【《电力设备故障监控系统工程应用案例分析》2800字】

电力设备故障监控系统工程应用案例分析开展330kV曹家堡站设备集中监控系统建设，结合变电站业务和功能定位，分别从不同维度梳理当前变电站信息，以应用需求为导向，打破专业数据壁垒，提升平台数据集成能力和业务穿透能力。本次应用范围包括：主变、站用变、35KV区域、电缆层、电缆竖井。1076219479监控架构不同电力设备的监测信号通过无线或有线网络直接将监测数据传至监控服务器，对监测数据进行分析，诊断设备的故障状态。监控架构如图5.1所示。图5.1监控架构图1076219479应用场景 根据国家电网公司《国网设备部2021年设备管理重点工作任务》的原则，建设变电站设备集中监控系统。根据实际应用，配置相应感知设备（见图5.2），系统应实现且不局限于以下基本应用场景：（a）智能感知终端安装示意图（b）智能感知终端实物图图5.2智能感知终端应用场景1：感知变电站内的变压器（电抗器）红外热像、局部放电、可见光图像、声音等信息，指导运维部门制定相应的设备检修策略。感知设备：在变压器旁的防火墙（室内墙）上、立杆或者其他适当位置安装高集成非接触智能传感器。可选配铁芯接地电流传感器、外壳接地电流传感器、高频局放传感器、超声局放传感器、振动传感器等。应用策略：对变压器（电抗器）本体、油枕、套管等温度、各类绝缘缺陷，异物识别，外部锈蚀，渗漏油，套管破损，异响，违规作业等进行智能监测。对缺陷类型及严重程度（一般、严重、危急）进行判断，及时通知主站。根据缺陷的严重等级与检修策略的对应关系模型，系统给出后续变压器（电抗器）检修维护的建议，指导运维部门制订正确的检修策略，防止变压器故障发生。应用场景2：感知变压器（电抗器）运行时的噪音情况，避免周边居民投诉。感知设备：共用应用场景1的高集成非接触智能传感器应用策略：变压器（电抗器）运行产生的噪音如超过国家相关规定，将触发报警，提示设备管理人员尽快安排电科院专业测试团队按照国家标准对变电站噪音进行提前检测，避免周边居民投诉。应用场景3：感知变电站内的GIS红外热像、局部放电、可见光图像、声音等信息，指导运维部门制定相应的设备检修策略。感知设备：在GIS旁的墙上、立杆或者其他适当位置安装高集成非接触智能传感器。可选配特高频局放传感器、高频局放传感器、超声局放传感器、机械特性传感器、高清摄像头等。应用策略：对GIS本体、套管等温度、各类绝缘缺陷，异物识别，外部锈蚀，套管破损，异响，违规作业等进行智能监测。对缺陷类型及严重程度（一般、严重、危急）进行判断，及时通知主站。根据缺陷的严重等级与检修策略的对应关系模型，系统给出后续GIS检修维护的建议，指导运维部门制订正确的检修策略，防止GIS故障发生。应用场景4：感知变电站中开关柜室内的开关柜红外热像、局部放电、可见光图像、声音等信息，指导运维部门制定相应的设备检修策略。感知设备：在开关柜室的墙上或者其他适当位置安装高集成非接触智能传感器。可选配特高频局放传感器、TEV局放传感器、超声局放传感器、机械特性传感器、触头温度传感器等。应用策略：对开关柜的温度异常、各类绝缘缺陷，异物识别，违规作业，异响等进行智能监测。对缺陷类型及严重程度（一般、严重、危急）进行判断，及时通知主站。根据缺陷的严重等级与检修策略的对应关系模型，系统给出后续开关柜检修维护的建议，指导运维部门制订正确的检修策略，防止开关柜故障发生。应用场景5：感知变电站中电缆夹层（电缆隧道）内的电缆红外热像、局部放电、可见光图像、声音等信息，指导运维部门制定相应的设备检修策略。感知设备：在电缆夹层（电缆隧道）的墙上、立杆或者其他适当位置安装高集成非接触智能传感器。可选配特高频局放传感器、高频局放传感器、光纤测温传感器等。应用策略：对电缆夹层（电缆隧道）中电缆的温度异常、各类绝缘缺陷，异物识别，破损，污秽，积水，异响，违规作业等进行智能监测。对缺陷类型及严重程度（一般、严重、危急）进行判断，及时通知主站。根据缺陷的严重等级与检修策略的对应关系模型，系统给出后续电缆检修维护的建议，指导运维部门制订正确的检修策略，防止电缆故障发生。应用场景6：感知变电站内温湿度变化，将变电站楼内温湿度控制在正常范围内。感知设备：共用高集成非接触智能传感器，无智能传感器的房间，两边侧壁安装温湿度传感器；每台空调加装控制模块；每台工业除湿机加装控制模块。应用策略：正常情况下，提供变电站楼内各房间温湿度参数值、空调运行态、除湿机运行状态等信息。在温度超标情况下，调节空调运行模式和温度值。在空调运行达到极限值的情况下，温度值仍然超标，将触发告警并通知主站。同样，在湿度超标情况下，远程开启工业除湿机，如果除湿机运行后一段时间后，湿度仍然超标，触发告警并通知主站。应用策略需考虑避免空调、除湿机的频繁控制。应用场景7：感知变电站底层积水情况，确保水泵正常排水。感知设备：共用高集成非接触智能传感器，变电站底层集水井处安装水位传感器；每台水泵加装控制模块。应用策略：正常情况下，提供集水井内水位值、水泵运行状态等信息。在集水井水位超过阈值后，启动水泵，监视水位变化情况。如果水位仍然上升，将触发告警，提示水泵抽水能力不足或水泵故障无法抽水。应用策略需考虑避免水泵频繁启停。设备监测布置情况（1）主变监测设备布置智能感知终端及高清摄像机采用非接触、不停电的安装方式，在主变设备附近的墙体上或者其他适当位置安装监测装置即可，实现电力设备的局放、温度、可见光图像、声音等监测。布置情况如图5.3所示。图5.3主变监测设备布置图（2）站用变监测设备布置智能感知终端及高清摄像机采用非接触、不停电的安装方式，在站用变设备的附近的墙体上或者其他适当位置安装监测装置即可，实现电力设备的局放、温度、可见光图像、声音等监测。布置情况如图5.4所示。图5.4站用变主变监测设备布置图（3）站内500KV、35KV、220KV区域监测设备布置智能感知终端及高清摄像机采用非接触、不停电的安装方式，在站内区域适当位置安装监测装置即可，实现电力设备的局放、温度、可见光图像、声音等监测。布置情况分别如图5.5所示。图5.5站内35KV监测设备布置图（4）控制柜监测设备布置多参量智能感知终端采用非接触、不停电的安装方式，在设备安全距离外，室内墙上安装监测装置终端，实现高压设备监测。本站多参量智能感知终端通过网线接到控制柜内交换机，交换机为监测装置的供电，并且可以传递信号，信号通过网线把所检测的数据传输到服务器。需要外部引入一路220V交流电源到控制柜，为控制柜内交换机和服务器提供电源。布置情况分别如图5.6。图5.6主控室控制柜监测设备布置图大数据管理诊断系统大数据管理诊断系统主站与监测终端采用有线网络通讯，监测装置采用POE供电，后台主要包括监控中心、