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文档简介

T/CSEEPAGE1T/CSEE####—2021PAGE14团体标准发布中国电机工程学会20XX—XX—XX实施20XX—XX—XX发布抽水蓄能电站机电设备在线监测系统配置导则GuidelinesforConfigurationofOn-lineMonitoringSystemforElectromechanicalEquipmentofPumpedStoragePowerStation(征求意见稿)T/CSEEXXXX—YYYY代替T/X团体标准发布中国电机工程学会20XX—XX—XX实施20XX—XX—XX发布抽水蓄能电站机电设备在线监测系统配置导则GuidelinesforConfigurationofOn-lineMonitoringSystemforElectromechanicalEquipmentofPumpedStoragePowerStation(征求意见稿)T/CSEEXXXX—YYYY代替T/XXXXICS19.020CCSK85T/CSEE####—2021PAGE13目次TOC\o"1-7"\h\z2893前言 3218051范围 4192532规范性引用文件 4216563术语和定义 46834符号和缩略语 4132254.1缩略语 4248915总体要求 5846配置原则 5121137在线监测系统的配置要求 7129127.1结构配置要求 766557.2通信配置要求 8279027.3时间标准 94327.4监测系统参数配置要求 923162附录A(资料性)抽水蓄能电站在线监测装置典型拓扑图 20

前言本文件按照《中国电机工程学会标准化管理办法》、《中国电机工程学会标准化管理办法实施细则》的要求,依据GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由中国电机工程学会提出。本文件由中国电机工程学会水电设备专业委员会技术归口和解释。本文件起草单位:本文件主要起草人:本文件首次发布。本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国电机工程学会标准执行办公室(地址:北京市西城区白广路二条1号,100761,网址:http://,邮箱:cseebz@)。

抽水蓄能电站机电设备在线监测系统配置导则范围本文件规定了抽水蓄能电站机电设备在线监测系统配置原则、功能、测点布置、传感器参数选型的配置要求。本文件适用于新建、改建、扩建的抽水蓄能电站发电、变电、输电及其附属设备在线监测系统。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T1094.230电力变压器第23部分:直流偏磁抑制装置GB/T41780.1物联网边缘计算第1部分:通用要求GB/T28570水轮发电机组状态在线监测系统技术导则DL/T417电力设备局部放电现场测量导则DL/T556水轮发电机组振动监测装置设置导则DL/T1197水轮发电机组状态在线监测系统技术条件DL/T1430变电设备在线监测系统技术导则DL/T1432变电设备在线监测装置检验规范DL/T1498变电设备在线监测装置技术规范DL/T1506高压交流电缆在线监测系统通用技术规范DL/T1534油浸式电力变压器局部放电的特高频检测方法DL/T1573电力电缆分布式光纤测温系统技术规范DL/T1694.1高压测试仪器及设备校准规范第1部分:特高频局部放电在线监测装置DL/T1786直流偏磁电流分布同步监测技术导则DL/T1971水轮发电机组状态在线监测系统运行维护与检修试验规程DL/T1987六氟化硫气体泄漏在线监测报警装置技术条件DL/T2226电力用阀控式铅酸蓄电池组在线监测系统技术条件DL/T2270高压电缆接地电流在线监测系统技术规范DL/T2271高压电缆局部放电在线监测系统技术规范DL/T5211大坝安全监测自动化技术规范T/GDEA006油浸式变压器特高频局放在线监测装置技术规范术语和定义GB/T28570、DL/T1197、DL/T1430界定的以及下列术语和定义适用于本文件。符号和缩略语缩略语下列缩略语适用于本文件。