JYC-C塑绝缘在线监测装置

本文介绍利用 JYC-C型绝缘在线监测装置在线监测耦合电容器的电容量;35～220kV 串级式电压互感器的一次激磁电流;电容式套管和电流互感器的交流工作电流;FZ、FCZ 避雷器和氧化锌避雷器交流工作电导电流的方法。     

高压换流站交流侧避雷器在线监测系统的研制

针对高压换流站中的交流侧金属氧化物避雷器(MOA)设计一整套避雷器在线监测装置.装置包含避雷器泄漏电流(全电流)采集装置和PT电压信号采样装置.MOA监测装置向IED传送泄露电流幅值、泄露电流与参考相的夹角.PT采样装置向IED发送PT电压频率、谐波和电压转换成电流后与参考相的夹角.在监测IED内部计算得出泄露电流与母线电压的夹角,进而得出容性电流和阻性电流.最终通过IEC61850规约上送到变电站状态监测后台,实现整站交流避雷器状态的在线监测.在某避雷器有限公司的交流避雷器监测项目中的实际运行经验表明,设计的监测装置能够实现预期目标.     

500 kV智慧变电站过电压监测设计及应用

基于500 kV智慧变电站改造实际需求,设计基于串接分压电容的母线过电压监测装置与基于宽带脉冲电流互感器的避雷器放电电流监测装置;对串接分压电容后电压互感器测量精度、信号传输电缆电感对测量信号影响等关键因素进行分析,基于500 kV变电站现场实际选取合适参数,并开展监测装置测量准确性现场验证工作.该监测装置功能完备,能够实现高幅值、高频率的过电压、过电流监测,在500 kV智慧变电站改造项目中已现场应用,能够为故障分析与绝缘设计改进工作提供支撑,对保障电网安全稳定运行具有重要意义.     

中压开关柜状态监测装置设计

以中压开关柜的电压、电流、频率、功率和温度为监测对象,设计了一套以dsPIC单片机为核心的在线监测装置。该装置由互感器采集开关柜的电压和电流信号,频率检测模块检测电流频率,红外温度传感器采集开关柜的温度信号,给出了硬件电路设计及软件流程。实际运行结果表明,该装置具有较高的测量精度且实现了对设备的非接触式测温。     

新一代避雷器在线监测装置的研制

针对目前避雷器在线监测传感器数据交互普遍存在规约私有,传输距离近、通信速率低、可靠性差且易受到干扰损坏等情况和不能适用于电子互感器应用场合的问题,设计了一种新型避雷器在线监测装置。该装置由前端电流采集单元和后端数据处理单元两部分组成。前端就地电流采集单元的数据通过光纤FT3格式传输至后端数据处理单元。后端数据处理单元通过对采样值数据进行处理实现避雷器监测功能。实验及现场运行表明,装置运行性能稳定,可靠性高,能同时满足常规变电站和智能变电站的应用场合。     

采用避雷器动作电流实现过电压在线监测的新方法

过电压在线监测在配电网中主要采用外加分压器的方法,并已在现场得到应用,而在110 kV及以上系统中仅研究了通过变压器高压套管末屏测量电压和电流等方法实现过电压在线监测。研究了一种新的过电压监测方法,即通过对无间隙金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,MOA)固有电流–电压关系,进行了不同雷电、操作冲击动作电流的波头、幅值下的节点电压试验和仿真,还原了MOA节点电压,进而有效地得到MOA所保护设备上承受的过电压幅值。同时通过大量试验和仿真数据得到了冲击电流与节点电压拟合的函数公式,实现了节点过电压的还原。     

变电设备过电压在线监测应用研究

电网中的过电压测量和监测是保障电力设备安全稳定运行的现实需求,现有过电压测量、监测的技术手段在操作安全性和便捷性以及测量频率、宽度方面尚存在缺陷和不足。对此,提出一种过电压监测的方法,在不改变电力设备一次接线方式的前提下,基于CT(电流互感器)等容性设备的末屏电流和电量转换关系,实现工频过电压、操作过电压、雷电过电压的宽频域过电压在线监测。实验室测试表明,基于所提方法研制的过电压在线测量装置在宽频域过电压监测中最大偏差不超过5.7%,现场运行中能有效捕捉到实际电网中的过电压信息和数据。     

氧化锌避雷器分布式测量装置的研究

为了改进氧化锌避雷器传统测量方法和现有状态监测系统传输方式存在的弊端,提出一种氧化锌避雷器分布式测量装置。将PT二次侧电压、阻性基波电流和阻性三次谐波电流作为判定氧化锌避雷器性能的参考参数,采用AT91RM9200为核心处理器,通过对PT二次侧电压、阻性基波电流和阻性三次谐波电流的提取、采集、分析,利用Wi-Fi进行通信传输,最终在基于LABVIEW软件设计的终端处显示各判定参数的实时采集波形。通过实验验证,本设计不仅保证了对避雷器性能状态进行在线监测的准确性,并通过Wi-Fi进行通信传输提高了分布式测量的可靠性,实现简单,满足实际需求。     

