变电站电力设备电气绝缘综合在线监测方案设计与研究_图文

1、 局部放电测量方案是,采用射频电流传感器分别在A、B、C三相末屏接地线与铁芯接地线或中性点接地线耦合局部放电信号实现射频法测量,并用前置工控机的高速数据采集卡或前置智能单元实现平衡对信号的同步采集(每通道10MS/s,同时用软件实现调幅调相及差动算法,抑制来自外部的干扰信号。采用宽频带的微带天线局部放电耦合传感器安装在四个监测点,用于接收从变压器上钟罩和底座的缝隙处或手孔位置泄漏出来的电磁波信号,使用示波器实现四路信号的同步触发采集(每通道1GS/s,如TEK公司的TDS2014,一方面在更宽的频带进行单次局部放电波形分析,另一方面进一步实现局部放电源的定位。如图3所示。前置工控机通过串口来驱

2、动示波器完成采集功能,前置工控机通过网络再同主控机实现通讯。 图3变压器监测方案示意图2.3GIS目前GIS绝缘在线监测最有效的方法是局部放电监测,可以发现GIS设备制造和安装及维修时引入的导电微粒及其他杂物,电极表面产生的毛刺、刮伤等损伤,导电或接地接触不良,支撑绝缘内部的气隙等缺陷,多点监测可以实现故障定位。局部放电产生的电磁波可以从盘式绝缘子的位置泄漏出来,用超高频天线传感器来进行耦合测量13'4,71,如图4所示。GIS有如同电力变压器监测的硬件组成方案,实现了统计分析和单次放电波形分析两种测量手段。J鼗墓骅8H霎嚣黪蔫H高频传输电境H=(=一旧l釜端勰8H昊藿揪簧H高顿传输电

3、缠H嚣=二二二=二二t :l元I裴譬雅譬卜一昊瓣船测H高频传输电缆;-42.4分析讨论图4GIS监测方案示意图247一一一一一一 引魂黔犁 通讯 总线 现场 总线 ，控制信号 塑一囱座 读写 控制线 触发信号 葡远鼬 外扩删 图前置智能单元模式二 站内通讯总线设计 通用串行总线 接口具有抗噪声干扰性好，传输距离长等优点，且在总线上允许连接多达个收 发器，即具有多站组网能力。总线从开放系统（）模型的层次来看，只是属于模型 ， 的物理层，只规定了终端之间的电气、机械等特性，包括电压、数据速率、最大传输距离、物 理连接器等。并没有包含物理层以上的层次，为了实现诸如差错检验、差错报告、数据帧的有 序传

4、输以及流量控制等功能，需要制定相应的协议（如）来实现上述的要求。因此， 只有物理层，在使用总线型拓扑结构时，只能采用分时复用的方法，也就是采用查询 响应的循检方式来解决介质的无冲突访问。 总线 （ ）总线属于现场总线的范畴，它是种具有很高保密性、有效 支持分布式控制或实时控制的串行通讯网络，它是国际上应用最广泛的现场总线之一。 。 协议模型结构只有层，即只取底层的物理层、数据链路层和应用层。由于的 数据结构简单，又是范围较小的局域网，因此不需要其他中间层，应用层数据直接取自数据链 路层或直接向链路层写数据。因此，总线的结构层次少，反而有利于系统中实时控制信号 的传送。由于总线具有很高的实时性能

5、，它已经在电力自动化产品中以及电力设备在线 监测设备中得到了广泛应用。 工业以太网 一般来讲，工业以太网在技术上与商用以太网是兼容的，但在产品设计时，在材质的选用、 产品的强度和适用性方面应能满足工业现场的需要。随着计算机软、硬件的发展，工业控制领 域出现了嵌入式技术。利用嵌入式软、硬件，可以在单片机系统上实现以太网技术即嵌入式以 太网。嵌入式以太网成为变电站电力设备综合监控系统实现站内通讯的新方式。目前，国外一 些著名的大公司已经利用嵌入式技术将以太网用于最新推出的变电站自动化系统中，如公 司将以太网接口置于保护装置中，公司推出了带双以太网接口的测控单元装 置也推出了带以太网接口的间隔控制器

6、。基于嵌入式以太网的前置智能单元使用 因特网高层协议与主控机通讯，将各种监测数据，通过网络传输到监控主机上，并从监控主机 上接收信息，以太网卡完成以太网和监控主机之间的数据传输。 光纤技术 对于超高压变电站，前置智能节点同主控机通讯网络的可靠稳定性面临着严峻的考验，网 络通讯传输介质采用光纤可以解决上述问题。 综合在线监测方案 通常，在变电站中电力设备是分散分布的，智能监测节点就近监测设备放置，节点中含有 对应设备的信号调理模块。、和工业以太网三种总线方案均可采用，将智能节点连 接成网络，同机通讯时并配以相应的总线适配器。站内的机通过交换机以内部以太网形 式实现通讯，全站实现监测数据同一管理，

7、有一台数据服务器，同时有一台网络服务器，接入 外部以太网，实现信息的网页发布。 主控室的服务器要接入网，需要安装电力系统网的通讯规约才能够传输相应的 数据。通过将每个变电站的主服务器接电系统内部网实现变电站之间的互联，以及 和网主服务器等的连接。这样，变电站被监测的各个设备的状态信息都能通过网传 送到远端主控室，继而可以进行远程监测、远程诊断或者配合综合自动化控制系统实现远程控 制以实现无人值守变电站的实时监测。另外的组网方式为采用公网来构建该综合在线监测系统 专网，一是利用电信公司的有线网络，一是使用移动公司的数据业务。 图变电站电力设备电气绝缘综合在线监测方案 结论 （）交宅站电气绝缘综合

8、盗测阙络中的嵌入式前置智能签测单元可设计成两种基本模式。一 是适用于中低频（）信号采集，基于和的双设计方案；一是适用于高 频（）信号采集，主要是针对于局趣放电信号来说，基予积蛇设诗方案。 （）各智能单元间的网络通讯的总线类型及其实现方案中， 总线应用广泛，但是前 置智能监测节点无法实现故障后信息主动上传至主控机。总线能够解决上述问题，目前也 褥至旷泛了瓣推广及应用，但是鹭有大数据鬣砖送时，速度较幔。工韭以太孵青很广阔的发震 前景，本文建议采用该种总线技术统一不同种类的现场总线，当然多种总线技术亦可在网络中 褥到共存。另外光绥传输余质的采用可班大大提高超嵩蹑交电站翅监测两终数据传送翡安全可 靠性。 （）本文给出了变电站电力设备电气绝缘综合监测设计总方案，为变电站电力设备安全运行 提供可靠保障。 参考文献 【成永红电力设备绝缘检测与诊断匕京：中国电力出版社， 落成家红。电力设备测量簧感与溅控技恭艺京：孛嚣毫力窭叛社 【】 ， ” 妒 黼 ， 嗍 【】 ，蕊 咖 鄹， 墨 。 ， ， ， 妒 曲 ， ， ， 糖毽酗孚焱强 “ ；： ， 川 ， ，： ， ，。 馋孝蕊务 陈玉，男，博士研究