8在线监测技术应用--崔勇

智能变电站在线监测技术应用2016.7国网技术学院国网山东省电力公司检修公司崔勇主要内容1.在线监测技术的特点2.在线监测与带电检测的区别3.在线监测系统的组成和配置原则4.在线监测技术的相关标准5.在线监测系统验收标准及注意事项1.在线监测技术的特点在线监测与智能变电站的关系1.在线监测技术的特点在线监测是检修模式发展的方向定期轮换检修→→状态检修设备状态量的收集由低级的停电检测向高级的带电检测、在线监测发展1.在线监测技术的特点在线监测的准确性和可靠性在线监测的优势2.在线监测与带电检测的关系1.油务试验→→油色谱在线监测2.铁芯、夹件电流→→接地电流在线监测3.变压器局放检测→→变压器局放在线监测4.红外测温→→5.紫外成像→→6.GIS超声波、特高频→→GIS特高频在线监测7.SF6水分、组分检测→→SF6压力在线检测8.避雷器阻性电流→→泄露电流在线监测2.在线监测与带电检测的关系1.油色谱在线监测需要载气的色谱柱检测：思源、中分、宁波理工、华电云通无需载气的光声光谱检测：武汉南瑞GE2.在线监测与带电检测的关系1.油色谱在线监测武汉南瑞GE2.在线监测与带电检测的关系2.铁芯、夹件电流→→接地电流在线监测8.避雷器阻性电流→→泄露电流在线监测2.在线监测与带电检测的关系6.GIS超声波、特高频→→GIS特高频在线监测2.在线监测与带电检测的关系6.GIS超声波、特高频→→GIS特高频在线监测2.在线监测与带电检测的关系6.GIS超声波、特高频→→GIS特高频在线监测2.在线监测与带电检测的关系6.GIS超声波、特高频→→GIS特高频在线监测2.在线监测与带电检测的关系7.SF6水分、组分检测→→SF6压力在线检测3.在线监测系统的组成及配置在线检测系统：on-linemonitoringsystem主要由在线监测装置、综合监测单元和站端监测单元组成，实现在线监测状态数据的采集传输、后台处理及存储转发功能。3.在线监测系统的组成及配置在线监测装置：on-linemonitoringdevice通常安装在被监测设备上或附近，用以自动采集、处理和发送被监测设备状态信息的监测装置（含传感器）。监测装置能通过现场总线、以太网、无线等通信方式与综合监测单元或直接与站端监测单元通信。3.在线监测系统的组成及配置综合监测单元：comprehensivemonitoringunit以被监测设备为对象，接收与被监测设备相关的在线监测装置发送的数据，并对数据进行加工处理，实现与站端监测单元进行标准化数据通信的装置。3.在线监测系统的组成及配置站端监测单元：substationsidemonitoringunit以变电站为对象，承担站内全部监测数据的分析和对监测装置、综合监测单元的管理。实现对监测数据的综合分析、预警功能，以及对监测装置和综合监测单元设置参数、数据召唤、对时、强制重启等控制功能，并能与主站进行标准化通信。3.在线监测系统的组成及配置Q／GDW534-2010《变电设备在线监测系统技术导则》3.在线监测系统的组成及配置Q／GDW534-2010《变电设备在线监测系统技术导则》3.在线监测系统的组成及配置在线监测系统配置原则变压器、电抗器：1）750千伏及以上电压等级油浸式变压器、电抗器应配置油中溶解气体在线监测装置；2）±400千伏及以上电压等级换流变压器、500千伏油浸式变压器应配置油中溶解气体在线监测装置；3）500千伏（330千伏）电抗器、330千伏、220千伏油浸式变压器宜配置油中溶解气体在线监测装置；4）对于110千伏（66千伏）电压等级油浸式变压器（电抗器）存在以下情况之一的宜配置油中溶解气体在线监测装置：①存在潜伏性绝缘缺陷；②存在严重家族性绝缘缺陷；③运行时间超过15年；④运行位置特别重要。3.