變電站電力設(shè)備電氣絕緣綜合在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)與研究_圖文

1、 局部放電測(cè)量方案是,采用射頻電流傳感器分別在A、B、C三相末屏接地線(xiàn)與鐵芯接地線(xiàn)或中性點(diǎn)接地線(xiàn)耦合局部放電信號(hào)實(shí)現(xiàn)射頻法測(cè)量,并用前置工控機(jī)的高速數(shù)據(jù)采集卡或前置智能單元實(shí)現(xiàn)平衡對(duì)信號(hào)的同步采集(每通道10MS/s,同時(shí)用軟件實(shí)現(xiàn)調(diào)幅調(diào)相及差動(dòng)算法,抑制來(lái)自外部的干擾信號(hào)。采用寬頻帶的微帶天線(xiàn)局部放電耦合傳感器安裝在四個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),用于接收從變壓器上鐘罩和底座的縫隙處或手孔位置泄漏出來(lái)的電磁波信號(hào),使用示波器實(shí)現(xiàn)四路信號(hào)的同步觸發(fā)采集(每通道1GS/s,如TEK公司的TDS2014,一方面在更寬的頻帶進(jìn)行單次局部放電波形分析,另一方面進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)局部放電源的定位。如圖3所示。前置工控機(jī)通過(guò)串口來(lái)驅(qū)

2、動(dòng)示波器完成采集功能,前置工控機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)再同主控機(jī)實(shí)現(xiàn)通訊。 圖3變壓器監(jiān)測(cè)方案示意圖2.3GIS目前GIS絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)最有效的方法是局部放電監(jiān)測(cè),可以發(fā)現(xiàn)GIS設(shè)備制造和安裝及維修時(shí)引入的導(dǎo)電微粒及其他雜物,電極表面產(chǎn)生的毛刺、刮傷等損傷,導(dǎo)電或接地接觸不良,支撐絕緣內(nèi)部的氣隙等缺陷,多點(diǎn)監(jiān)測(cè)可以實(shí)現(xiàn)故障定位。局部放電產(chǎn)生的電磁波可以從盤(pán)式絕緣子的位置泄漏出來(lái),用超高頻天線(xiàn)傳感器來(lái)進(jìn)行耦合測(cè)量13'4,71,如圖4所示。GIS有如同電力變壓器監(jiān)測(cè)的硬件組成方案,實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)分析和單次放電波形分析兩種測(cè)量手段。J鼗墓驊8H霎囂黲蔫H高頻傳輸電境H=(=一舊l釜端勰8H昊藿揪簧H高頓傳輸電

3、纏H囂=二二二=二二t :l元I裴譬雅譬卜一昊瓣船測(cè)H高頻傳輸電纜;-42.4分析討論圖4GIS監(jiān)測(cè)方案示意圖247一一一一一一 引魂黔犁 通訊 總線(xiàn) 現(xiàn)場(chǎng) 總線(xiàn) ，控制信號(hào) 塑一囪座 讀寫(xiě) 控制線(xiàn) 觸發(fā)信號(hào) 葡遠(yuǎn)鼬 外擴(kuò)刪 圖前置智能單元模式二 站內(nèi)通訊總線(xiàn)設(shè)計(jì) 通用串行總線(xiàn) 接口具有抗噪聲干擾性好，傳輸距離長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，且在總線(xiàn)上允許連接多達(dá)個(gè)收 發(fā)器，即具有多站組網(wǎng)能力?？偩€(xiàn)從開(kāi)放系統(tǒng)（）模型的層次來(lái)看，只是屬于模型 ， 的物理層，只規(guī)定了終端之間的電氣、機(jī)械等特性，包括電壓、數(shù)據(jù)速率、最大傳輸距離、物 理連接器等。并沒(méi)有包含物理層以上的層次，為了實(shí)現(xiàn)諸如差錯(cuò)檢驗(yàn)、差錯(cuò)報(bào)告、數(shù)據(jù)幀的有 序傳

4、輸以及流量控制等功能，需要制定相應(yīng)的協(xié)議（如）來(lái)實(shí)現(xiàn)上述的要求。因此， 只有物理層，在使用總線(xiàn)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，只能采用分時(shí)復(fù)用的方法，也就是采用查詢(xún) 響應(yīng)的循檢方式來(lái)解決介質(zhì)的無(wú)沖突訪(fǎng)問(wèn)。 總線(xiàn) （ ）總線(xiàn)屬于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的范疇，它是種具有很高保密性、有效 支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通訊網(wǎng)絡(luò)，它是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之一。 。 協(xié)議模型結(jié)構(gòu)只有層，即只取底層的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。由于的 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，又是范圍較小的局域網(wǎng)，因此不需要其他中間層，應(yīng)用層數(shù)據(jù)直接取自數(shù)據(jù)鏈 路層或直接向鏈路層寫(xiě)數(shù)據(jù)。因此，總線(xiàn)的結(jié)構(gòu)層次少，反而有利于系統(tǒng)中實(shí)時(shí)控制信號(hào) 的傳送。由于總線(xiàn)具有很高的實(shí)時(shí)性能

