電氣設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)

電氣設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)一、概述電氣設(shè)備故障一、概述電氣設(shè)備故障原因及危害一、概述設(shè)備狀態(tài)的檢測手段停電試驗運行中巡檢帶電測試在線監(jiān)測一、概述停電試驗停電試驗優(yōu)點缺點試驗結(jié)果分析積累了大量經(jīng)驗停電困難設(shè)備狀態(tài)：停電≠運行不能連續(xù)隨時監(jiān)測（維修不足）過度維修一、概述運行中巡檢屬于狀態(tài)檢修試驗范疇設(shè)備表計…聲音辨識外觀檢查設(shè)備狀態(tài)判斷優(yōu)點：簡便易行能夠發(fā)現(xiàn)部分缺陷缺點：內(nèi)部缺陷不易發(fā)現(xiàn)要求認真、仔細記錄完整一、概述帶電測試人檢測儀器運行設(shè)備帶電測試變壓器絕緣油色譜分析電容型設(shè)備介損及電容量鐵芯接地電流超高頻局放超聲局放避雷器帶電測試紅外熱成像紫外成像

…一、概述在線監(jiān)測在線監(jiān)測運行設(shè)備傳感器后臺設(shè)備狀況連續(xù)監(jiān)測設(shè)備狀況定時監(jiān)測自動進行一、概述在線監(jiān)測VS帶電測試帶電測試在線監(jiān)測資金投入小大靈活性強弱檢測及時性弱強診斷能力弱較強抗干擾能力弱強一、概述在線監(jiān)測AND狀態(tài)檢修檢修決策風(fēng)險評估

設(shè)備狀態(tài)評價

安全、可靠性、環(huán)境、成本在線監(jiān)測為狀態(tài)評價提供必要的參數(shù)狀態(tài)檢修的重要輔助手段二、在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)早期結(jié)構(gòu)集中式測量結(jié)構(gòu)被測信號匯集到主控室，由系統(tǒng)主機逐一進行檢測存在的問題模擬信號長距離傳輸?shù)母蓴_地電位沖擊二、在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基于IEC61850的結(jié)構(gòu)分層分布的現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)二、在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分層分布的現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)中心層間隔層過程層

由局端綜合系統(tǒng)構(gòu)成

采用10M/100M以太網(wǎng)通訊方式與間隔層連接

由各類專用監(jiān)測子系統(tǒng)和現(xiàn)場主機構(gòu)成

通過相互獨立的CAN2.0B現(xiàn)場總線與其自身所配備的就地監(jiān)測單元連接由各類專用監(jiān)測子系統(tǒng)中的就地監(jiān)測單元構(gòu)成具備CAN2.0現(xiàn)場總線接口二、在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場總線概念指現(xiàn)場儀表和數(shù)字控制系統(tǒng)輸入輸出之間的全數(shù)字化、雙向、多站點的通訊系統(tǒng)只需使用一根普通的雙絞屏蔽電纜就可掛載多個監(jiān)測單元優(yōu)點電纜的用量少，連線設(shè)計及接頭校對等工作簡單個別監(jiān)測單元發(fā)生故障或退出運行不會影響其它單元工作各個監(jiān)測單元的獨立接地，解決了抗干擾、抗沖擊等方面的問題直接傳輸數(shù)字信號，抗干擾能力強二、在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)管理及預(yù)警系統(tǒng)

通過局域網(wǎng)等通訊方式，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可定時獲得各個變電站的監(jiān)測數(shù)據(jù)，裝載到數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析判斷，篩選出參數(shù)異常的電氣設(shè)備自動生成包括參數(shù)變化趨勢圖在內(nèi)的監(jiān)測報告

數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)分布式測量結(jié)構(gòu)，監(jiān)測單元可同時測量，可方便地排除外部影響

將結(jié)構(gòu)相同的電氣設(shè)備通過縱向或橫向的比較，可確定被測電氣設(shè)備絕緣狀況的真實變化通過相對比較判斷法，關(guān)注個別設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)生的相對變化，消除外部因素的影響三、電容型設(shè)備能夠開展的項目

小貼示通過測量介質(zhì)損耗tgδ及電容量，可較為靈敏地發(fā)現(xiàn)電容型設(shè)備的絕緣缺陷三、電容型設(shè)備測量方法

無源電流傳感器檢測精度難以滿足介質(zhì)損耗測量的要求自動反饋的零磁通補償技術(shù)選用導(dǎo)磁率較高、損耗較小坡莫合金作鐵芯采用深度負反饋補償技術(shù)自動跟蹤補償，保持鐵芯工作在接近理想的零磁通狀態(tài)關(guān)鍵求取兩個工頻基波電流信號的相位差三、電容型設(shè)備“虛擬基準”

三、電容型設(shè)備介損測量效果

三、電容型設(shè)備電容量測量效果

電容量監(jiān)測數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定，與系統(tǒng)電壓波動無關(guān)，僅略受環(huán)境變化（氣溫）的影響，且三相的影響程度基本一致三、電容型設(shè)備監(jiān)測效果

考慮到提供基準電壓信號CVT存在固有的角差，會造成在線監(jiān)測結(jié)果與離線測試間結(jié)果差異，主變套管的在線監(jiān)測結(jié)果是比較準確的三、變壓器設(shè)備能夠開展的項目超高頻局放色譜鐵芯接地電流繞組溫度在線監(jiān)測三、變壓器設(shè)備超高頻局放