GIS:全封闭气体绝缘开关成套设备(GasInsulatedSwitchgear)SFC:静止变频启动装置(StaticFrequencyConverter)总体要求5.1抽水蓄能电站机电设备在线监测系统配置应根据“应配必配”的原则,配置足够的在线监测系统。5.2在线监测系统的上位机单元采取“选配”原则,根据该系统数据量、是否具有控制功能等因素选择配置上位机单元。5.3在线监测系统数据处理单元、现地数据服务器应独立配置,不应集成于计算机监控系统中。5.4在线监测系统应对状态监测量、过程量参数以及相应的工况参数进行实时监测,应能对监测数据长期存储、管理、综合分析,反映设备长期运行状态变化趋势,并以数值、图形、表格、曲线和文字等形式进行显示和描述,能够及时对设备异常状态进行预警和报警。5.5传感器应根据测量对象和使用环境进行选型,所选用的传感器应具有良好的可靠性、灵敏性、响应特性和线性范围,具备合适的测量精度,具有良好的稳定性能。5.6每套在线监测装置应配置独立的交流不间断电源(UPS),保证电源供电可靠。5.7在线监测系统的安装及运行不宜改变被监测设备的主要物理结构(如外壳、固定装置等),不应对被监测设备的性能指标产生不利影响。5.8应选择产品性能优异、且与被监测设备具有良好兼容性的在线监测产品,并通过适当的方法验证其安装接入后不会给系统带来额外的风险。配置原则6.1抽水蓄能电站机电设备在线监测系统应配置足够的在线监测系统,以全面监测设备运行状态。水电站在线监测系统典型配置原则见表1。表1抽水蓄能电站机电设备在线监测系统配置原则设备名称监测量配置原则备注应配置可配置水轮发电机/水泵电动机振摆监测√轴向位移监测√空气间隙监测√压力脉动监测√磁通密度监测√噪声监测√轴承温度监测√过程量油泵及其电机振动及轴承温度监测√水轮机组油液监测√定子局部放电监测√定子绕组、铁心温度监测√过程量定子绕组端部振动及线棒槽内振动监测√定子汇流环温度监测√转子磁极铁心表面温度监测√过程量转子绕组温度监测√过程量转子绕组匝间短路监测√碳刷滑环温度、碳刷载荷电流分布监测√顶盖螺栓应力监测√穿心螺杆绝缘监测√主变压器(油浸式)高压侧套管电容量及介损监测√铁心、夹件接地电流监测√直流偏磁监测√根据直流落点或地铁运行等影响情况配置局部放电监测√绕组及油温度监测√过程量绕组温度监测(光纤测温)√油中溶解气体监测√油中微水监测√主变油位监测√过程量振动监测√声纹在线监测√GIS局部放电监测√SF6气体密度监测√SF6气体微水监测√SF6气体泄漏√断路器动作特性监测√隔离开关、接地开关位置监测√隔离开关、接地开关电机电流监测√声纹在线监测√高压电缆(交联聚乙烯绝缘交流电力电缆)分布式光纤测温√局部放电监测√接地环流监测√过程量油温、油压监测√适用于充油电缆,过程量伸缩位移√电容式电压互感器电容量及介损监测√氧化锌避雷器全电流监测√阻性电流监测√阻容比监测√动作监测√发电机出口断路器SF6气体密度监测√过程量断路器电气寿命监测√断路器机械特性监测√储能电机电流监测√红外热成像监测√高压开关柜局部放电监测√机械特性监测√温度监测√励磁系统功率柜整流装置环境温度监测√功率柜整流装置桥臂电流监测√转子过压回路泄漏电流监测√直流开关机械特性监测√直流开关母排连接温度监测√灭磁电阻温度监测√SFC系统整流桥装置环境温度监测√逆变桥装置环境温度监测√旁路开关机械特性监测√输入/输出变压器绕组和铁心温度监测√过程量输入/输出开关机械特性监测√调速器系统导叶开启腔、关闭腔压力监测√过程量电液转换器出口油压监测√过程量控制系统状态监测√过程量球阀系统球阀前后压力监测√过程量工作密封投入腔压力监测√过程量检修密封投入腔压力监测√过程量球阀位移量监测√蓄电池蓄电池组电压监测√蓄电池组电流监测√单体电压监测√单体内阻监测√单体温度监测√环境温度监测√蓄电池间的连接条电阻监测√户外设备红外热成像监测√包括110kV及以上CVT、避雷器、出线套管本体及其金属连接在线监测系统的配置要求结构配置要求抽水蓄能电站设备在线监测系统宜采用分层分布式结构,一般由传感器单元、数据采集单元、后台监测单元及辅助设备等组成,抽水蓄能电站设备在线监测系统典型框架图如附录A所示。传感器单元传感器单元是指状态在线监测系统所用到的各种传感器及其附属设备,完成被测物理量到电信号的转换,是状态在线监测系统的基础。数据处理单元(1)数据处理单元由数据采集装置及其辅助设备构成。