变电站在线监测配置方案

变电站状态监测系统解决方案许继昌南通信设施有限企业2011.11优选目录1、配置表12、系统整体方案13、产品介绍23.1GIS监测有关装置33.2变压器监测有关装置63.3开关柜监测装置103.4避雷器在线监测系统143.5站内状态监测主站系统14优选1、配置表依据110kV及以上变电站设施配置监测设施以下：监测对象监测设施名称型号GIS断路器储能机BSM-800构监测GIS局放监测DTM-800SF6微水密度SF6-800监测变压器变压器油色谱TS3000监测单元铁芯接地监测TIM-800单元在线油过滤TOF变压器局放监PD-MAT400测套管监测CIM-800开关柜开关真空泡监VM-100测无线测温监测XJCW-900储能机构监测BSM-800避雷器在线避雷器监测ALM-800监测系统变电站主站后台剖析系统CBS-8000系统

功能单数备注位量断路器储能机构监测台GIS局部放电监测台SF6密度、微水监测台监测主变油中6种故障台气体：H2、CO、CH4、C2H4、C2H6、C2H2；变压器铁芯接地电流监台测；有载分接开关油过滤台变压器局部放电监测台套管监测真空断路器真空泡真空台度在线监测开关柜触头邻近温度监台测台避雷器在线监测只集中监督及数据上传套2、系统整体方案设施状态监测和诊疗的重点是在线监测技术，在线监测技术是实现智能设施状态可视化的必需手段，是状态维修的实现基础，为其供给了及时连续的监测数据和剖析依照。有效的在线监测系统能够随时掌握设施的技术状况和劣化程度，防止突发性事故和控制渐发故障的发生，进而提升高压电气设施的利用率，有助于从周期性、预防性维修向状态检修的转变，改良财产管理和设施寿命评估，增强故障原由剖析。在线监测、故障诊疗、实行维修整个一系列过程构成了电气设施状态检修工作的内涵。因此，踊跃发展和应用变电站设施在线监测系统的最后目的就是为了以状态检修代替当前的按期维修，为其供给了剖析诊疗的依照，是状态维修策略不行或缺的构成部分。智能变电站监测总体方案以以下图：1其余系统在线监测主站IEC61850-8-1IEC61850-8-1IEC61850-8-1站控层在线监测站IEC61850-8-1控层交换机就地智能组件监测主IED柜开关柜智能组件局放监测IED监测主IED柜油气监监测主IED测IED收集/监测真空断GIS路器IED(SF6和机...局放IED构)真空丈量...IED避雷器监测铁芯接地开关柜测IED监测IED变压器i温IEDGIS室环境储能机构测温IED监测IED监测IED变电站状态监测典型方案架构状态监测系统系统构造1）状态监测系统构造应为网络拓扑的构造形式，变电站内状态监测系统向上作为远方主站的网络终端，同时又相对独立，站内自成系统，层与层之间应相对独立，采纳分层、散布、开放式网络系统实现各设施间连结。2）站控层由状态监测系统综合平台构成，供给站内运转的人机界面，实现监督查察间隔层和过程层设施等功能，形成全站状态监测中心，并与远方主站状态监测系统进行通信。3）间隔层由计算机网络连结的若干个综合数据集成单元构成（针对专业性较强，数据剖析较为复杂的监测项目）。过程层由若干个监测功能组IED及状态监测传感器构成。站控层综合数据单元均与过程层监测功能组主IED整合为状态监测IED，以减少装置数目，节俭场所部署空间。过程层传感器由一次厂家成套。4）状态监测IED采纳IEC61850协议与站控层综合平台通信，各监测IED的评论结果经过站控层网络传输至综合平台，综合平台汇总并综合剖析，监测数据文件仅在呼唤时传递。5）站控层综合平台设施与状态监测IED连结采纳以太网，通信速率知足技术要求。6）状态监测IED与过程层传感器的连结采纳现场总线，通信速率知足技术要求。23、产品介绍3.1GIS监测有关装置GIS状态监测主要实现GIS状态监测功能，由就地监测组件和站控层综合剖析系统共同达成，监督断路器机械装置和绝缘体的状态。监测子IED进行断路器机械特征、绝缘气体状况、局放放电量等进行剖析计算，进行GIS的简单评估并将数到变电站监测中心。就地在线监测IED接入标准的协议，经过收集各装置（传感器）信息，汇总到IED，经过软件剖析办理，对GIS进行简单评估并经过IEC61850标准协议上传到后台中心。GIS状态监测组件主要具备下述功能：储能机构监测装置BSM-800BSM-800断路器状态监测仪可应用于10kV到500kV各样种类（少油、多油、真空、SF6）断路器的在线监测，并能够直接安装在断路器控制柜或控制室内，安装方便。