測試原理局放源相當(dāng)于無線電發(fā)射裝置接收局放源的電磁信號可實現(xiàn)對局放的檢測在超高頻段（UHF：300～3000MHz）內(nèi)接收電磁信號，可避開大多數(shù)干擾金屬殼會屏蔽電磁信號內(nèi)置接收單元，或由非金屬材料構(gòu)成的外殼或縫隙處接收信號三、變壓器設(shè)備超高頻局放

三、變壓器設(shè)備超高頻局放

狀態(tài)良好三、變壓器設(shè)備超高頻局放

三、變壓器設(shè)備色譜過熱故障原因?qū)щ娀芈贩矫娲怕贩矫娣纸娱_關(guān)接觸不良引線接頭焊接或接觸不良低壓線圈股間漏磁不均在焊接頭處造成電勢差及渦流股間短路鐵芯短路鐵芯多點接地漏磁或主磁通在某些部件上引起渦流發(fā)熱….….三、變壓器設(shè)備色譜三、變壓器設(shè)備色譜監(jiān)測原理通過油路管道，并在油泵的控制下，從變壓器中獲取特定油速和流量的油樣通過萃取裝置，使用聚四氟乙烯薄膜、中空纖維束等高分子膜從油中脫出氣體脫出的混合氣體由載氣推動通過色譜柱，各組分氣體由于運動速度不同而被分離用熱導(dǎo)池或半導(dǎo)體氣敏傳感器來測定氣體的成分和濃度使用標準氣體定期對檢測裝置進行標定和調(diào)整，以保證檢測的可靠性三、變壓器設(shè)備色譜存在的問題結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜存在多種易損壞（例如油泵、氣泵、閥門、熱導(dǎo)池等）、易損耗（例如載氣、標氣等）、易老化（脫氣透膜、色譜柱等）部件定期進行維護和校準三、變壓器設(shè)備色譜放電性故障原因電場集中處局部放電金屬部件懸浮放電受潮后圍屏或撐條上發(fā)展中的樹枝狀放電油流靜放電…三、變壓器設(shè)備色譜負載試驗線圈直流電阻…空載試驗（含單相空載試驗）鐵芯接地電流（絕緣電阻）過熱故障診斷三、變壓器設(shè)備色譜檢查有載調(diào)壓小油箱檢查潛油泵…超高頻局部放電試驗局部放電試驗放電故障診斷三、變壓器設(shè)備鐵芯接地電流監(jiān)測目的和方法通過監(jiān)測變壓器的鐵心及夾件的接地電流，可及時發(fā)現(xiàn)鐵心多點接地缺陷鐵心、夾件接地電流信號通過穿芯式電流傳感器（小CT）獲取監(jiān)測效果三、變壓器設(shè)備繞組溫度在線監(jiān)測對變壓器油溫和繞組溫度進行實時監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)故障嚴重程度的發(fā)展趨勢通過預(yù)埋入繞組內(nèi)的光纖，可實現(xiàn)對繞組溫度的有效監(jiān)測四、開關(guān)類設(shè)備監(jiān)測項目電氣壽命在線監(jiān)測機械特性在線監(jiān)測

SF6氣體綜合監(jiān)測超高頻局放監(jiān)測超聲局放監(jiān)測四、開關(guān)類設(shè)備電氣壽命在線監(jiān)測監(jiān)測原理影響電壽命的主要因素是觸頭的電磨損。觸頭的電磨損取決于開斷電流(燃弧電流)和燃弧時間、滅弧室的結(jié)構(gòu)以及觸頭的運動速度等通過監(jiān)測開斷電流，開斷次數(shù)，燃弧時間等參數(shù)，由數(shù)學(xué)算法分析，累計觸頭磨損量，評估觸頭電壽命，預(yù)測觸頭的剩余壽命。四、開關(guān)類設(shè)備電氣壽命在線監(jiān)測電壽命計算方法累計開斷電流累計i2t

累計開斷電流加權(quán)值計及燃弧時間的i2t加權(quán)評估法相對電磨損與相對電壽命法四、開關(guān)類設(shè)備電氣壽命在線監(jiān)測累計開斷電流監(jiān)測四、開關(guān)類設(shè)備機械特性在線監(jiān)測需要考慮的參量分、合閘線圈電流觸頭的行程、速度等特性機械振動監(jiān)測輔助開關(guān)的轉(zhuǎn)換狀態(tài)氣壓、油泵電機或彈簧儲能電機動作過程電流波形合、分閘時間，三相不同期時間，燃弧時間及彈跳時間四、開關(guān)類設(shè)備機械特性在線監(jiān)測監(jiān)測意義及方法分、合閘線圈電流線圈電流波形反映了鐵芯行程、鐵芯卡滯、線圈狀態(tài)(匝間短路等)、分合閘輔助接點狀態(tài)與轉(zhuǎn)換時間等信息觸頭的行程、速度等特性反映機構(gòu)的工作狀況，通過直接或間接的方法獲得速度、加速度、行程等曲線以及平均速度、最大速度機械振動監(jiān)測分析機構(gòu)的動作狀態(tài)和時間，可以反映斷路器內(nèi)部機