BushingGard容性设备绝缘在线监测及分析系统

BushingGard容性设备绝缘在线监测及分析系统1、概述容性设备(套管、CT、高压PT/CT等，以下用套管代表)绝缘十分重要，它决定了套管的技术经济性能和运行可靠性。套管的绝缘在运行中受到电、热和机械应力以及环境应力的作用，其性能会逐渐下降，或者说，绝缘状态会劣化，最终丧失绝缘的功能，这称为绝缘的老化。高达35－40％的变压器故障与套管的缺陷相关，绝大多数是套管的绝缘。绝缘的老化是一个渐变的过程，如果不及时发现，就可能导致套管发生故障，甚至引发突发性的电力事故，造成巨大的直接和间接经济损失。为了了解套管的绝缘状态，避免或减少因绝缘故障引起损坏和非计划停电，进行绝缘监测和诊断是十分必要的。BushingGard容性设备绝缘在线监测及分析系统是美国伊顿电气公司生产的、用于监视套管等容性高压电气设备的绝缘监测系统，它能提高电力系统运行的可靠性。BushingGard系统连续的从套管采样，把采样值送到装置内具有高可靠性的故障判别专家系统内。诊断系统根据采样值显示装置的在线分析，根据这种分析，监控人员将会得出更换设备的最佳时间，系统的这种分析能力既能降低设备的更换费用，又能降低设备报废的危险，因此具有很高的经济性和安全性。BushingGard监测及分析系统的主要功能包括：…在线、实时、连续监测套管的平均泄漏电流——零序电流…在线、实时、连续监测套管的介质损耗角及趋势变化…在线、实时、连续监测套管的电容及趋势变化…数据显示功能…绝缘故障诊断分析2、系统组成伊顿电气BushingGard是专用于容性设备绝缘在线监测的在线监测及分析系统，系统主要包括TBS－2传感器、嵌入式监测主机和后台分析和诊断软件。整个系统采用分层分布式结构，共分三层：设备及传感器层、监测预警设备层和分析诊断层。套管电容和功率因数的改变预示着绝缘降低。BushingGard通过三相套管电流的求和和平衡监测这些改变。它会生成一套复杂的计算数据（Gamma）。若检测到不平衡，装置就会生成一个输出信号，该信号与套管电流的相关改变（由绝缘降低引起）成比例。专家系统一旦识别出有问题的套管，分析并确定输出信号、功率因数和电容的变化，然后用这些数据确定套管的状况是继续恶化的还是稳定的。现场总线TBS－2TBS－2TBS－2温度、湿度、负荷传感器高压CT高压PT避雷器油浸式变压器设备及传感器层分析诊断层电力数据通讯网监测预警设备层TBS-2套管传感器的特点与功能TBS-2系列套管传感器安装在套管电容的末屏来探测变压和线圈绕组绝缘的局部放电。TBS-2能测量流过套管绝缘的频率电流(主要地电容)和无线频率脉冲，这些脉冲伴随着在整个电力设备里面的局部放电和其他火花和电弧。…TBS-2的额定电压超过15kV，大体上在34.5－500kV，800kV要专门定购…安装简单…不漏水和漏油。…对于同轴电缆外接线自动保护，全部套管传感器都装配12.7mm的导管配件。…使用BushingGard装置可以进行连续监视以达到最完整的保护。分析和诊断软件分析和诊断软件对监测装置传输来得数据进行记录和分析，分析内容主要包括：…套管平均泄漏电流的趋势分析…套管介损和介损变化趋势及分析…套管电容和电容变化趋势及分析…Gamma参数的变化趋势及分析…趋势分析对被监测设备的所有数据进行综合，分析可以针对一段时间的曲线也可以是针对某一具体时间柱状图。所有曲线均可以打印。…温度、湿度、负载等相关信号的相关性分析。…相关性分析是分析环境参量(温度、湿度、负载)对套管绝缘的影响。…平均值和最大值趋势分析可以按照小时、日、月等不同的时间间隔进行。…套管绝缘趋势变化和报警原因的辅助诊断…报警记录查询…生成选定时间范围内的分析和诊断报告…分析软件除上述功能外，还可以在线查看和修改监测装置定值，通讯。3、技术参数安装尺寸30×30×20cm嵌入式安装外壳防护等级NEMA4(4X)装置功耗5W(Max)温度范围（没有冷却）-400C-+700C套管泄漏输入通道6试验泄漏电流1–120mARMS报警干节点(红、黄报警,设备故障,完全配置)3(220V,12A)RS-485端口,隔离电压2kV1USB端口1内部数据存储器32MB/over10years设置完全可以通过按键或PC设置应用软件HV变压器/自偶变压器的两个三相套管设置,当前或其他的变压器设置监测参数GAMMA(G),G-趋势(GTr),G-temperaturedependency(GT)报警参数G,GTr,GTGAMMA范围0–16%Gamma分辨率0.1%Gamma相位分辨能力0.10内置的诊断法套管Tanδ和电容自监测和自校准启动时和每次采样之前变压器额定电压（定制与套管额定电压相对应的适合的套管传感器）20–800kV4、安装及接线1、传感器的安装请参照说明书2、监测装置应该尽可能的靠近监测对象3、监测装置的安装位置的震动不宜太大4、监测装置输入通道的配线、传感器的信号电缆、电源线等都要用适当的PVC管穿管铺设。所有的电缆走线应遵循电力系统的标准。BushingGard监测装置接线图如下所示5、应用方案5.1容性设备绝缘在线监测及分析系统在高压套管上的应用高压套管绝缘监测采用美国伊顿电气的BushingGard绝缘在线监测系统,整个系统包括套管传感器（安装在套管末屏，每个套管一个），嵌入式监测主机、分析软件，主要监测泄漏电流、套管电容和电容变化率、套管介损和介损变化率、Gamma参数（介损和电容变化率的综合参数），同时综合监测湿度、温度、电压、负荷。同时分离局放信号到输出端口，可与伊顿电气的UPDA配合在线监测套管的局部放电情况。每套BushingGard监测装置最多监测6个套管。对于变压器套管的绝缘监测，如果是三卷变压器，每台变压器需要两套监测装置监测变压器套管，两卷变则一套即可。也可以根据实际情况选择要监测的套管进行监测。嵌入式监测装置安装在变压器的外壳上，若为分相变压器则装在中间相的外壳上。高压PT、CT和避雷器等容性设备的绝缘监测应用方案及监测原理和套管的绝缘监测基本一致。