(2)数据采集单元应具有现地监测、分析和试验功能,可对被监测量以及运行工况等参数进行数据采集、处理和分析,能够进行边缘计算。(3)数据采集单元各监测参数的准确度,应能满足准确反映故障特征的精度要求和重复性要求。数据采集单元应采用容错、自诊断和抗干扰等措施达到高可靠性。(4)数据采集单元各监测量的采样频率应根据要监测的故障类型及其产生、发展的速率(如相关参数的变化率)确定,数据采样频率应满足故障信号的特征值提取和数据分析准确性的要求。(5)数据采集单元的监测参数及信息记录应至少包括如下内容:a)测量值、单位;b)日期和时间信息;c)测量位置;d)仪器及传感器类型;e)测量的准确度要求;f)测量装置的参数设定信息;g)趋势图和变化曲线、历史数据、记录长度。(6)数据采集单元内的I/O接口应采用插入式结构,且标准化、模块化,易于扩展和替换。(7)各数据采集模块应具有通道和模块状态指示灯。(8)数据采集模块应能合理设定采样周期,以便对信号进行整周期采样。(9)单个模块故障不应影响装置整体运行,各数据采集模块之间应相互独立、互不影响。(10)数据采集单元还应具有串口或以太网络接口。后台监测单元(1)后台监测单元包括数据服务器、工程师站、网络设备以及打印机等。网络传输应采用开放的分层分布式以太网网络结构,满足电力监控系统安全防护的要求,并满足工业通用的国际标准通讯规约:(2)数据服务器:可根据监测对象的数据量大小独立设置数据服务器,负责传输、存储和管理状态数据,同时具备数据分析功能,布置在安全Ⅱ区;对于数据量小的监测对象,可将数据库部署于数据采集装置中。(3)工程师站:供现场工程师监测和分析在线监测的有关信息。(4)光纤传输设备:当上位机单元与数据采集单元之间距离过长时,应采用光纤通讯;光纤传输设备包括光纤收发器、光纤等。(5)网络安全装置:相关设备与电站计算机监控系统、电站局域网等相连时,均应满足电力监控系统安全防护的要求,配置相应的网络安全装置,包括单向隔离装置、硬件防火墙等。(6)时钟同步设备:负责校准系统时间。(7)网络交换机:负责数据采集单元与上位机之间数据交换通道控制。辅助设备(1)可根据需要配置相应的网络设备,当通讯信号传输距离超过100米时,应采用光纤通讯。传输距离小于100米,可采用网线通讯,但通讯链路上存在电磁干扰影响数据传输时,也应采用光纤通讯。(2)局域网应符合工业通用的国际标准和规约,数据传输速率不小于100MB/s。(3)选用的网络安全隔离装置和防火墙应通过国家相关检测部门的认证。(4)装置内所有设备应采用标准时钟授时,可与其他系统合用时钟同步接收装置。通信配置要求通讯接口采用IEEE802.3μ以太网络或标准串行接口标准。通讯协议可采用TCP和UDP协议,宜采用TCP协议。通信规约(1)DL/T860MMS通讯规约按照《DL/T860变电站通信网络和系统》和《DL/T1146DL/T860实施技术规范》相关内容执行。(2)DL/T634.5104通讯规约按照《DL/T634.5104远动设备及系统第5-104部分:传输规约--采用标准传输协议集的IEC60870-5-101网络访问》相关内容执行。(3)GB/T19582通讯规约按照《GB/Z19582基于Modbus协议的工业自动化网络规范》相关内容执行。(4)自定义通讯规约如不能按上述规约完成数据传输,则需单独提供通信接口文件材料,以文字、图表方式说明详细的通讯规约。时间标准7.3.1采用UTC时间和CP56Time2a时间。7.3.2系统时间同步采用UTC数据时间。7.3.3数据报文中数据时标采用IEC60870-5-104规约定义的CP56Time2a时间,其大小7个字节,精确到毫秒。监测系统参数配置要求以下监测系统参数配置要求为常见在线监测系统通用配置,未列出的监测系统参数依据特定需求配置。水轮发电机/水泵电动机在线监测系统(1)振摆监测配置要求:振动传感器采用位移型、速度型或加速度型输出传感器,摆度和键相传感器应采用非接触式位移传感器,可选择电涡流式或电容式,键相传感器也可选用光电传感器,定子铁心振动测量应采用防电磁干扰的加速度或速度型传感器。振动测点:应分别在上机架、下机架和顶盖处,设置2个水平振动测点、1-2个垂直振动测点,水平振动测点宜在正对水流上游面及与其互成90°的径向设置(若水流方向与+Y方向不重合,则应布置在正对水流方向或与其成90°的方位)。