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    HAJK110型GIS智能化(状态监测)系统

    发布时间:2014-05-26 12:23:44 作者:shanxihengao 来源: 青海十一选五青海十一选 浏览次数:1414

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      GIS智能化(状态监测)系统详述 
     

    6.  系统概况


    GIS 的绝缘性能是确保其安全运行的重要条件。GIS设备内部中的金属微粒、粉末和水分等导电性杂质是引发GIS 故障的重要原因。因此监测GIS内部的水分和放电情况成为判断GIS运行状态优劣的必要手段。GIS一旦发生泄漏故障,不仅对变电站正常供电输电造成影响,而且对于巡检人员的人生安全都存在很大的隐患,所以检测GIS内部压力和SF6开关室内SF6和氧气含量都成了目前变电站正常运行及人员安全的必要措施。

            GIS智能监控系统采用最新遥测遥感技术和后台计算机技术于一体,可实现高精度测量、计算机后台处理、海量的历史

        数据存储等功能,适用于各种电压等级的SF6断路器、GIS、PASS等设备SF6气体的微水、密度、温度和内部局部放电的

       在 线测量,同时还可以监测SF6开关室内部的SF6和氧气含量,实现安全、实时、远程等先进的动态监控,以满足电力配

        网自动 化和设备状态检修的需要,为电网的智能化建设预留接口。


    6.2.     标准规范


    l  电力部标准:


    《电力设备预防性试验规程(DL/T596-1996)》


    《国家电网公司电力安全工作规程》(变电站和发电厂电气部分)


    l  国家标准:


    《六氟化硫电气设备中气体管理和检验导则(GB/T 8905-1996)》


    l  IEEE标准:


    IEEE Guide for Moisture Measurement and
    Control in SF6 Gas-Insulated Equipment
    IEEE Std
    1125-1993
    )》


    6.3.     主要功能


    6.3.1    在线监测SF6断路器或组合电器中微水、密度、温度、局部放电和室内SF6和氧气含量等参数


    6.3.2    实现微水的压力与温度补偿、密度的温度补偿,使微水与密度数据真实可靠


    6.3.3    采集单元内部运用内循环技术,大幅提高采样精度


    6.3.4    多种阀门接头,安装拆卸方便,节省维护费用


    6.3.5    系统有良好的电磁兼容性、绝缘性能、抗干扰性、抗腐蚀性等。


    6.3.6    数据实时上传后台软件,数据自动存储备份,自动存储周期不小于 3分钟的情况下,可连续保存数据的时间不小于1年。


    6.3.7    可选外部输入信号接口,输入信号可来自烟雾探头、门磁开关等。


    6.3.8    缺氧或SF6含量超标,强制排风功能,也可通过手动排风实现开关室内环境安全。


    6.3.9   
    通过现场总线、以RS485形式实现数据传输,进行高压电气设备的远程在线监测、运行分析。


     


    6.4.     总体技术要求


    GIS智能化(状态监测)系统包括以下功能单元:


    l  ?  局部放电监测单元;


    l  ?  SF6在线式微水智能综合监控单元;


    l  ?  SF6气体泄漏定量报警;


    l  ?  智能型高压带电显示装置单元;


    l  ?  SF6回收净化装置;


    l  ?  SF6密度继电器。


    6.4.1    SF6在线式微水智能综合监控单元


       适用于SF6断路器、GIS、AIS等设备SF6气体的微水、密度和温度的在线测量,实现无排放、环保、安全、实时、远程等先进的动态监控,以满足电力配网自动化和设备状态检修的需要,为电网的智能化建设预留接口。


    6.4.1.1      系统功能:


    无排放,环保,经济,安全,可靠;在线监测SF6断路器或组合电器中微水、密度、温度等参数;实现微水的压力与温度补偿、密度的温度补偿,使微水与密度数据真实可靠;采用具有多种专利技术和自校准功能的传感器;采集单元能在不影响主设备状态下投运、退出,不影响主设备的正常运行;采集单元内部运用内循环技术,大幅提高采样精度;现场大屏幕LCD显示,绘制趋势图,实时上传;内置密度继电器无源输出,可设闭锁/报警/超压的动点值


    6.4.1.2      技术指标


    湿度指标:


    测量范围:1010000ppm或定制


    测量精度:≤ ± 3.5 F.S.