它能够监测断路器导电回路、控制回路、储能机构的状态，记录主要开关触点的磨损状况。该仪器经过监测断路器每一次分合闸动作时期产生的以下参数，来实现上述功能：分合闸时刻断路器分/合状态分合闸动作次数电弧连续时间主触头累计电磨损（以I2T表征）线圈分合闸时间协助触点动作时间储能时刻储能次数分合闸过程三相电流波形分合闸线圈电流波形储能电机工作电流波形技术性能a)分合闸线圈、储能电机电流丈量：采纳电流传感器采样，电流传感器以穿心方式接入分合闸控制回路和储能电机电源回路。分合闸时间的丈量不确立度为小于1ms；监测电流的丈量不确立度不大于±1%（幅值）。b)断路器分合地点和断路器储能状态监测：分合闸地点经过协助接点监测。储能状态经过储能状态节点获得，对这两个开关量的收集速度不大于0.1ms。c)分合闸线圈动作剖析：分合闸时间计算；分合闸线圈动作异样鉴别。3d)断路器地点信息剖析：进行分合闸地点变位信息收集。e)储能电机监测剖析：储能电机运转电流收集；储能电机运转启动；储能电机过时报警。储能电机过流报警。BSM-800装置往常安装在断路器所在线路的CT端子箱中。依据现场的不一样状况，可选择的安装方式以下表所示。地点等级利处弊端CT端子箱介绍安装简单，易于实现无独立柜体内代替方增强电磁兼容性能增添安装成本法密度微水监测SF6-800技术参数及监测对象序号参数名称单位卖方产品参数1密度监测范围MPa0.01～1.02密度传感器信号监测敏捷度%（FS）±0.753微水监测范围μL/L20～10004微水传感器信号监测敏捷度%（FS）±45温度℃－50～996温度传感器信号监测敏捷度℃±1微水7丈量内容密度温度微水—时间关系8显示内容密度—时间关系温度—时间关系9系统设计使用寿命年超出8年SF6微水密度监测装置经过一个SF6微水密度传感器将SF6浓度及微水的含量等数据传输到变电站监测中心。SF6微水密度在线监测技术性能a)系统功耗:收集器：100VA，传感器单元：3VA。b)工作环境：温度：-40℃～＋60℃，湿度：≤99％RH。c)安装接口：依据断路器接口构造要求定制法兰盘或单向阀。SF6密度和水分经过密度传感器和湿度传感器监测。密度传感器和湿度传感器安装在本体外壳并经过导管随和室连通。传感器知足高压开关设施对其密封性、绝缘性要求，并在出厂时同高压开关一同达成出厂各项相关试验。4d)均匀无故障时间：50000h。局放监测DTM-800GIS局放在线监测技术指标表3GIS局放在线监测技术指标序号参数检测范围1检测方法UHF检测2最小放电量10pC3设施可检测的最小放电量1pC4传感器检测敏捷度6mm5丈量频带>300MHz6放电脉冲分辨率小于20μs7放电故障种类自动诊疗正确率不低于95%8放电源定位精度<50cm9阻抗50ΩGIS局放在线监测技术性能a)监测及诊疗系统拥有扩展能力，并预留有足够的数据通道。b)可实现设施局部放电的连续监测。c)可依据实质状况选择内置或外置UHF传感器。多通道监测主机。e)触摸式操作显示屏，可在现场进行主机功能设置和监测数据察看。局部放电波形丈量、剖析、显示和趋向剖析。g)对设施状态做出趋向剖析。h)通信：USB12Mbps;RS-485500Kbps1.2KM;光纤（可选）1KM;TCP/IP。电源：AC220V+/-10%，50Hz，0.5A。系统抗扰乱特征：系统有优秀的电磁兼容性、绝缘性能、抗扰乱性、抗腐化性。系统设计有障蔽抗扰乱举措，运转中能够划分局放信号与内、外界的扰乱信号，如开合动作信号、自检信号、无线电、通信信号等扰乱信号。能够将高压开关设施操作所产生的暂态波、及其余外界扰乱信号（挪动电话信号、雷达信号、电动机扰乱、荧光灯等扰乱信号）的影响最小化；系统设计有针对性举措以防备在GIS盆式绝缘子等地点引入的外面信号造成的扰乱。53.2变压器监测有关装置变压器状态监测装置有：变压器油色谱监测单元、铁芯接地电流监测单元、绕组测温、分接头在线油过滤、变压器局放监测。变压器油色谱监测单元TS3000TS3000变压器油色谱在线监测系统（多组分原理）是鉴于气相色谱技术的变压器油中溶解多组分气体在线监测产品。系统能按确立的周期在线检测出变压器油中溶解H2、CO、CH4、C2H2、C2H4、C2H6等全组分气体的含量。