数字化变电站运行与安全监测

1、 数字化变电站运行与安全监测解决方案上海光子光电传感设备有限公司 变压器及开关柜点式温度监测1.背景概述高压开关设备是高压开关与其相应的控制、测量、保护、调节装置以及辅件、外壳和支持等部件及其电气和机械的连接组成的总称,是电力系统一次设备中唯一的控制和保护设备,是接通和断开回路、切除和隔离故障的重要控制设备。高压开关刀闸等部位的连接是否紧密,开关表面是否氧化腐蚀、紧固螺栓是否松动等问题都无法在运行时发现,而这些可能造成高压开关过热甚至出现严重事故。通过对触头的在线温度监测避免事故的发生,成为输配电部门提高电力安全的一个重要工作之一。2.系统介绍2.1.系统结构高压开关设备触点温度光纤在线监测系

2、统分两大部分:站内传感器部分和控制室内光纤监测服务器,两部分间由光缆连接。 图1系统拓扑结构 2.2.传感器在开关柜内的安装高压开关柜内部空间狭小且有强电磁干扰,所以不适合一般的传统传感器。但光纤光栅传感器结构简单、尺寸小、抗电磁干扰、对被测介质影响小和拆装方便,可以直接安装在高压开关柜触头内。传感器之间以串接的方式相连,通过光缆接入控制室内的监测服务器。光纤光栅良好的特性为长期的安全监测提供了可靠的保障。 图2 光纤光栅传感器现场安装图2.3.光纤监测服务器光纤监测服务器是整个监测系统的数据采集、分析的枢纽。监测服务器的运行能达到以下的目标:对每个高压开关柜六个触点的最高温度值实时测量、显示

3、;测量精度为0.5,分辨率为0.1;多级预警、告警阈值设定;根据设定的阈值,进行多级预警、告警;能够对测试的数据进行存档、分析,并针对每台设备建立独立数据库;按照用户的需求,进行相应的记录、报表和打印;提供局域网接口,能够嵌入到其他控制系统。 图3 监测软件界面3.系统特点实时在线监测:所有监测点的单次测量时间小于1秒,最快小于3ms;无人监测:监测站全自动监测,无需现场值班人员;全光测量:监测信号为光信号,传感信号不受电磁干扰;测量精度高:测量精度0.5,测温分辨率0.1;性能可靠稳定、寿命长:核心器件全部进口,具有相当的质量保证,MTBF5年;方便定位:通过独有的软件关联技术,能够快速的定

4、位测点的区域或者具体的物理位置;安全性高:整个信号的处理及控制单元处于远离工作区域的控制室,传感器对温度信号的采集在无电情况下进行,本征更安全;良好的兼容性:通过各种通讯接口(串口、网口等,可实现与外部系统的良好结合,提高系统之间的数据交换兼容性和速度。小结:系统具有长期稳定的性能,可以准确监测高压开关的温度情况,减少了电厂及变电站中因高压开关设备故障造成的损失。同时系统可与厂内的管理网络相连,实现信息的共享,提高了电厂及变电站的安全性和经济性。 变电站边界安全监测1.背景概述机场、国家边界以及一些安全级别有较高要求的地区,对其整个区域的边界探测是十分有必要的。要想及时的作出对抗措施必须准确得

5、探测出侵入地点和侵入事件的强度。传统的用于围界探测的传感器往往是将周边划分成不同的区域,侵入地点的探测仅限于区域探测;而且每个区域需要单独的探测器,电源,以及信号传输线。这种区域式探测系统的费用和复杂性限制了安保系统的有效范围。分布式光纤围界报警系统通过分析光信号的属性,可以准确地探测侵入事件和侵入地点,最大一个防区可以保卫100公里(周长的边界。2.系统介绍分布式光纤边界报警系统利用基于相位变化的光干涉仪的原理,在光通道1和2载入两路反向传播信号。入侵点的计算基于两路光信号的时延差。 图1 分布式光纤围界报警系统工作原理整个系统由光纤探测器、信号探测、信号分析、警报管理四部分组成。光纤探测器

6、选用户外光缆,其适用温度:-40C 到70C,易于安装;信号探测部分是基于数字信号处理器的电子线路,版上内置的信噪增强数字化变电站运行与安全监测 机制，提供可编程接口； l l 信号分析部分采用独特的信号采集和处理容错的信号分析方法，内置适 应型过滤器，消除假警报； 多警报管理系统，显示侵入事件的详细资料：时间，地点，事件延时， 事件强弱，等等。 3. 系统特点 l l l l l l l l 无源探测，边界现场不需要提供电源或其他设备，抗 EMI/RFI； 极高的灵敏度，独特的信号采集和处理； 可远距离进行信号传输； 光纤不但是探测器，而且可以用来传输数据或者用来控制其它设备； 准确探测侵入地点：分布式探测，无区域划分，提供侵入地点的坐标； 简单，耐用，易于维护：被动式探测，不需要附助设施； 自我调节已适用于不同环境：自动过滤天气，环境变化；多参数分析免 除假警报； 开放性设计，可以和其他安保系统，出入控制系