    报警门限:50~500ppm(可调)


    密度指标:


    测量范围:0.01.00 MPa 或定制


    测量精度:±1 F.S.


        报警门限:

    温度指标:


    测温范围:-40 ℃~+80


    温度测量精度:± 0.5


       其它指标:


    报警触点容量:AC 220V/7A,???、常闭


    通讯接口:隔离型RS-485


    电源电压:24VDC 85V265V AC


    工作环境:温度:-30 ℃~+65     湿度:95RH


    绝缘性能:外壳与电源间:>10MΩ


    抗电强度:外壳与电源间:>2000V


    电磁兼容特性:快速瞬变脉冲群 GB/T17626.4-1999 3


    雷击(浪涌): GB/T17626.5-1999 3


    6.4.2    局部放电监测单元


    6.4.2.1      基本原理和构成


    GIS局部放电特高频检测,采用特定的传感器,在GIS体内或体外,检测局部放电在特高频频带(300MHz3GHz)所产生的电磁波信号。


    GIS局部放电特高频在线监测装置一般由传感单元、信号采集单元、通讯单元和诊断分析单元四部分构成,典型结构如图1所示。





     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     





    1 特高频在线监测系统


    6.4.2.2      基本功能要求


    a)   局部放电检测


    能检测GIS中的局部放电,如金属颗粒、悬浮电位、内部电晕、固体绝缘内部缺陷、固体绝缘表面脏污等典型缺陷产生的局部放电信号。


    传感器检测频带:300MHz3GHz,可根据需要选用其间的子频段。


    特高频传感器驻波比(95%以上带宽):<2.0。


    b)   局部放电定位


    应提供GIS局部放电初步定位功能,定位精度为GIS设备某个气室或间隔。


    c)   局部放电类型识别


    具有局部放电模式库和识别算法,提供背景噪声、典型干扰和局部放电类型识别功能。


    d)   数据统计图谱功能


    提供基本统计谱图(φ-q-n)和二维谱图(φ-q,φ-n,q-n)显示。


    信号幅值、相位、放电频次等基本的局部放电表征参数及各种统计特征参数显示和存储。


    e)   局部放电严重程度判定


    应能够基于局部放电信号的幅值、发生频度、类型和发展趋势,对局部放电的严重程度作出判断。


    f)   数据存储和远传


    应能够根据设定的时间和项目保存局部放电检测的历史数据,提供数据备份和恢复功能,数据存储时间不小于2年。


    应实现远程控制、诊断、查询、访问等功能,通过站端数据综合处理单元将数据实时传送远程监测诊断中心进行统一管理及诊断。


    提供以‘小时、天、星期、月、年’等不同更新周期的趋势分析,并且数据趋势的显示时间段应是可选择的。


    g)   通信要求


    在线监测装置监测数据通过网络方式接入变电站综合处理单元,必须按照IEC61850标准实现通信功能,通信协议必须支持IEC61850。监测装置需按照《IEC61850国际标准工程化实施技术规范》对装置进行建模,并通过IEC61850互操作测试。


    h)   报警


    在线监测装置应能够根据检测结果和设定的报警条件,在达到报警条件时,自动发出报警信号。


    报警方式要求:


    1)系统内能显示报警??刹捎勉兄当ň?、关联报警和趋势报警等多种报警模式;可根据局部放电严重程度设置多个报警级别。


    2)报警信息上报方式。应能自动捕捉并记录启动报警的局放信号,报警包括声、光、短信等形式。


    i)   自检测和自恢复功能


    监测系统应能实时提供运行状态的自检信息,并具有故障自检日志记录功能,同时还应提供方便、可靠的调试工具与手段,以满足现场校验测试的要求。


    当电源出现短路、接地、断电等情况后,监测系统应具有自动恢复正常运行的功能。监测系统应满足??榛捅曜蓟?,能根据监测点数的变化进行灵活的扩展。支持热插拔和互换性要求,任何一个??榛虻ピ屑煨奘?,不应影响其他??榛虻ピ恼9ぷ?。


    j)   干扰抑制和灵敏度


    装置应具有识别噪声、典型干扰和局部放电信号的基本功能。


    屏蔽措施:


