调研报告 智能变电站状态检测新技术及应用.pdf

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的广泛重视。(四)氧化锌避雷器因阀片升温而趋向老化导致击穿由于在电网运行电压下,阻性和容性电流流过MOA,阻性电流分量很小,但仍会使阀片升温趋于老化,阻性电流缓慢增加,伏安特性也缓慢改变了,长期作用将使氧化锌阀片热击穿,严重地将导致避雷器击穿。一般MOA在线监测的方法有全电流法、红外线测试法、基波法、零序电流法、数值计算法等,其中基波法更易克服电网谐波影响,排除了相间干扰,是最为理想的监测方法。(五)直流绝缘监测装置存在的问题目前宜昌电网运行的直流绝缘监测装置普遍存在以下问题:显示绝缘电阻很低,而不发告警信号;对地电压偏差大不告警;绝缘监测仪装置显示值不规范;装置内故障,平衡桥烧坏,导致电压偏移;装置设计原理不合理,导致正常运行时存在电压波动;上电或复位时,正负极对地电压波动大;有接地故障或绝缘降低时,电压波动,引起正负极压差过大;两极接地检测功能有缺陷;绝缘装置内,带有较大的对地电容,造成系统电容过大;系统中存在多个平衡桥,造成告警值降低;桥电阻选择问题导致高阻时电压偏差较大;装置自身故障时无预警功能;装置无交流窜入直流告警和测记功能;装置无环网告警和选线功能;装置无蓄电池接地告警和定位功能。:..(1)维护工作量太大蓄电池组日常维护工作量庞大,如一月一次单体电池端电压测量;6-12个月一次单体电池内阻测量;1-2年一次核容放电试验等,而基层维护人员严重不足,使这些维护工作难以按质按量完成。(2)测量数据有效性不够蓄电池维护过程中,测量数据的有效性、可对比性不足,数据分散在不同地方,检测仪器没有经过权威部门校准,测试方法因人而异等都是导致测试数据不准确的原因。月度单体电压测量由运行人员完成,并置于蓄电池房,内阻测量,核容放电由不同的维护人员完成,分散管理,难以形成测量数据的综合效应(3)不能及时发现落后电池测试数据分析不足,故障电池不能及时发现。蓄电池是一种化学反应进行能量转换的设备,其性能下降外在表现不明显,需要对单体电池一段时间参数的变化趋势以及不同电池之间参数的不一致性等:..才能发现电池的劣质程度。一般维护人员很难具备这样的能力,并且还要配备相应的岗位才可,现在各运行维护单位显然不具备这样的条件(4)运行维护规程不能满足现实需要蓄电池的运行维护规程还是延续几十年前的方法,早已不能满足现在的实际需要。随着阀控铅酸电池的大量应用,特别是微机化检测设备与网络技术的大力发展,劳动力成本的不断上升,系统安全运行水平要求不断提高,需要有更智能、更有效的维护手段。四、采取的应对措施(一)设备局部放电特高频检测措施旧县1#主变110kV侧旧118开关间隔特高频检测发现局部放电信号。超声波检测未发现任何异常。特高频检测中环境背景噪声较大,在对待测量的绝缘盆子缠绕金属屏蔽带后,传感器测量到特征明显的局部放电图谱,多次测量后,仪器自动判断属于空穴或污秽放电的概率为85%及以上。经过特高频检测,发现110kV1#主变旧118开关间隔及临近的#3、#4母线存在异常局放信号。为了确定局放部位,采用临域排除法对局放信号进行定位,具体步骤如下:(1)首先在旧118开关间隔范围内进行排查,测量了断路器、电流互感器、出线套管以及隔离开关等气室上的绝缘盆子。检测结果显示:旧1181隔离开关、1182隔离开关上存在明显的特征信号,而其他气室未发现异常信号。:..2)对旧1181隔离开关、1182隔离开关相邻的左右两侧气室进行检测,共测量了#3、#4母线气室、旧117开关间隔气室以及#3、#4电压互感器间隔的气室。结果显示,靠旧1181、1182左侧的#3、#4母线气室、旧1191、1192隔离开关气室存在局部放电信号,其他临近气室无异常放电。旧县变电站110kVGIS设备旧118开关间隔特高频检测发现异常信号,经复查判断局放信号为空穴或者污秽放电。缺陷部位位于旧1181隔离开关、1182隔离开关、#3或#4母线、旧1191、1192隔离开关中的一处或者多处。表检测数据间隔名称特高频(PRPS-PRPD)检测图谱旧1181隔离开关气室绝缘盆子1#主变中压旧1182隔离开关气室绝缘盆子侧旧118开关临近旧118开关的#3母线气室绝缘盆子:..临近旧118开关的#4母线气室绝缘盆子(二)变电站直流电源系统绝缘监测装置和蓄电池监测装置改造2015-2017年内,宜昌供电公司已对部分变电站绝缘监测装置和蓄电池监测装置做出相应改造升级。