并经过专家系统判断能否存在潜藏性故障，是过热性故障仍是放电性故障，并按设定的报警值进行声光报警。在线监测系统能经过手机短信把每次检测结果及时发送到有关人员手机上，便于及时认识到变压器运转状态。TS3000工作原理TS3000系统由气体收集模块、气体分别模块、气体检测及数据收集模块、谱图剖析模块等几部分构成。气体收集模块实现变压器油气的分别功能。在气体分别模块中，气体流经色谱柱后实现多种气体的分别，分别后的气体在色谱检测系统中，实现由化学信号到电信号的转变。气体信号由数据收集模块收集后经过通信口上传给后台监控系统，该系统能进行谱图的剖析计算，并根据气体标定数据自动计算出每种气体的浓度值。故障诊疗系统依据气体浓度值，用软件系统内的变压器故障诊疗算法自动诊疗出变压器运转状态,如发现异样系统能诊疗出变压器内部故障种类并给出维修筑议。系统构成TS3000变压器油色谱在线监测系统由在线色谱监测柜、后台监控主机、油色谱在线剖析及故障诊疗专家系统软件、变压器阀门接口组件以及不锈钢油管几部分构成。6系统技术指标项目内容检测原理入口气敏传感器同时检测H2，CO，CH4，C2H2，C2H6，C2H4；脱气方法真空脱气分别方法入口色谱柱检测方式入口气敏传感器进样方式电磁六通阀进样温度控制模糊PID控制数据收集可调电路设计，自动捕峰和出峰分段增益通信方式RS485协议网络协议支持TCP/IP网络协议，支持远程监测与远程保护显示方式报表/趋向图/增量剖析，数据可并入用户监控网络故障诊疗IEC60599、国标三比值法、两比值法、大卫三角形法、立方图示法等显示内容H2、CO、CH4、C2H6、C2H2、C2H4、TCG报警方式随意设定报警值，声/光报警，报警信号可远传剖析周期系统默认24小时/次，最小4小时，由用户设定数据储存依据硬盘大小控温精度±0.3℃7环境温度-40℃～+80℃相对湿度5-95%，无冷凝最大日温差32K日照强度1kW/m2(风速0.5m/s)海拔高度＜2000m污秽等级外绝缘爬电比距25mm/kv覆冰厚度20mm(风速不大于15m/s时)通信距离1200M之内（无中继器）工作电源沟通220V±10%，50Hz载气高纯空气99.999%油气均衡时间10分钟剖析周期最短1小时，可随意设定脱气模块寿八年以上命安装尺寸1000（长）×600（宽）×1650（高）mm抗振动5-17Hz，0.1"双峰位移；17-640Hz，1.5G峰-峰加快度抗冲击加快度：10G峰-峰TS3000检测指标序号气体最小检测浓度检测范围监测精度1H21ppm1-5000ppm±10％或1ppm取大者2CO1ppm1-5000ppm±10％3CH40.5ppm0.5-4000ppm±10％或1ppm取大者4C2H60.5ppm0.5-3000ppm±10％或1ppm取大者5C2H40.5ppm0.5-4000ppm±10％或1ppm取大者6C2H20.2ppm0.2-2000ppm±10％或1ppm取大者7总烃0.2ppm0.2-8000ppm±10％或1ppm取大者8变压器铁芯接地监测单元TIM-800TIM-800变压器铁芯接地电流在线监测单元经过对变压器铁芯接地电流的监测来发现箱体内异物、内部绝缘受潮或损害、油箱堆积油泥、铁芯多点接地等种类故障，进而提早发现潜藏隐患，提出预警，防止事故的发生，为设施实现按期检修到状态检修过渡供给技术保证。原理绕绕绕组组组ABC变压器铁芯穿芯电流传感器障蔽双绞线RS-485铁芯接地电流监测装置监测主站铁芯接地引下线铁芯接地引下线入地TIM-800利用高精度零磁通电流传感器对变压器铁芯接地电流信号进行收集，经过对电流信号的运算和办理，获得电流信息，最后利用专家系统剖析、判断、展望铁芯绝缘的健康状况。技术指标：序号监测参数检测范围正确度等级1铁芯接地电流100uA～700mA小于1％或0.05mA变压器分接头在线油过滤监测单元TOFTOF系列变压器有载分接开关在线滤油装置是主要用于有载分接开关绝缘油的循环过滤。该装置能够在变压器系统正常运转的状况下有效地去除分接开关内油中的游离碳及金属微粒并可降卑微量水份，保证油的击穿电压和使用寿命,有效地提升有载分接开关工作的安全性和靠谱性,大大减少停电检修次数，延伸维修周期。变压器局放监测单元PD-MAT400局放监测IED经过四个声学（AE）传感器和一个脉冲电流传感器丈量并析取局部放电信号，将所有的脉冲计数和均匀振幅保留在内存中。经过局放信号的振幅和频次，监测发生在变压器上的局放信号。