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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: 本站 浏?#26469;?#25968;:1403


  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 ?#25910;系?#37325;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?#25910;希?#19981;仅对变电站正常供电输电造成影响,而且?#26434;諮布?#20154;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?#19979;?#22120;、GISPASS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?#19994;?#32593;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?#19979;?#22120;或组?#31995;?#22120;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?#23433;?#21368;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?#32536;取?span>


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,?#37096;?#36890;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?#19979;?#22120;、GISAIS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?#19979;?#22120;或组?#31995;?#22120;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?#27573;В?span>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?#27573;В?span>0.01.00 MPa 或定制


测量精度:±1 F.S.


    报警门限:

温度指标:


测?#36335;段В?span>-40 ℃~+80


温度测量精度:± 0.5


   其它指标:


报警触点容量:AC 220V/7A,常开、常闭


通讯接口:隔离型RS-485


电源电压:24VDC 85V265V AC


工作环?#24120;?#28201;度:-30 ℃~+65     湿度:95RH


绝缘性能?#21644;?#22771;与电源间:>10MΩ


抗电强度?#21644;?#22771;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?#23548;?#27979;,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?#30340;?#37096;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)?#28023;?span>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?#19968;?#38388;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?#35745;?#21151;能


提供基本统计谱图(φ-q-n)和二维谱图(φ-q,φ-nq-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?#26696;?#31181;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?#25351;?#21151;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?#22411;?#19968;管理及诊断。


提供以‘小时、天、星期、月、年’等不同更新周期的趋?#21697;?#26512;,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?#21028;?#35758;必须支持IEC61850。监测装置需按照《IEC61850国?#26102;?#20934;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。可采用阈值报警、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?#35745;?#21160;报警的局放信号,报警包括声、光、短信等形式。


i)   自检测和自?#25351;?#21151;能


监测系统应能实时提供运行状态的自检信息,并具有?#25910;?#33258;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、?#31995;?#31561;情况后,监测系统应具有自动?#25351;?#27491;常运行的功能。监测系统应满足模块化和标准化要求,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?#25105;?#20010;模块或单元进行检修时,不应影响其他模块或单元的正常工作。


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?#21496;?#26377;屏蔽措施,或对安装GIS绝缘盆子处有相关屏蔽。


2)装置采用?#30636;?#35013;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、dBdBm值),最大量程不应小于5000pC,在量程?#27573;?#20869;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?#21592;?#21578;。


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?#20197;?#22768;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?#31995;?#21464;化提供用以判断严重程度的参?#23478;?#25454;。


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?#23433;?#24433;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?#35745;?#34109;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?#20013;?#21495;,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?#31995;?#21508;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?#22411;?#39118;,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?#27573;В?span>030000ppmv


报警点:可在测量?#27573;?#20869;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?#27573;В?span> -25 ~ +99


湿度测量?#27573;В?span> 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?#21644;?#29992;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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