在线监测系统的组成及配置在线监测系统配置原则变压器、电抗器：5）220千伏及以上电压等级变压器、换流变可根据需要配置铁心、夹件接地电流在线监测装置；6）500千伏（330千伏）及以上电压等级油浸式变压器和电抗器可根据需要配置油中含水量在线监测装置；7）220千伏及以上电压等级变压器宜预留供日常检测使用的超高频传感器及测试接口，以满足运行中开展局部放电带电检测需要；对局部放电带电检测异常的，可根据需要配置局部放电在线监测装置进行连续或周期性跟踪监视；8）220千伏及以上电压等级变压器可预埋光纤测温传感器及测试接口。3.在线监测系统的组成及配置在线监测系统配置原则断路器及GIS（含HGIS）：1）500千伏及以上电压等级SF6断路器或220千伏及以上电压等级GIS可根据需要配置SF6气体压力和湿度在线监测装置；2）220千伏及以上电压等级GIS应预留供日常检测使用的超高频传感器及测试接口，以满足运行中开展局部放电带电检测需要；对局部放电带电检测异常的，可根据需要配置局部放电在线监测装置进行连续或周期性跟踪监视；3）220千伏及以上电压等级SF6断路器及GIS可逐步配置断路器分合闸线圈电流在线监测装置。3.在线监测系统的组成及配置在线监测系统配置原则电容型设备：1）220千伏及以上电压等级变压器（电抗器）套管可配置在线监测装置，实现对全电流、tan、电容量、三相不平衡电流或不平衡电压等状态参量的在线监测；2）对于110千伏（66千伏）电压等级电容型设备存在以下情况之一的宜配置在线监测装置：①存在潜伏性绝缘缺陷；②存在严重家族性绝缘缺陷；③运行位置特别重要。3）倒立式油浸电流互感器、SF6电流互感器因其结构原因不宜配置在线监测装置。金属氧化物避雷器：220千伏及以上电压等级金属氧化物避雷器宜配置阻性电流在线监测装置。4.在线监测系统的相关标准1.Q／GDW534-2010《变电设备在线监测系统技术导则》2.Q／GDW535-2010《变电设备在线监测装置通用技术规范》3.Q／GDW536-2010《变压器油中溶解气体在线监测装置技术规范》4.Q／GDW537-2010《电容型设备及金属氧化物避雷器绝缘在线监测装置技术规范》4.在线监测系统的相关标准5.Q／GDW538-2010《变电设备在线监测系统运行管理规范》6.Q／GDW539-2010《变电设备在线监测系统安装验收规范》7.Q／GDW540.1-2010《变电设备在线监测装置检验规范第1部分：通用检验规范》8.Q／GDW540.2-2010《变电设备在线监测装置检验规范第2部分：变压器油中溶解气体在线监测装置》4.在线监测系统的相关标准9.Q／GDW540.3-2010《变电设备在线监测装置检验规范第3部分：电容型设备及金属氧化物避雷器绝缘在线监测装置》10.Q/GDW11282—2014《气体绝缘金属封闭开关设备特高频局部放电传感器现场检验规范》4.在线监测系统的相关标准在线检测系统技术导则总体技术要求a）连续或周期性监测、记录被监测设备状态的参数。及时有效地跟踪设备的状态变化，有利于预防事故的发生；b）根据监测数据能够有效判断被监测设备状况，以便调整设备试验周期，减少不必要的停电试验，或对潜伏性故障进行预警；c）在线监测系统宜具备多种输出接口，具有与其他监控系统间按统一通信规约相连的接口；系统还宜具有多种报警输出接口，既可以通过其他监控系统报警，又可接常规报警装置；d）在线监测系统的软件具有良好的人机界面，操作简单，便于运用；e）在满足故障判断要求的前提下，装置和单元的结构应简单，使用维护应方便；4.在线监测系统的相关标准在线检测系统技术导则总体技术要求f）应严格遵照《电力二次系统安全防护总体方案》和《变电站二次系统安全防护方案》的要求，实现在线监测数据安全接入主站（如身份认证、数据加解密等），确保信息安全。g）在线监测系统设计寿命一般应不少于8年；对于预埋在设备内部的传感器，其设计寿命应不少于被监测设备的使用寿命。4.在线监测系统的相关标准在线检测系统技术导则监测装置技术要求a）监测装置向上层单元传送经过信号调理、模数转换和预处理的被监测设备状态监测数据，以及接受上层单元下传的参数配置、数据召唤、对时、强制重启等控制命令；b）监测装置安装在被监测设备附近，需要对信号与电路实施有效的隔离和绝缘，其电源也应采用合适的隔离措施。