定子机座应设置1-2个水平振动测点、1个垂直振动测点,水平振动测点应布置在机座外壁相应定子铁心高度2/3处,垂直振动测点应设置在定子机座上部。键相、转速测点:安装在与摆度轴向同一轴向方位位置,键相片应安装在与首末磁极中间位置同一轴向方位上。摆度测点:应分别在机组的上导、下导、水导轴承的径向设置互成90°的2个摆度测点,三组摆度测点方位应相同。对于低速机组(额定转速300r/min及以下),宜测量振动位移(μm),采用低频速度传感器;对于中高速机组(额定转速300r/min以上),宜测量振动速度(mm/s),采用加速度传感器或速度传感器,换算为位移量。振动、摆度、健相测点配置原则见DL/T556水轮发电机组振动监测装置设置导则中的9.3混流可逆式机组振动、摆度的测点配置基本技术要求。摆度和健相传感器配置基本技术要求:a)频响范围:0Hz~1000Hz;b)线性范围:≥2mm/s;c)幅值非线性度:≤±2%;d)灵敏度:(1±5%)×(-8)mV/μm;e)工作温度:-10℃~+80℃;f)温漂:≤0.1%/K。位移型输出的低频速度传感器配置基本技术要求:a)频响范围:0.5Hz~400Hz;b)测量范围:0μm~1000μm(峰峰值);c)幅值非线性度:≤±5%;d)灵敏度:(1±5%)×(-8)mV/μm;e)工作温度:-10℃~+80℃。速度型输出的低频速度传感器配置基本技术要求:a)频响范围:0.5Hz~1000Hz;b)测量范围:0mm/s~20mm/s(有效值);c)灵敏度:(1±5%)×100mV/mm/sd)幅值非线性度:≤±5%;e)工作温度:0℃~+80℃。(2)轴向位移监测配置要求:测点配置原则:对于水电机组,在轴向可设置1~2个轴向位移测点。轴向位移传感器应采用非接触式位移传感器,通常为大直径电涡流传感器,量程应满足机组轴向位移限值的要求。轴向位移传感器配置基本技术要求:a)频响范围:0Hz~1000Hz;b)线性范围:≥10mm;c)幅值非线性度:≤±2%;d)温漂:≤0.1%/K;e)工作温度:-10℃~+80℃。(3)空气间隙监测配置要求:空气间隙测点的数量和布置应根据水轮发电机的型式、容量、尺寸和定子铁心高度等参数决定。定子铁心内径小于7.5m时设置4个,大于及等于7.5m时应设置8个。定子铁心高度大于2.75m时测点可在轴向分两层均匀布置。气隙传感器(4个或8个)沿周向均匀布置,粘贴在定子铁心内壁上。空气间隙传感器可采用平板电容式传感器,并配以相应的专用电缆和前置器。空气间隙传感器、前置器配置基本技术要求:a)测量范围:0.5~1.5倍设计气隙值;b)非线性度:<1%;c)频率范围:0Hz~1000Hz;d)工作温度:传感器(0℃~125℃);前置器(0℃~70℃);e)相对湿度:<95%;f)抗磁强度:1.5T。(4)压力脉动监测配置要求:测点配置原则:应分别在蜗壳进口设置1个、固定导叶与活动导叶之间设置1个、活动导叶与转轮间设置2个、顶盖与转轮间设置1个-2个、转轮与泄流环之间设置1个、尾水管进口设置2个(上下游方向)、尾水管出口设置1个、肘管中部设置1个-2个压力脉动测点。压力脉动传感器应尽可能地靠近取压口,不能位于压力均压管上,且应尽可能与模型试验测点相对应。压力脉动测点和水力量测用的压力测点应分开设置。压力脉动传感器应具有良好的响应速度,并能承受被测点可能出现的最高压力或负压,可采用压电型、压阻型或电容式压力传感器。压力脉动传感器配置基本技术要求:a)精度:≤±0.2%;b)频率响应:0Hz~1000Hz;c)工作温度:-10~+60℃;d)线性测量范围:0~1.5倍工作压力。(5)磁通密度监测配置要求:测点配置原则:水电发电机可设置1个磁通密度测点,传感器粘贴在定子铁心内壁上。磁通密度传感器可采用基于霍尔效应的平板磁感应式传感器,并配以相应的专用电缆和前置器。磁通密度传感器配置基本技术要求:a)线性量程:≥±1.5T;b)非线性量度:<2%;c)工作温度:传感器(0℃~125℃);前置器(如有,0℃~55℃)。(6)噪音监测配置要求:噪音在线监测系统是对蓄能机组的噪音进行数据采集、监测的装置。噪音监测系统的测点包括发电机机罩内、风洞、水车室、尾水管、母线洞、主变室等主要电气和机械设备的场所,可分别在发电机风洞、水车室、蜗壳人孔门、尾水人孔门各设置1个噪声测点,主要用于监测设备运行时产生的噪音。