采用QDA-300直流绝缘监测装置的变电站如下:交流220kV站,共计11个:郭家岗变电站、猇亭变电站、楼子河变电站、长坂坡变电站、小雁溪变电站、桔城变电站、枝江变电站、点军变电站、车站变电站、麂子河变电站、五峰变电站;交流110kV站,共计3个:得胜街变电站、洋坝变电站、东山变电站。采用QDX-103蓄电池监测装置的变电站如下:交流220kV变电站,共计3个:猇亭变电站、桔城变电站、点军变电站;交流110kV变电站暂无。多聚并措改善直流绝缘监测装置:..1)交流窜电告警、选线:发生有效交流窜电故障时,能迅速告警输出,记录波形及有效值等。(2)直流互窜告警、选线:当直流系统发生直流互窜故障时,装置能判断出互窜的类型,及选出发生窜电的馈线支路。(3)绝缘告警功能:具备两极平衡接地告警与选线功能,当直流系统发生绝缘故障时,装置能迅速、准确、可靠动作,发出绝缘故障报警信息,并选出接地故障支路。(4)蓄电池接地定位:直接确定蓄电池接地的位置,显示接地蓄电池的编号。(5)正负母线对地电压:绝缘装置每天只能投入1次检测桥(也称之为不平衡桥或切换桥等),投入时间不超过5分钟。(6)对地电压补偿:在对地电压高于55%*母线电压那一极投入补偿桥电阻,不断调整补偿桥电阻值,使对地电压恢复到规定范围。图直流绝缘监测装置整改措施:..(1)具备测记功能,发生有效值10V及以上的交流窜电故障,,记录下120ms内窜入的交流信号波形及其有效值和发生的时间。而且具备交流选线功能。(2)当直流系统发生直流互窜故障时,装置能判断出互窜的类型,及选出发生窜电的馈线支路。(3)当直流系统发生以下故障时,装置能迅速、准确、可靠动作,发出绝缘故障报警信息,并选出接地故障支路。(4)当系统绝缘降低,且未达到设定的告警值时,如果正负母线对地压差达到设定的压差值时,装置能发出压差告警及选线。(5)直接确定蓄电池接地的位置,显示接地蓄电池的编号。蓄电池接地的通道号可通过参数设置界面设置。(6),装置能通过对地电压偏差补偿桥使直流系统对地电压恢复到平衡状态,,。(7)当直流系统母线电压大于等于标称电压的110%时,发母线过压告警信息。当直流系统母线电压小于等于标称电压的90%时,发母线欠压告警信息。精益化管理蓄电池监测装置蓄电池组的运行、维护、管理应从以下几个方面开展研究:(1)能按设定周期定期测量并记录电池组总电压、总电流、单:..(2)记录充放电过程:如果进行充放电,设备应详细记录每次充放电的信息,记录和存储开始、结束时的时间、总电压、总电流、平均电流、总充放电时长、电池的最低最高电压及温度、充放电容量、换算容量、每节电池的电压信息。图蓄电池监测装置整改措施(3)蓄电池开路:蓄电池正常运行和充放电过程中能发现蓄电池开路故障。(4)蓄电池脱离母线告警:蓄电池发生脱离母线后能进行告警。QDX-103蓄电池监测装置,符合相关规程及标准的要求,性能稳定,可取代人工进行核容试验,并准确告警蓄电池内阻异常;通过手动或自动更改充电机浮充电压,让蓄电池定期进行充电和放电,检测蓄电池的放电充电容量,并对蓄电池进行适度的活化,进而减少或不再进行年度核容放电工作,真正实现蓄电池的免维护、实现直流系统的状态检修,指导蓄电池的大修技改。其具有如下特点和优势。:..1)检测蓄电池单体电压、内阻、温度和充放电容量,实现蓄电池容量低、开路、脱离母线、内阻增大、温度升高、电流电压异常、装置失电等自动告警;(2)在充电、放电、浮充电各种状态下判断落后电池,并自动告警,可视化展示电阻内阻历史曲线;(3)自动生成相同状态下历次充放电容量曲线,纵向对比当前和首次充放电数据,可视化展示蓄电池的弱化过程;(4)按规程要求格式记录充放电数据,自动生成充放电曲线,可视化再现放电初期电压陡降复升现场,并能导出相关试验数据;人性化显示电压、内阻、等实时数据的最大值、最小值和平均值,不需翻页即可知道测试数据是否满足要求,并对异常数据着色显示;(5)和常规在线容量检测系统相比,不需要重构直流充放电回路,不存在无人放电时柜内发热、切掉充电机后可能造成的直流失电等安全问题。五、下一步工作意见及建议随着智能变电站在宜昌电网的建设和发展,状态监测新技术的广泛推广和应用,对提升变电站智能化水平、促进变电站设备运行管理的发展意义深远。但同时也要重视状态监测设备在变电站运维管理中反映出来的问题。譬如变压器油色谱在线监测是智能电网的重要组成部分,能实现对充油设备内部绝缘监督远程监控,但急需解决试验数据不准和运行情况不稳定的问题,只有解决好这两个问题才能真正在智能监控中起到作用。