RDJS60D无线型容性设备介质损耗在线测量系统

1、河北如电电气设备有限公司 我用心，爱如电 RDJS60D无线型容性设备介质损耗在线测量系统使用说明书河北如电电气设备有限公司目录一、主要特点2二、主要技术指标及使用条件2三、面板功能介绍3四、使用说明3五、注意事项4六、装箱清单5七、订购与服务5一、概述：1、电力设备实施绝缘在线监测的意义随着电力系统向超(特)高压、大容量、大系统的发展，电力系统的安全运行对国民经济及人民生活的影响越来越大。随着经济与社会的发展，人们对供电可靠性的要求也越来越高。据统计，电力系统中110kV及以上变压器80%的事故是由电力设备的绝缘击穿事故引起的。运行中的电力设备的绝缘状态对电力系统的安全运行至关重要。长期以来

2、，电力系统一直沿用传统的周期性的预防性试验来监测电力设备的绝缘，无论电力设备是否健康，均采用周期性的预防性检修方式进行检修。实践证明：对电力设备定期进行绝缘预防性试验，可以发现许多绝缘缺陷，避免许多设备事故，保证电力设备安全运行。tan在线精确稳定测量技术至少具有以下四个方面的研究意义：(1) tan对表征电力设备绝缘状况的一个重要特征量，是判断电力设备绝缘状况的一个主要参数。tan对绝缘油和绝缘纸中含有的水分的变化十分敏感，tan时在线精确稳定监测可以灵敏反映和发现电力设备的早期缺陷，可以克服和补充仅依靠流过设备的电流和设备电容量等参数的不足与缺陷，增加在线判断分析电力设备绝缘状况的参数与依

3、据。(2) tan在线精确稳定的监测结果可以用来分析电力设备绝缘状况的历史发展趋势，通过tan监测结果发展趋势分析及与相同类的不同产品的tan监测结果的比较，可以分析比较得出电力设备绝缘变化情况判断及寿命预测，做到对电力设备绝缘情况的状态检测与分析。(3) tan在线精确稳定的监测将大大提高绝缘在线监测系统的实用性，对制定统一的tan在线监测诊断标准、在电力系统广泛推广应用绝缘在线监测系统具有特别重要的意义。(4) tan在线精确稳定的监测是目前绝缘在线检测技术的一个难点和重点，是绝缘在线监测技术正在深入研究和目前仍未很好解决的一个问题。tan在线精确稳定的监测是一项融传感器技术、信号处理技术

4、、抗干扰技术、高电压技术等为一体的系统工程，tan在线精确稳定的监测技术包括其灵敏性、智能性方面的突破不仅在绝缘在线监测领域有重大的技术价值及经济效益，其相关的小信号测量及处理分析技术在其他领域也会有应用价值。2、介质损耗测量的基本方法传统的介质损耗角测量方法大多以模拟测量为主，主要有谐振法、瓦特表法和电桥法。谐振法只适用于低压高频状态下的测量，在高压实验中实现困难，几乎没有采用过。瓦特表法是由介质损失的功率和经过的电流计算求得，因为测量准确度低，现已基本淘汰。电桥法采用交流电桥差值比较原理，准确度相对较高，其典型代表是西林电桥，传统的检测装置大多是基于此原理的，但这种装置工艺要求高，不易实现

5、且价格昂贵，操作繁琐。随着输变电电压等级的提高，强电场干扰严重，使变电站高压设备的tan测量误差过大，同时当试验电源有较大谐波干扰时，即使基波电压已获平衡，检流计仍不能为零，不能排除与基波相近的谐波干扰。特别是近年来开展的在线监测，要求测量过程自动化，更不宜采用电桥。使用数字化测量技术，可不再依靠电桥来测量电力设备的介质损耗角，而可由仪表直接显示，或由在线监测装置记录、分析。数字化测量方法的原理是利用传感器从绝缘设备上取得所需要的信号U和I，通过前置预处理电路，经高精度高速率A/D采样后送至数字信号处理部分，进行相关的数字化运算，最终计算出电流电压之间的相位差，并得到值和tan值。数字测量方法

6、有：过零点时差比较法、正弦波参数法、异频电源法、谐波分析法等等。过零点时差比较法是数字化测量介损中较早应用并较为成功的方法，优点是测量的分辨率高，线性好，易数字化。过零点时差比较法对谐波干扰非常敏感，从而限制此种方法的应用。正弦波参数法的算法有两种，一种是基于最小二乘法的算法，一种是基于三角函数正交性的算法；其缺点是在方法设计时把试品上的电压电流理想化为标准的正弦波，而未考虑到实际的电压电流信号中有干扰成分。异频电源法是一种新的抗干扰方法。其原理是在介质损耗测量中测试电源频率偏离干扰电源频率，通过频率识别或滤波技术排除干扰电源的影响。异频电源频率不能偏离工频太远，否则测量结果与工频下的损耗值失