噪音监测系统应同时采集蓄能机组工况参数进行噪音数据分析。传感器配置基本技术要求:a)正常工作温度:-30℃~+70℃;b)工作湿度:0%~95%;c)频率范围:20Hz~20kHz;d)动态范围:>135dB;e)开路灵敏度:≥30mV/Pa;f)输出:IEPE或4mA~20mA。(7)轴承温度监测配置要求:通过温度传感器实时采集轴承表面或内部温度数据,推荐使用热电阻(如PT100铂电阻):利用金属电阻随温度线性变化的特性(精度达±0.5℃),通过电桥电路转换为电压信号。或采用红外传感器:非接触式测量轴承表面红外辐射强度。测点配置原则:对于推力轴承及导轴承,应在每个瓦布置1-2个瓦温监测测点;对于轴承油槽,应在推力轴承和导轴承的油槽中分别布置2个油温监测测点,用于监测润滑油进口和出口(或热油区)的温度;对于轴承冷却系统,应在轴承冷却水的进水管和出水管上各安装1个温度传感器。传感器配置基本技术要求:a)测量范围:0~+150℃;b)精度等级:至少为A级(±(0.15+0.002|t|)℃);c)引线:推力瓦和导瓦测点必须采用三线制或四线制接法,油温、水温测点可采用三线制。(8)水轮机组油液监测配置要求:水轮机组油液在线监测系统是对蓄能机组透平油、液压油进行数据采集、监测的装置。水轮机组油液在线监测系统测点包括上导轴承、推力轴承、水导轴承、下导轴承、调速系统等设备,可配置的监测量包括粘度、水分、污染度、密度、油温、介电常数、酸值、磨损颗粒监测,可根据现有技术的进步或特定需求配置其他监测量。水轮机组油液在线监测配置基本技术要求如下:表2水轮机组油液在线监测配置基本技术要求检测参量测量范围测量误差要求/精度粘度(40℃)0~650mm2/s±5%密度0.6~1.25g/cm3±3%微水含量0~1000mg/kg±5%污染度监测4、6、14、21μm等颗粒数量等级(ISO4406,NAS1638标准)±1个等级油温-20~80℃0.5%介电常数1.0~6.0F/M0.5%总酸值0~16mgKOH/g±0.1磨损颗粒监测Fe:70~100μm、100~150μm、>150μmnFe:200~300μm、300~400μm、>400μm95%(检出率)(9)定子局部放电监测配置要求:定子局部放电监测可采用高压耦合监测法、中性点耦合法、出口耦合法,不管是哪种方式,均需要具有排除外部干扰信号的功能,干扰信号包括:出口母线局部放电信号干扰、中性点接地设备干扰、环境干扰等。测点配置原则:若采用高压端耦合监测法,则每台机组至少设置6个测点,每相至少2个测点,必要时可每支路设置1个测点,测点可布置在发电机绕组高压出线端、定子绕组母线汇流排附近或其他适当位置;若采用中性点耦合法,在发电机中性点设置1个测点;若采用出口耦合法,在发电机出口处每相配置1个测点。定子局部放电监测传感器宜采用耦合电容器,耦合电容器配置基本技术要求:频率测量范围:40MHz~350MHz;标称电容值:80pF±4pF;工作温度:0℃~125℃;电压等级:与发电机电压相匹配。(10)定子绕组、铁心温度监测配置要求:定子绕组、铁心温度在线监测系统的配置必须能实时、准确地反映定子绕组和铁心在各种工况下的温度分布与热点情况,防止因局部过热造成绝缘损坏等重大事故。测点配置原则:对于定子绕组,每相定子绕组槽内应设置温度监测点,监测点数量不少于定子总槽数的5%,测点应在定子铁心长度范围内沿轴向(如上、中、下三个断面)和周向均匀分布,应重点在定子绕组端部、出槽口等漏磁场集中、电位较高、散热条件不利的预计高温区域增加测点布置,以确保能全面、有效地监测绕组的温度分布和热点情况;对于铁心,定子铁心应设置温度监测点,监测点数量不少于12个,并沿铁心周向和轴向分布,且应布置在预计的高温点和磁通密度较高区域。传感器配置基本技术要求:传感器类型:Pt100铂热电阻;测量范围:0~+200℃;精度等级:A级以上;引线方式:三线制。主变压器(油浸式)在线监测系统(1)套管电容量及介损监测配置要求:主变压器高压套管每相均应配置检测元件,能检测套管全电流、电容量及介质损耗。电流信号通过套管末屏处的穿心式电流互感器取得,电压信号通过主变压器出线的电压互感器取得。套管电容量及介损监测配置的有效监测范围:全电流:0.1~650mA;电容量:100pF~1000pF;介质损耗因数:0.001%~0.3%。