功能介绍
高压套管一体化在线监测系统通过综合监测高压套管的绝缘性能、油状态、内外部温度等参量,全面感知高压套管的状态,确保变电站安全。LE-JSDL-A2000整个系统由智能末屏、油位传感器、油温压传感器、单氢传感器,以及在线监测终端和配套上位机软件组成。
监测参数按照实时监测分为4类:绝缘状态参量、局部放电特征、油状态参量、H2含量等:
Ø 绝缘状态参量:介损、电容量、末屏泄漏电流
Ø 局部放电特征:PRPD、PRPS图谱,局部放电量、放电次数等
Ø 油状态参量:油压、油温、油位
Ø H2含量:H2含量、H2变化率
技术指标
类别 |
指标 |
|
智能一体化末屏 |
工作温度 |
-40 ℃~﹢85 ℃ |
工频耐受电压 |
2.5 kV/1min |
|
末屏泄漏电流测量范围 |
0.5 mA~500 mA |
|
末屏泄漏电流测量精度(Ta=25℃) |
标准读数±0.02% |
|
末屏泄漏电流测量线性度 |
< 0.02% |
|
防护等级 |
IP68 |
|
局部放电监测模块 |
监测频段 |
300 kHz~50 MHz |
可检测的最小局放量* |
< 5pC |
|
显示模式 |
PRPS、PRPS图谱 |
|
介质损耗因数和电容量监测模块 |
介质损耗因数测量误差 |
≤ ±(标准读数×1%+0.0001) |
介质损耗因数测量相对标准偏差 |
≤ 0.3% |
|
电容量测量误差 |
≤ ±(标准读数×0.5%) |
|
全电流测量误差 |
≤ ±(标准读数×0.67%) |
|
油状态传感器 |
温度 |
-40℃~120℃, ±1℃ |
压力 |
10kPa~400KPa, 0.5%FS(全温区) |
|
氢气(固态钯合金氢气传感器) |
0~5000ppm |
|
智能监测终端 |
工作电源 |
220 V |
功耗 |
≤30 W |
|
温度范围 |
-40 ℃~+80 ℃ |
|
外部接线 |
航空插头 |
|
最低不间断采集时间间隔 |
30秒 |
|
监测参数 |
泄漏电流、母线电压、介质损耗因数、电容量、套管油温、套管油压、套管氢气含量等 |
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报警参数 |
介质损耗因数、电容量、油温、油中氢气含量、油压、局放等 |
|
自检和自校验 |
正常运行时和每次测量前 |
|
电磁兼容抗扰度 |
IEC61000系列和GB17626系列标准最高等级 |
|
防护等级 |
IP 65 |
技术特点
l 现变压器套管介质损耗因数、电容量、泄漏电流、局部放电量、套管油压、套管油温等的实时安全准确测量。
l 智能一体化末屏传感器集成了高频、低频两种类型的电流互感器,实现介损和局放信号的同步采集,安装方便快捷。
l 系统介质损耗因数测量误差精度高,介损测量误差“不超过±(标准读数×1%+0.0001)”,相对标准偏差“小于0.3%”。
l 系统抗干扰能力强,在强磁场和不同负荷变化条件下的测量准确性高、稳定性好。
l 智能一体化末屏不改变原有套管末屏接地方式,接地线无需下引,保证末屏就近可靠接地。
l 智能一体化末屏的特制合金金属外壳具备良好的抗电磁干扰性能。
l 智能一体化末屏防护等级高,防水防尘等级达IP65,保证末屏良好密封,耐候性能好。
l 系统硬件采用模块化设计,便于维护、调试、生产。
l 支持多种通讯方式,支持Modbus、GPRS、主从站以太网等多种通讯方式,接受主站系统的监控和管理。
l 检测数据支持多种处理方式,包括云端存储、本地数据库存储以及无存储,支持物联网管理模式。
l 内置自诊断程序,支持远程程序更新,减少现场维护工作量。
l 系统通过了电力工业电气设备质量检验测试中心产品全套型式试验,质量合格。
l 无线安装方式,符合国家电网信息安全:国密SM1/SM7芯片硬加密,符合国家电网运检物联网相关标准:《电力设备无线传感器网络节点组网协议》、《输变电设备物联网传感器数据规约》
技术创新一:为解决安全性、可靠性问题,提出了基于高效能磁屏蔽的传感内嵌微集成技
术,不改变末屏原有接地方式,解决了强电磁干扰下末屏电流信号精确感知
和末屏可靠接地“兼容”难题,实现精确传感、可靠接地、自感知功能。
技术创新二:为解决测量准确性问题,开发了基于时频域特征融合套管绝缘状态分析算
法,有效抑制了频率泄露和栅栏效应;攻克了直流叠加多次谐波条件下绝缘
状态精确测量难题;全面提升套管绝缘状态分析准确性、稳定性。
技术创新三:为实现套管状态多维度感知,突破了套管油压、油中氢气含量的接触式传感
技术难题,实现了套管油状态参量的安全准确在线监测;解决了套管油状态
安全在线监测和便捷运维“兼容”难的问题。
技术创新四:为解决长期稳定性、可靠性问题,提出了复杂运行条件下感知硬件模块可靠
性提升技术,实现了硬件基于全工况试验技术的安全性和可靠性验证及优化;
攻克了超高温、大温差条件下硬件精确测量难题;全面提升了复杂运行条件
下感知硬件的测量准确性和运行可靠性。
(1) 一种通过同时测量电压和电流进行高压容性监测的设备,实用新型(专利号:ZL201920879460.4);
(2) 一种通过同时测量电压和电流进行高压容性监测的设备及其方法,发明(专利号:CN201910507142.X);
(3) 凌至物联高压套管绝缘状态在线监测通讯软件V1.0,软件著作权(登记号:2019SR0815481);
(4) 凌至物联高压套管绝缘状态在线监测管理软件V1.0,软件著作权(登记号:2019SR0816451);
(5) 凌至电网绝缘套管监控管理软件V1.0,软件著作权(登记号:2017SR484608);
目前产品已在5个省8个变电站/换流站试点应用,如下表。其中系统在江苏常州政平±500kV换流站的应用系国内外首次实现对±500kV换流站整站网侧套管进行状态监测预警,骅北站和西郭站系国网公司物联网示范站。同时在南方电网广东电科院也实现了科研项目合作。
序号 |
电压等级 |
应用站点 |
安装时间 |
1 |
1000kV |
山东省济南泉城特高压变电站 |
2021.02 |
2 |
±500kV |
江苏省常州政平换流站 |
2020.10 |
3 |
220kV |
吉林省通化金厂变电站 |
2019.5 |
4 |
110kV |
河北省沧州骅北变电站 |
2019.12 |
5 |
110kV |
河北省邢台西郭变电站 |
2019.12 |
6 |
110kV |
湖北省宜昌远安变电站 |
2019.6 |
7 |
110kV |
湖北省宜昌渔洋关变电站 |
2019.6 |
8 |
66kV |
吉林省四平梨东变电站 |
2019.5 |
9 |
220kV |
山东省泰安东牛变电站 |
2019.6 |
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