5、，它已經(jīng)在電力自動(dòng)化產(chǎn)品中以及電力設(shè)備在線(xiàn) 監(jiān)測(cè)設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。 工業(yè)以太網(wǎng) 一般來(lái)講，工業(yè)以太網(wǎng)在技術(shù)上與商用以太網(wǎng)是兼容的，但在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，在材質(zhì)的選用、 產(chǎn)品的強(qiáng)度和適用性方面應(yīng)能滿(mǎn)足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的需要。隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件的發(fā)展，工業(yè)控制領(lǐng) 域出現(xiàn)了嵌入式技術(shù)。利用嵌入式軟、硬件，可以在單片機(jī)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)技術(shù)即嵌入式以 太網(wǎng)。嵌入式以太網(wǎng)成為變電站電力設(shè)備綜合監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)站內(nèi)通訊的新方式。目前，國(guó)外一 些著名的大公司已經(jīng)利用嵌入式技術(shù)將以太網(wǎng)用于最新推出的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，如公 司將以太網(wǎng)接口置于保護(hù)裝置中，公司推出了帶雙以太網(wǎng)接口的測(cè)控單元裝 置也推出了帶以太網(wǎng)接口的間隔控制器

6、?；谇度胧揭蕴W(wǎng)的前置智能單元使用 因特網(wǎng)高層協(xié)議與主控機(jī)通訊，將各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控主機(jī)上，并從監(jiān)控主機(jī) 上接收信息，以太網(wǎng)卡完成以太網(wǎng)和監(jiān)控主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。 光纖技術(shù) 對(duì)于超高壓變電站，前置智能節(jié)點(diǎn)同主控機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)的可靠穩(wěn)定性面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，網(wǎng) 絡(luò)通訊傳輸介質(zhì)采用光纖可以解決上述問(wèn)題。 綜合在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方案 通常，在變電站中電力設(shè)備是分散分布的，智能監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)就近監(jiān)測(cè)設(shè)備放置，節(jié)點(diǎn)中含有 對(duì)應(yīng)設(shè)備的信號(hào)調(diào)理模塊。、和工業(yè)以太網(wǎng)三種總線(xiàn)方案均可采用，將智能節(jié)點(diǎn)連 接成網(wǎng)絡(luò)，同機(jī)通訊時(shí)并配以相應(yīng)的總線(xiàn)適配器。站內(nèi)的機(jī)通過(guò)交換機(jī)以?xún)?nèi)部以太網(wǎng)形 式實(shí)現(xiàn)通訊，全站實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)同一管理，

7、有一臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器，同時(shí)有一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，接入 外部以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息的網(wǎng)頁(yè)發(fā)布。 主控室的服務(wù)器要接入網(wǎng)，需要安裝電力系統(tǒng)網(wǎng)的通訊規(guī)約才能夠傳輸相應(yīng)的 數(shù)據(jù)。通過(guò)將每個(gè)變電站的主服務(wù)器接電系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)實(shí)現(xiàn)變電站之間的互聯(lián)，以及 和網(wǎng)主服務(wù)器等的連接。這樣，變電站被監(jiān)測(cè)的各個(gè)設(shè)備的狀態(tài)信息都能通過(guò)網(wǎng)傳 送到遠(yuǎn)端主控室，繼而可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程診斷或者配合綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控 制以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守變電站的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。另外的組網(wǎng)方式為采用公網(wǎng)來(lái)構(gòu)建該綜合在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 專(zhuān)網(wǎng)，一是利用電信公司的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，一是使用移動(dòng)公司的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 圖變電站電力設(shè)備電氣絕緣綜合在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方案 結(jié)論 （）交宅站電氣絕緣綜合

8、盜測(cè)闕絡(luò)中的嵌入式前置智能簽測(cè)單元可設(shè)計(jì)成兩種基本模式。一 是適用于中低頻（）信號(hào)采集，基于和的雙設(shè)計(jì)方案；一是適用于高 頻（）信號(hào)采集，主要是針對(duì)于局趣放電信號(hào)來(lái)說(shuō)，基予積蛇設(shè)詩(shī)方案。 （）各智能單元間的網(wǎng)絡(luò)通訊的總線(xiàn)類(lèi)型及其實(shí)現(xiàn)方案中， 總線(xiàn)應(yīng)用廣泛，但是前 置智能監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)故障后信息主動(dòng)上傳至主控機(jī)?？偩€(xiàn)能夠解決上述問(wèn)題，目前也 褥至?xí)绶毫税晖茝V及應(yīng)用，但是鷺有大數(shù)據(jù)鬣磚送時(shí)，速度較幔。工韭以太孵青很廣闊的發(fā)震 前景，本文建議采用該種總線(xiàn)技術(shù)統(tǒng)一不同種類(lèi)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，當(dāng)然多種總線(xiàn)技術(shù)亦可在網(wǎng)絡(luò)中 褥到共存。另外光綏傳輸余質(zhì)的采用可班大大提高超嵩躡交電站翅監(jiān)測(cè)兩終數(shù)據(jù)傳送翡安全可 靠性。 （）本文給出了變電站電力設(shè)備電氣絕緣綜合監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)總方案，為變電站電力設(shè)備安全運(yùn)行 提供可靠保障。 參考文獻(xiàn) 【成永紅電力設(shè)備絕緣檢測(cè)與診斷匕京：中國(guó)電力出版社， 落成家紅。電力設(shè)備測(cè)量簧感與濺控技恭藝京：孛囂毫力窶叛社 【】 ， ” 妒 黼 ， 嗍 【】 ，蕊 咖 鄹， 墨 。 ， ， ， 妒 曲 ， ， ， 糖毽酗孚焱強(qiáng) “ ；： ， 川 ， ，： ， ，。 饞孝蕊務(wù) 陳玉，男，博士研究