综合监测单元技术要求a）综合监测单元向站端监测单元传送经过计算模型生成的站端监测单元可以直接利用的标准化数据以及简单的分析结果和预警信息，并接收上层单元下传的更新分析模型、更新配置、数据召唤、对时、强制重启等控制命令；b）重要的综合监测单元，应该具有备用单元；c）综合监测单元安装在被监测设备附近，需要对信号与电路实施有效的隔离和绝缘，其电源也应采用合适的隔离措施。4.在线监测系统的相关标准在线检测系统技术导则站端监测单元技术要求a）站端监测单元向上层传送经过深度加工的数据（即“熟数据”）、分析诊断结果、预警信息以及根据上层需求定制的数据，并接受上层单元下传的下装分析模型、参数配置、数据召唤、对时、强制重启等控制命令；b）站端监测单元的安全性和可靠性直接影响全系统稳定运行，应采用主备设计（即主机出故障后，备用计算机能代替主机运行），其电源应采用UPS供电，通信模板应采用良好隔离措施，以防止由于异常干扰电压损坏主机。还应有防止主机“死机”的措施；c）计算机系统应安装完整、安全、可靠的操作系统、应用软件和数据库软件；d）宜分别建立历史数据库和实时数据库，历史数据库应能存放5年以上的历史数据，实时数据库存放最近的实测数据；4.在线监测系统的相关标准在线检测系统技术导则站端监测单元技术要求e）应能根据生产运行需要及变电站设备变更的实际状况，对监测系统进行配置和修改；f）对装置厂商开放在线监测系统的数据结构，负责解释其含义；对监测系统数据分析算法进行封装，用适应CAC的标准接口提供给上层平台调用；g）应具有专门软硬件设备，对操作系统﹑数据库系统﹑应用软件系统及其它软件和数据进行管理、维护、备份和故障恢复。4.在线监测系统的相关标准在线监测装置通用技术规范工作条件：温湿度、工作电源、安全要求技术要求：安全性能、功能要求、绝缘性能、环境适应性能、机械性能、可靠性试验检验规则4.在线监测系统的相关标准在线监测装置通用技术规范试验及检验规则4.在线监测系统的相关标准变压器油中溶解气体在线监测装置技术规范变压器油中溶解气体在线监测装置组成1.油样采集与油气分离部分2.气体检测部分3.数据采集与控制部分4.通讯部分5.辅助部分变压器油中溶解气体在线监测装置分类1.多组分监测装置：H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO、CO2等7种以上2.少组分监测装置：6种以下，至少包含H2、C2H24.在线监测系统的相关标准变压器油中溶解气体在线监测装置技术规范功能要求a）监测装置应具备长期稳定工作能力，具有现场校验模式，提供校验用硬件接口；人工标定其定标周期应不大于1年；b）监测装置的最小检测周期不大于2小时，且检测周期可以通过现场或远程方式进行设定；c）变压器油中溶解气体在线监测装置若为多组分监测装置，则需提供各气体组份浓度、绝对产气速率、相对产气速率数据，并给出产气速率趋势图、实时数据直方图、单一组份及多组份监测结果的原始谱图，并给出通过改良三比值法、大卫三角法、援例分析法等方法的综合辅助诊断分析结果；d）变压器油中溶解气体在线监测装置若为少组分监测装置，至少应监测氢气（H2）、乙炔（C2H2）等关键组分浓度；e）具有故障报警功能（如数据超标报警、装置功能异常报警等）；f）具有恒温、除湿等功能。4.在线监测系统的相关标准变压器油中溶解气体在线监测装置技术规范性能要求4.在线监测系统的相关标准变压器油中溶解气体在线监测装置技术规范性能要求4.在线监测系统的相关标准电容型设备及金属氧化物避雷器绝缘在线监测装置技术规范功能要求a）电容型设备绝缘在线监测装置具备对电容型设备的介质损耗因数及电容量、全电流、三相不平衡电流、三相不平衡电压（电容式电压互感器）、运行电压等状态参量进行连续实时或周期性自动监视检测功能；b）金属氧化物避雷器绝缘在线监测装置具备对金属氧