一种基于FT3光纤通信的新型避雷器监测方案

针对现有避雷器在线监测系统可靠性低且不能适用于电子互感器应用场合的问题,提出一种基于光纤传输的避雷器在线监测方案。通过光纤实现数据通信和同步采样,提升系统抗电磁骚扰水平。利用FT3标准通信规约替代私有RS-485规约,提高系统开放性。通过采样点传送取代相量传送,为分析计算提供可靠有效的基础数据源。借助具有合并单元功能的监测IED实现电流数据和电压数据的聚合,兼容电子式PT和常规PT的工程应用。设计开发了相应的避雷器监测装置,试验及现场运行结果表明,装置工作可靠,性能稳定,具有广阔的应用前景。     

避雷器泄漏电流分析及监测解决方案

避雷器是电力系统中一种主要的保护设备，是将系统过电压限制到一定的水平，除了限制雷击过电压外，还能限制一部分操作过电压。我国电力系统中采用的避雷器主要有三种：即管型避雷器；阀型避雷器和金属氧化物避雷器。其中以氧化锌避雷器为主，其保护功能是通过释放电量完成，能量是以电流的形式流入大地而实现的。冲击电压消失后，避雷器恢复电压即系统的工频电压，此时，避雷器在工频电压的作用下从内部和外部向大地流过微小的泄漏电流，我们在工作现场对避雷器的性能检查和试验主要就是对其施加各种电压，监视避雷器的不同的泄漏电流来判断其性能好坏的，所以研究避雷器的在各种电压的泄漏电流，有着十分重要的意义。综合自动化监测技术的完善，无人值守电厂、变电站逐步成为电力系统运行及监控的主要手段。传统的外观监视和定期预试及检修已远远满足不了目前变电运行的要求，避雷器的在线监测已是势在必行，该文对泄漏电流的有效屏蔽和在线监测也提出了解决方案。     

氧化锌阀片分压提取GIS暂态过电压信号

为了在线测量电力系统GIS暂态过电压信号,研制了一款基于氧化锌阀片分压提取暂态过电压信号的装置。首先,介绍了该技术的基本原理;其次,通过ATP-EMTP搭建仿真电路,搭建了氧化锌阀片的分压电路,在暂态过电压、操作过电压和雷电过电压下进行实验,结果表明：在暂态过电压、操作过电压和雷电过电压下,阀片的分压比基本恒定,雷电过电压下波头出现过冲和振荡。最后对氧化锌避雷器进行扫频实验,结果显示在1.5MHz内氧化锌避雷器的频率特性基本不变,并验证了仿真的实用性。此测量技术对电力系统故障分析、电力设备绝缘耐受实验标准制定具有重要的知道意义。     

智能变电站金属氧化物避雷器在线监测智能电子设备的设计

针对智能变电站设计一种金属氧化物避雷器（metaloxidearrester,MOA）在线监测智能电子设备（intelli—gentelectronicdevices,tED）,对MOA的全电流、容性电流、阻性电流、雷击次数、温度和湿度等参数进行运算与初步诊断,与MOA在线监测终端共同实现MOA绝缘状态与运行状态的在线监测,并按照要求将监测结果发送至主IED。该设计采用高级精简指令集计算机微处理器（advancedreducedinstructionsetcomputermicro—processor,ARM）与数字信号处理器（digitalsignalprocessor,DSP）相结合的结构实现快速数据分析、处理以及复杂事务管理;采用IEC61850协议作为智能变电站MOA在线监测IED与主IED、主IED与信息一体化平台之间的通信规约,保障不同厂家之间同类设备的互操作性;采用IRIG-B码实现设备之间的同步,提高了在线监测精确度。该设计在唐山虹桥变电站得到实际运行检验,能够实现预期目标。     

10 kV配电变压器雷电过电压及其防治方法研究

10 kV台区配电变压器是配电网最重要的设备之一,但在多雷区时常发生雷击损坏故障。根据台区典型设计和现场勘查结果,建立了雷电直击导线和雷电感应下的电磁暂态仿真模型,分析了配电变压器高压侧绝缘的雷电过电压,结果如下:雷电直击导线后,变压器绝缘承受的电压为避雷器残压和接地引下线电压之和,过电压幅值极易超过标准雷电耐受电压75 kV;雷电感应的能量较小,过电压幅值超过标准雷电耐受电压的概率非常小。同时,研究了加装避雷线对雷电直击过电压的防治效果,发现避雷线可大幅降低过电压幅值,若在此基础上缩短避雷器横担至变压器支架的电气距离,可大大降低变压器损坏概率。     