7、去等同性，也不能偏离太小，这样会增大频率分辨的难度，同样会造成较大的误差。谐波分析法的原理是基于傅立叶变换，由于三角函数的正交性，傅立叶变换求解电压和电流的基波是不受高次谐波的影响，也不受仪器电子电路所产生零漂的影响，因此可以达到比较高的稳定性和测量精度。但是由于电网频率的不稳定和采样误差，造成对采样信号作DFT时产生较大的误差，所以对信号进行DFT时要采取一定的方法来消除误差。3、一种新型的介质损耗在线测量方案为了克服以往介质损耗测量方法的不足，同时使算法更适合于MCU实现，我们改进了谐波分析法，研制出一种新型的介质损损耗在线测量方案和无线型的介质损耗在线测量系统RDJS60D无线型容性设备

8、介质损耗在线测量系统，在这套设备中，我们采用改进的算法，使电网频率的波动对DFT结果的影响减至最低，使得测量精度提高、更适用于在线监测。二、系统主要特点：RDJS60D无线型容性设备介质损耗在线测量系统主要用于110KV及以上变电站的高压设备绝缘状态的在线监测。监测对象：避雷器、电流互感器、电压互感器、藕合电容器、高压套管、变压器铁芯电流等。监测项目：介质损耗，等效电容，泄漏电流，避雷器全电流、阻性电流，环境温湿度，变压器铁芯接地电流等。组网方式：采用无线物联网技术和无线传感器技术，设备安装将不需要敷设大量信号电缆，节约资金和减少工作量和维护工作量。电源方案：采用内置电池和光伏发电方案，无需敷

9、设电源线缆，降低了功耗。无线同步技术：由于分布式测量和传统集中式测量方法不同：待测的电流电压信号由安装在对应设备上的节点完成，各电压电流测量由不同的节点分担。这就需要各节点间进行高度一致的时间同步。本系统采用无线网内节点的同步技术，各节点通过无线网络与基准时间进行时间同步。各个节点获得时钟后校准的时间差即为时钟精度，时间差越小，测量结果越准确。项目中时钟精度在100ns之内，达到业界很高水平，且成本较低，受天气等影响较小等。强大的客户端软件系统：在变电站现场布置客户端软件后，可通过网络将测量数据实时上传到指定的客户端，实现了介质损耗的远程测量、远程监控等，带来了巨大便利。三、主要技术指标：1介

10、质损耗因数tan测量范围：对tan无限制；基本误差限值：±0.05%；2等值电容测量范围：设备出厂电容值的10%120%；基本误差限值：±0.2%；3电容电流：测量范围：设备出厂电容值的10%120%；基本误差限值：±0.1%；4母线电压：测量范围：标称母线电压的10%120%基本误差限值：±0.1%；5无线同步时间精度：基本误差限值：<100ns6系统规模单个网络最大可至200个测量单元。四、系统组成：本系统组成分为两部分1、无线智能监测设备：由一个中心基站，若干路由器，若干个无线监测终端组成，这部分设备完成全部的参数测量、计算等工作。2、变电站

11、在线监测系统：由服务端软件、客户端软件及其配套主机通讯设备组成，能够实现数据的记录分析；还有一套向国网公司信息平台上传数据的数据上传控制软件。系统组成示意图如下图：整个系统采用了测量应用电子技术、无线传感器网络技术、物联网技术。通过部署在变电站现场的ZigBee无线模块，可将ZigBee无线网络覆盖到整个变电站现场。现场的中心节点通过RS485总线与工控室的PC机相连，PC机通过电力网络与其他计算机相连。实现了变电站现场与电力网络的融合，使得任意一台联入电力网络的PC机都可以访问任意变电站现场的每一个测量设备，实现了真正意义上的“物联网”。五、系统主要功能：1、自动监测功能§ 自动监

12、测电流互感器、电压互感器、藕合电容器、高压套管的介质损耗值、泄漏电流、等效电容量。§ 自动监测氧化锌避雷器的介质损耗值、全电流、阻性电流和容性电流。§ 自动监测变压器铁芯电流。2、手动检测功能§ 操作者可在任意时间，手动完成各设备参数的测量。系统设置手动管理权限。3、数据上传功能§ 数据可上传到各级管理者PC机，各级管理者都能根据自己的权限调用检测数据和结果，满足不同管理者的需求。§ 设备各项参数可上传保存到省、市及国网变电设备信息平台。4、绝缘性能分析功能§ 对所选设备的各项参数值进行分析，通过参数曲线和误差曲线直观的显示设备的运行状态。§ 对所选设备的参数值进行横向和纵