    1)传感器宜具有屏蔽措施,或对安装GIS绝缘盆子处有相关屏蔽。


    2)装置采用滤波装置过滤变电站低压电源干扰。


    灵敏度:


    检测系统的最小可测放电量qmin不应大于10pC(或等效于10pC放电量的相应幅值、dB、dBm值),最大量程不应小于5000pC,在量程范围内检测结果应能有效反映放电强度的变化。


    灵敏度要求需要结合具体的GIS变电站进行现场校准,宜采用最少的传感器覆盖最大间隔面积最佳,提供GIS变电站传感器灵敏度现场调试报告。


    k)   局部放电类型识别和严重程度判别


    局部放电类型识别:


    实验室噪声信号和模拟局部放电信号识别率:>90%。


    实验室局部放电类型识别率:>80%。


    变电站现场噪声信号识别率:>80% 。


    变电站现场局部放电类型识别率:>60% 。


    严重程度判别:


    1)局部放电水平。系统提供局放严重程度的判断参考值,厂商应根据局部放电水平及纵向比较的变化提供用以判断严重程度的参考依据。


    2)纵向比较。监测装置应具有不同时间段的纵向比较功能,如信号幅值、放电量、脉冲重复频率等参数不同时期内平均值对比功能,在判别局部放电严重程度中提供判断经验值。


    l)   安装方式和设计


    1)在线监测装置安装应注意安全和美观,布线应有线槽或护套;传感器安装不影响GIS设备日常试验及检修;端子箱应因地制宜,选取变电站内合理位置设置。


    2GIS内置传感器设置不影响GIS正常运行。


    GIS外置传感器安装在GIS外壳浇注开口处,或安装至绝缘盆子与外壳密封处(适用于未带有金属法兰屏蔽的绝缘盆子),如图2所示。


     




          


    2 特高频传感器设置


    3)就地信号装置预留有接口,便于带电测试。


    4)现场调校:能够现场对装置本身实施调校。


    6.4.3    SF6气体泄漏定量报警单元


    SF6气体泄漏定量报警系统主要由四部分组成:采集器、系统主机、外围设备和监控系统。采集器负责SF6配电装置室现场环境数据采集,并进行A/D转换,传送给系统主机,系统主机对采集数据分析、比较、判断,并运行相应的处理程序。外围设备包括报警设备、通风设备,受系统主机控制。


    当环境中SF6气体浓度或氧气含量发生变化时,SF6气体采集器能立刻捕捉到这一变化,并将检测到变化量数据转换成数字信号,通过RS485现场总线传送到系统主机,系统主机一方面将采集器传来的采集数据在显示屏上显示出来,另一方面,通过运算分析,与储存在主机内的存储器上的各种固有参数进行比较,作出判断——各项数据是否超标。


    SF6浓度高于报警设定值(规程要求为1000ppm,本系统可自行设置)或氧气含量低于报警设定值18%时,系统主机将自动进行声光、语音报警,同时启动风机进行通风,并向远动上传报警信号。


    6.4.3.1      技术指标:


    SF6测量指标:


    测量范围:030000ppmv


    报警点:可在测量范围内设置,默认1000ppmv


    引用误差:±5%FS


    重复性误差:<5%FS


    零点漂移:<5%FS


    量程漂移:<5%FS


    氧气测量指标:


    检测浓度:025%


    氧气浓度报警点:18%


    氧气测量精度:<0.4%,O221%


    6.4.3.2      其它指标


    温度测量范围: -25 ~ +99


    湿度测量范围: 099%RH


    工作电源:AC/DC 100~265V


    报警输出功率:AC 220V/10A


    风机输出功率:AC 220V/20A


    风机通风时间设定:可设置,默认15MIN/


    数据记录时间:1个月


    通讯方式: RS-485总线方式


    通讯规约:通用电力通信规约


    绝缘性能 外壳与电源间:>10MΩ


    抗电强度 外壳与电源间:>2000V


    电磁兼容特性:快速瞬变脉冲群 GB/T17626.4-1999 3


    雷击(浪涌) GB/T17626.5-1999 3


     


     


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