新一代智能变电站开关综合监测装置研制

针对新一代智能变电站建设需求及国家电网公司对新一代智能变电站集成化设备的技术要求,文中设计了一种适用于新一代智能变电站的高压开关/GIS功能整合型监测装置。根据功能特点将分立的机构监测IED、测量IED、监测主IED、避雷器监测IED功能进行整合,完成间隔内高压开关的状态监测、就地诊断、二次设备在线监测功能。试验及现场运行结果表明,设计的装置有效减少了间隔监测装置的数量,具有很好的应用前景和推广价值。     

智能型线路避雷器在线监测系统设计

针对现有线路避雷器在线监测系统功能单一,抗干扰能力差,测试数据不准确等问题,提出了一种基于互联网的新型线路避雷器在线监测系统设计方案。该方案以STM32F407为控制核心,采用无源无线声表面波传感器测量避雷器的温度,罗氏线圈采集雷电流信号,FPGA与运算放大器处理雷电流信号,4G通信模块为无线传输模块,通过互联网将现场数据传输到远程专家诊断系统,实现了智能型避雷器的在线监测功能。实验结果表明该方案能较好地实现对线路避雷器实时运行状态的远程监测。     

某油井雷击灾害调查分析及防护措施探讨

通过现场雷击灾害调查和采集雷灾现场储油罐变形处的剩磁、接地电阻等相关数据,分析了油井设施雷击灾害原因。计算出储油罐变形处的直击雷过电压高达2 100 kV、10 kV变压器感应过电压为180 kV、1 140 V电机上的过电压为20.8 kV、电视机的过电压达到4 014 V都超过了相关设备的耐压值。然后根据理论分析的结论探讨了油井储油罐、采油机、电机、变压器的直击雷防护措施,建议采取在变压器高压侧装设额定电压为15 kV的氧化锌避雷器,在后续输电线路的第1级采用8/20μs波形、通流量大于80 kA的浪涌保护器、第2级采用8/20μs波形通流量40 kA且残压小于设备耐压值的浪涌保护器的过电压保护措施。     

贵阳区域电网过电压在线监测研究

通过建立宽频带过电压分压取样系统和暂态过电压在线监测装置,开发了区域电网过电压在线监测系统,并将其应用于贵阳东部电网的两个变电站,实现了对变电站及所连接线路的过电压实时监测。监测数据表明,该系统既能准确快速捕捉、记录从工频过程到雷电冲击过程的过电压数据,又能满足节省存储空间的要求。将实测结果与仿真结果比较,验证了该系统的有效性。     

Impact of surge arrester number and placement on reliability and lightning overvoltage level in high voltage substations

Surge arresters are the most critical equipment for protecting high voltage substations. They play an important role in substations for limiting switching and lightning surges and diverting these surges to ground. On the other hand, surge arrester number and placement for high voltage substations can be determined based on some evaluations in the designing process of substations. Surge arresters can be placed on the both ends of substations, transformers, circuit breakers, reactors, capacitors and also high long bus-bars and etc. Therefore, failure of arresters during overvoltage can put substations in risk condition. Moreover, surge arresters may be inclined to be short circuit during normal operation condition due to ageing process and/or improper quality. This paper attempts to assess reliability of three common substation configurations namely: (1) one breaker and a half; (2) double-bus double-breaker; and (3) ring bus-bar in different placement of surge arresters. At first, maximum voltages on equipment are calculated in different lightning stroke locations through simulation in EMTP-RV. Studies without surge arrester and the presence of surge arrester in different locations are analyzed and compared. Then surge arrester’s placement impacts on the substations reliability indices are calculated in normal operating condition and overvoltage condition by minimal cut set method and simulation results. Analytical studies reveal that surge arrester can increase substations reliability. But for low annual number of lightning stroke, substation reliability may decrease. Also increasing surge arrester number more than substation need reduces reliability.     

智能变电站在线监测系统的IEC 61850信息建模与通信实现

首先,分析了智能变电站在线监测系统的网络架构、在线监测智能电子设备(intelligent electronic device,IED)的软硬件设计以及面向对象建模技术的内容;然后,以避雷器在线监测IED为例,阐述了信息建模的步骤和方法,以及实现IEC61850通信的操作流程;最后,将所建立的信息模型应用于实际工程中,成功实现了避雷器在线监测IED与监控中心的IEC61850通信,站端监控中心专家软件上的监测数据展示说明了在线监测系统通信状况良好。     

电感型限陡避雷器的研制

雷电流陡度是雷电流产生破坏的重要原因之一。从电磁波弥散现象出发,用电感型阻抗对闪电限流并将其运用在线路防直击雷上,研制一种新型的防直击雷装置一电感型限陡避雷器。通过ATP仿真和实验结果表明,限陡避雷器的使用,能有效的降低雷电流陡度,降低塔顶电位。限陡避雷器为电力系统防雷又提供了一个新的手段。