穿心式电流互感器配置基本技术要求:测量范围:0.1mA~650mA;测量误差要求:±(标准读数时%+0.1mA)/±1%;测量重复性要求:σR<0.2%。(2)铁心/夹件接地电流监测配置要求:主变压器铁心、夹件各配置1个穿心式电流互感器,具有防止开路保护的功能,安装于铁心、夹件接地导体处。铁心/夹件监测配置基本技术要求如下:表3铁心/夹件监测配置技术要求表检测参量测量范围测量误差要求铁心/夹件接地电流5mA~10A5mA~20mA,±1mA20mA~10A,±5%(3)直流偏磁监测配置要求:中性点接地的主变压器应配置直流偏磁监测功能,采用电阻法或霍尔法进行直流电流检测。若采用电阻法进行检测,取样电阻不应小于200μΩ,监测装置内置直流恒流电流源电流不小于3A。若采用霍尔法进行检测,主变压器中性点接地导体经过的直流电流与霍尔传感器输出的电压信号成线性关系。直流偏磁传感器配置基本技术要求:测量范围:-200A至+200A;准确度:当电流绝对值|I|>10A时,准确度为±3%;当电流绝对值|I|≤10A时,准确度为±0.3A。(4)局部放电监测配置要求:主变压器局部放电监测采用特高频传感器。一台变压器应至少安装3个特高频局部放电传感器,且多个传感器宜布置于变压器不同壁面,在空间布置上尽量分散。仅有条件进行顶部法兰改造时,可将多个传感器分散布置于变压器顶部。特高频传感器的电场与绝缘设计应满足以下要求:对于将特传感器纳入变压器整体设计的新出厂变压器,应确保传感器的安装使用不会造成局部电场畸变;对于将器身法兰进行改造增加传感器或加装油阀安装型传感器的己投运变压器,实施改造前应重新对传感器安装位置附近局部电磁场进行仿真核算,确保变压器应有的绝缘性能不受影响。信号传输路径不宜过长,应根据现场安装的实际情况选取适合的传输介质并进行阻抗匹配。局部放电信号从传感器到信号采集单元的衰减不应超过3dB。特高频传感器配置的基本技术要求如下:表4特高频传感器配置基本技术要求表检测参量要求量值带宽下限截止频率300MHz上限截止频率1500MHz有效高度频带内平均有效高度≥11mm频带内最小有效高度3mm长期稳定工作耐受油温≥115℃长期稳定工作耐受油温≥0.34MPa(5)油中溶解气体监测配置要求:主变压器油中溶解气体监测采用气相色谱法或光声光谱法,检测气体包括:氢气(H2)、乙炔(C2H2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、总烃(TotalGas)。油中溶解气体监测装置配置性能应满足以下要求:在线监测装置的接入不应使被监测设备或邻近设备出现安全隐患,如绝缘性能降低、密封破坏等;应采用循环油工作方式,油样采集部分不应污染油,循环取样应不消耗油,同时应具备油样强制循环措施,取样前油样循环时间应确保死体积油样全部循环完毕,所取油样必须能代表变压器中油的真实状态;油中溶解气体监测装置取样油管应采用不锈钢或紫铜等材质,油管与防护钢管间应有绝缘层,避免发生间隙放电,油管外可加管路伴热带、保温管等保温部件及防护部件,以保证变压器油在管路中的流动顺畅;应能够承受油箱的正常压力,对变压器油进行处理时产生的正压与负压不会引起油渗漏;取油口耐受压力≥0.6Mpa;油样采集方式和回油应不影响被监测设备的安全运行,取油和回油管路应分开;使用载气的监测设备,应采用严格措施保证监测装置所用载气不进入变压器本体;具备校验免拆卸管路功能、油样校验接口和气样校验接口。装置本体或后台电脑应至少满足以下两点要求:可查看样品分析过程中管路清洗、升温、取样、进样、检测、诊断等各个步骤进度;可人工操作分析样品;应保证被监测设备密封性,防止采样部分引起的外界水分和空气的渗入;具有独立排气装置,用于排除管路安装时残余空气,防止空气进入变压器;具有自动加速监测功能,能设定为启用或不启用该功能。若启用,发现监测预警后自动进行二次采样验证,确认后自动缩短为快速采样周期,及时跟踪变压器运行状况。