监测参数：脉冲电流和局放超声波。变压器套管监测CIM-800技术参数参数丈量范围正确度要求9泄露电流0.1～700mA±1%电容量50～35000pf±1%介质消耗-50%～50%±0.05%安装简易：只要在被测电气设施下方安装当地丈量单元，联接被测信号，并把通信接口和电源接口挂接到中央监控器供给的现场总线上即可，现场不需要对每个当地丈量单元的检测精度进行调理。丈量正确：采纳高精度及高稳固性的穿芯式零磁通电流传感器，配合先进的检测技术及数字化通信技术，完全解决了电容型设施介质消耗丈量精度及稳固性问题，保证了对不一样电气设施监测的同时性，使得监测数据具备较强的可比性，有效除去外面环境要素的影响，提升诊疗结果的靠谱性。数据靠谱：当地丈量单元具备较为完美的自检功能，可及时反应出丈量单元自己的工作状况。丈量信号所有采纳数字通信方式传输，完全除去了因工频电磁扰乱所致使的模拟信号传输失真问题，提升了介损监测数据的正确度和可信度。保护简单：所有的当地丈量单元均采纳模块化构造设计，可交换使用，具备高度的通用性和交换性（包含电流传感器），可在设施带电运转的条件下对包含传感器在内的所有零件进行维修或改换。安全靠谱：所有容性设施的末屏电流信号均采纳穿芯构造的电流传感器进行取样，并在取样端安装靠谱的取样保护装置，不改变设施原有的电气接线，保证取样的安全性。整套监测系统的所有模块均采纳工业化标准生产，所有经过高温老化和电磁兼容试验，并且采纳德国入口机箱，拥有较好的密封、防腐性能，知足长久运转的要求。103.3开关柜监测有关装置开关柜状态监测装置图真空度监测装置VM-100真空度监测装置：经过非接触式传感器捕获运转状态下的真空断路器（以下简称VCB）在真空度降落时发生的放电现象，并由装置软硬件回路来及时在线监测陪伴VCB真空泄露时放电信号的大小、连续时间、频次等在内的信息，及时在VCB发生真空泄露早期发出告警信号，提醒运转人员进一步办理。技术参数：1检测基准固定(规定为判断基准)偏差范围：±10%（X1挡）2敏捷度切换变换开关分四段切换。变换开关可在外面进行切换。3监测范围：10-1Pa以上4频次测定经过高通滤波器和低通滤波器的组合、提取放电范围内的信号。5输入回路从传感器中出来的信号含有工业频次(50Hz/60Hz)最大250Vpeak、6动作判断基准周期为５０ｍ秒以下、高出检测基准的信号连续30秒钟时，即判断为真空度异样，装置发出告警信号，闭合信号输出的接点，同时装置正面的检测输出“告警”灯亮。7外面信号输出信号输出：请在以下两其中任选一个使用①自检中严禁出口的开出②自检中有出口的开出节点输出由继电器自保持，经过复归信号翻开。①出口接点机械寿命接点回路在无负荷状态下，重复动作10，000回②出口接点电气寿命11接点回路在负荷状态下，重复动作1，000回8检测输出“告警”显示灯：红色9除去输出按下装置正面的“复位”按钮，外面信号输出接点翻开，同时装置正面的检测输出“告警”显示灯灭。10自检功能带有自检功能，按下装置正面的“自检”按钮开始自检。自检的试验信号，以电压值为500mV、频次为16kHz的矩形波形式从滤波器输入部分追加进去。检测中“测试”(黄色)灯亮、动作正常的话30秒后“告警”(红色)灯亮。检测中严禁警报用外面接点输出。30秒钟输出后，按下“复位”按钮，回到自检开始从前的状态。安装示例：无线测温装置XJCW-900开关柜无线测温装置：采纳无线测温方式，能够安装到每台高压开关和母线接头上，装置装备标准通信接口，可联网运转，经过上位计算机，可记录高压设施及时运转温度的数据，并供给严格的温升变化率报警体制，为高压设施的维修供给积累数据依照，实现高压设施热故障的预知维修。12无线式温度传感器性能指标：温度丈量范围：-55～+125精度：±0.5℃(-20～+80℃)分辨率：0.0625℃温度丈量周期：约75s户外型传输距离：小于300米。供电：?AA3.6V锂电池，工作时间＞5年。射频标准：。外形尺寸：56mm×27mm×18mm。传感器安装实例：XJCW-900无线温度传感器有一个侧面是感温面，传感器测到的温度就是该感温面的温度，若传感器搁置在空气中，则测到的就是环境温度。为了正确丈量物体表面的温度，应保证传感器的感温面与被测物体的表面密切接触。在安装XJCW-900无线温度传感器前，第一要找到传感器的测温面，每一个无线温度传感器的底面即是传感器的测温面，将该面贴到