基于二次电压法测量原理的避雷器在线监测系统在智能变电站中的应用及调试

基于二次电压法测量原理的避雷器在线监测系统在智能变电站中的应用及调试
  摘要:避雷器在线监测系统在智能化变电站中应用越来越广泛,系统在现场安装完成后要经过调试后才能投入运行,文章介绍了智能化变电站避雷器在线监测系统的网络结构,分析了避雷器运行电流的电路模型,结合监测系统的工作原理总结了该系统的试验方法。
        关键词:避雷器;在线监测;智能变电站;应用;调试
        1 引言
        电气设备在线监测系统的全面使用是智能化变电站的主要特点之一,避雷器作为变电站内的主要设备,必然成为在线监测的重要设备。由于受其内部受潮、本身老化、污秽及异常运行条件等因素影响,避雷器的泄露全电流、阻性电流、容性电流的数值及相互之间的关系都随之不断变化,这些数据集成为判断避雷器运行工况及制定状态检修计划的重要依据,也是智能化变电站设备专家诊断分析系统的支撑数据信息,避雷器在线监测系统运行的稳定性、可靠性对正确分析判段避雷器的真实工况具有重要意义。
        2 避雷器在线监测系统网络结构
        智能变电站避雷器在线监测系统是全站电气设备在线监测系统的一部分,多采用分层(级)分布式结构形式,经过采集设备数据信号、传输数据信号、分析处理及诊断数据信号
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三个步骤,具体包括:信号变送、数据采集、信号传输、数据处理、状态诊断几部分组成,避雷器及电压检测装置用RS485通讯方式将通过就地安装的高精度传感器采集到的避雷器全电流和泄漏电流以及母线电压送给避雷器监测IED(智能电子设备),监测IED再将信号用IEC61850规约传输给变电站状态监测系统平台、站内一体化平台等站内监控系统,状态数据同时经IEC104规约送至电网设备技术监控中心等远方系统 ,实现数据的实时采集、传输和分析诊断。
        3避雷器泄漏电流的测量原理
        交流电压作用下,避雷器的总泄漏电流包含阻性电流(有功分量)和容性电流(无功分量)。在运行情况下,流过避雷器的主要电流为容性电流,而阻性电流只占很小一部分,约为10%~25%左右。但当内部老化、受潮等绝缘部件受损以及表面严重污秽时,容性电流变化不多,而阻性电流却大大增加,因此通过测量MOA 阻性电流的变化,就可以了解氧化锌避雷器的运行状况。金属氧化物在运行中的劣化主要是指电气特性和物理状态发生变化,这些变化使其伏安特性漂移,热稳定性破坏,非线性系数改变,电阻局部劣化等。通过分析,可以根据避雷器运行电流中的阻性分量和容性分量建立电路模型。
        4 应用及试验
        4.1现场应用
        在某220kV智能化变电站在线监测系统中,其避雷器在线监测采用二次电压法的测量方法,智能监测单元主要包括系统电压监测单元、避雷器监测单元两部分,分别采集母线电压和避雷器运行电流,各部分工作方式如下:
        (1)电压监测单元
全自动粉皮机        该单元在变电站电压互感器的就地端子箱取电压信号,即在电压互感器二次绕组端子箱中安装一个专用电压开关,考虑测量精度的问题,电压取自电压互感器的计量级绕组并经电阻采样回路转换成小电流信号,引出信号至就地在线监测智能单元。
        (2)避雷器监测单元
        该单元取氧化锌避雷器交流泄漏电流信号(即避雷器运行时的全电流),一般做法是把穿芯式传感器串接在避雷器底座和计数器之间(单相)。
手写触摸屏        母线电压监测单元和避雷器电流监测单元将检测数据通过现场总线上传,在站内在线监测系统实现数据的计算、分析和判断。
        4.2现场试验
        监测系统现场安装完成后要经过现场试验合格才能投入运行,由避雷器泄漏电流电路
模型可知,其电流包括容性电流和阻性电流两部分,用常规校验避雷器在线监测电流表的方法只能给电流检测回路施加避雷器的全电流,无法区分容性分量和阻性分量。可探求一种适用的试验方法,用三相微机保护校验仪在电压互感器端子箱内(母线电压监测单元用电压绕组)和避雷器在线监测回路同时施加电压,在避雷器在线监测回路串入数字式电流表以监视回路的电流Ix,该电流即为避雷器的全电流,保护校验仪A相电压施加于母线电压监测单元,B相电压施加于避雷器监测单元,A相电压作为参考电压并设为0度,调整B相电压与A相电压间的角度,即等同于调整了避雷器全电流Ix与母线电压间的角度,随着角度的不断变化,可得到不同的全电流的容量分量和阻性分量电流,通过该方法,可以准确地进行避雷器在线监测系统的现场测试。
        5 结束语
键盘清洗机        避雷器在线监测系统是近阶段智能变电站大量建设过程中集中应用的一种重要的监测系统,不同产品其得到阻性电流的算法也各不相同,但基本原理都是二次电压法,因此文章中采用三相微机保护校验仪进行模拟试验的方法具有适用性和普遍性,可以起到静态检测监测系统测量精度指标的作用,但由于试验是在电气设备不带电情况下进行的,监测系统在避雷器运行后受运行环境的影响,如电场和磁场的干扰等,测试精度会发生变化,如有
条件,可再用便携式避雷器带电监测仪等标准仪器进行测量比较,观察监测系统运行的准确性和稳定性,以判断是否有待于进一步调试或改进。
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本文发布于:2024-09-25 21:17:15,感谢您对本站的认可!

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标签:避雷器   监测   电流   系统
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