测量误差需符合表5中测量误差限值要求如下:表5全组分油中溶解气体在线监测装置技术指标检测参量检测范围(μL/L)测量误差限值氢气H22~20a±2μL/L或±30%20~2000±30%乙炔C2H20.2~5a±0.2μL/L或±30%5~10±30%10~200±20%甲烷CH4乙烷C2H6乙烯C2H40.5~10a±0.5μL/L或±30%10~600±30%一氧化碳CO25~100a±25μL/L或±30%100~3000±30%二氧化碳CO225~100a±25μL/L或±30%100~15000±30%总烃2~10a±2μL/L或±30%10~150±30%150~2000±20%a在各气体组分的低浓度范围内,测量误差限值两者较大值。最小检测浓度:乙炔最小检测浓度不大于0.2μL/L,油中氢气最小检测浓度不大于2μL/L。测量重复性要求:在重复性条件下,6次测试结果的相对标准偏差RSD≤3%。最小检测周期:装置最小检测周期不大于2小时。响应时间:对于油中氢气和总烃,响应时间不大于2小时。载气使用次数要求:使用瓶装压缩气体作为气源的,单瓶载气使用次数≥2200次,并符合瓶装压缩气体相关安全规程;使用气体发生器等装置作为气源的,所产生气体的CH4含量应小于0.5μL/L、CO2含量应小于25μL/L,气体发生器的使用寿命应与主机相同,并且配备一瓶载气气瓶(2~10L)作为备用,在气体发生器发生故障时,能够自动切换至备用载气气瓶。(6)油中微水监测配置要求:主变压器油中微水监测可采用电容传感分析、微波传感分析和红外光谱分析方法。油中微水监测装置的配置要求可参照油中溶解气体监测配置要求b)中的要求。GIS在线监测系统(1)局部放电监测配置要求:GIS局部放电监测采用特高频法,特高频传感器可采用内置式或外置式两种。内置式、外置式传感器配置基本要求如下:内置传感器,原则上不得包含印刷电路板或尼龙材料,应保证传感器的尺寸、结构按照被监测GIS设备预留接口进行设计和制造,不影响GIS设备的绝缘水平和绝缘裕度,设计使用寿命不少于被监测GIS设备,且不应低于30年。外置传感器的设置原则上应不拆动GIS的任何部件,外置式传感器应具有良好的防感应电或静电措施,在运行中不应对GIS壳体产生放电。测点配置原则:500kVGIS设备:一个完整串36个传感器,GIS母线每间隔6m布置1个传感器;220kVGIS设备(母线分箱结构):主变、出线间隔12个,母联、分段、PT间隔6个,GIS母线每隔10m布置1个传感器;220kVGIS设备(母线共箱结构):主变、出线间隔12个,母联、分段、PT间隔6个,GIS母线每隔10m布置1个传感器。特高频传感器配置基本技术要求:传感器频响特性:特高频传感器在工作频带内(300MHz~1500MHz)平均有效高度不应小于11mm,且最小等效高度不小于3mm。检测灵敏度:监测装置(含传感器)在GTEM小室中所能检测的最小脉冲电场强度峰值不应大于7V/m(或17dBV/m),且检测7V/m(或17dBV/m)的瞬态电场强度峰值时的信噪比不应低于2倍(或6dB)。动态范围:装置的动态测量范围不应小于40dB,在动态范围内检测结果应能有效反映局部放电强度的变化。监测装置线性度:装置在400-1500M各频带接收的信号幅值应具有较好的准确度和线性度,测量最大允许误差和幅值线性误差建议值均为±3dbm。监测有效性:根据外置传感器配置方案,监测装置应能检测到发生在被监测设备内部各处的、放电量不超过20pC的局部放电信号,并可准确判断放电缺陷的类型。(2)SF6气体密度监测配置要求:测点配置要求:GIS设备的每个SF6气隔均应配置1个测点,装设SF6气体压力传感器。SF6气体压力传感器配置基本技术要求:测量范围:0.01~1.00MPa;测量精度:优于±0.75%F.S.;报警门限:应可任意设置;报警解除:应可任意设置。(3)SF6气体微水监测配置要求:测点配置要求:GIS设备的每个SF6气隔均应配置1个测点,装设SF6气体微水传感器。SF6气体微水传感器配置基本技术要求:测量范围:20~1,000μl/l(考虑30-1000uL/L);测量精度:≤±5%F.S.;报警门限:应可任意设置;温度测量范围:-40℃~+85℃;温度测量精度:±1℃。(4)隔离开关、接地开关位置监测配置要求:测点配置原则:每把隔离开关、接地开关配置1个位置摄像头,能否远程准确监测到隔离开关、接地开关位置变化。隔离开关、接地开关位置监测配置基本技术要求:视频制式:PAL/NTSC;视场角:4:3FOV-H125°(水平视角);FOV-D155°(斜对角)16:9FOV-H125°(水平视角);FOV-D145°(斜对角);分辨率:1200TVL;视频输出:CVBS;工作温度:-20℃~+70℃。(5)隔离开关、接地开关电机电流监测配置要求:隔离开关、接地开关电机电流监测采取装设于电机回路的穿心式电流互感器来实现,并获取隔离开关、接地开关操作机构本体位置辅助节点,实现分合闸观察中监测电机电流。测点配置:每个电机配置1个开口型电流互感器。开口型电流互感器配置基本技术要求根据隔离开关、接地开关参数选定。高压电缆(交联聚乙烯绝缘交流电力电缆)在线监测系统(1)分布式光纤测温配置要求:分布式光纤测温应用沿电缆设置的测温光缆作为传感器,检测高压电缆运行的温度,每相电缆设置1根测温光纤,必须对电缆的中间接头(如有)、终端接头等故障高发区进行重点监测。测温光缆按其在电缆线路中的布置形式为内置式和外置式。内置式测温光缆是在电缆生产过程中将测温光缆置于电缆结构层中;外置式测温光缆是沿电缆线路按一定方式固定在电缆外护套表面。测温光缆配置基本要求如下表:表6测温光缆配置基本要求序号技术参数名称技术指标要求值1测量光纤通道衰减850nm波长光纤最大不应超过2.5dB/km;980nm波长光纤最大不应超过0.5dB/km;1300nm波长光纤最大不应超过0.8dB/km;1550nm波长光纤最大不应超过0.3dB/km;单点损耗最大不应超过0.ldB。2测温精度≤±1°C3空间分辨率≤1m(2)局部放电监测配置要求:局部放电监测采用高频电流互感器进行检测,在各相高压电缆终端外护层接地处配置1个穿心式高频电流互感器;1套局部放电监测系统配置1个参考相位传感器,用于获取局部放电脉冲电压信号参考相位的工频电信号传感器,一般采用穿心式传感器安装于高压电缆本体处或接地引出线上;信号采集单元应具备至少3路局部放电和1路工频电流相位的自动同步采集和数据预处理功能。高频电流传感器配置基本要求:在1MHz~30MHz频率范围内的传输阻抗不应小于5mV/mA;高频电流传感器最大输出对应的频率应位于1MHz~30MHz范围内,带宽不应小于2MHz。局部放电检测灵敏度应优于5pC;局部放电信号量值测量最大允许误差不应超过±5%。(3)接地环流监测配置要求:接地环流监测应至少配置3路接地电流和1路复合电流的自动同步采集和数据预处理功能;接地电流传感器是用于测量高压电缆金属套接地电流,采用穿心式电流互感器,安装于高压电缆各相外护层接地处;复合电流传感器用于检测高压电缆导体中负荷电流与高压电缆金属套中接地电流在时域上叠加形成的电流,采用穿心式电流互感器,安装于高压电缆本体处。接地电流传感器配置基本技术要求:测量准确度等级:0.5级;测量量程:0.1A~300A;工作频率:45Hz~55Hz。复合电流传感器配置基本技术要求:测量准确度等级:0.5级;测量量程:1A~2000A;工作频率:45Hz~55Hz。电容式电压互感器在线监测系统(1)电容式电压互感器在线监测二次电压从电压互感器处采用,应配置防止电压互感器二次短路的措施。(2)电容式电压互感器在线监测电流采用穿心式电流互感器进行取样,装设于电容式电压互感器一次尾接地处,应配置防止电流互感器二次短路的措施。(3)电容式电压互感器在线监测配置基本技术要求:表7电容式电压互感器在线监测配置基本技术要求检测参量测量范围测量误差要求全电流0.1~650mA±1%或±100μA电容量50pF~50000pF±(标准读数×1%+1pF)介质损耗因数0.001~0.5%±(标准读数×1%+0.001)参考电压50V~100V±0.5%谐波含量3、5、7、9次±5%系统频率45Hz~65Hz±0.01Hz温度40℃~120℃≤±1℃氧化锌避雷器在线监测系统(1)金属氧化物避雷器绝缘在线监测装置应采用穿心式电流传感器进行取样。(2)对于在接地线上取样的,应在避雷器底座与计数器上端之间的连接线上安装传感器,穿芯导线通流能力应不低于原有接地线。(3)氧化锌避雷器在线监测配置基本技术要求:表8氧化锌避雷器在线监测配置基本技术要求检测参量测量范围测量误差要求测量重复性要求抗干扰性能要求全电流有效值100μA~50mA±(标准读数×2%+5μA)σR<0.5%/阻性电流基波峰值10μA~10mA±(标准读数×5%+2μA)σR<2%在检测电流信号中依次施加3次、5次、7次谐波电流时,测量误差仍能满足测

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