一、概述
电力系统中运行着大量的高压电气设备,其运行是影响电力系统、稳定和经济运行的关键因素,随着电力系统电压等级的提高和设备容量的不断增大,人们对供电可靠性提出了越来越高的要求。近年来,高压电气设备运行缺陷或故障已经成为设备事故的主要原因之一,且许多事故是在无任何先兆的情况下发生的,这说明了目前的常规试验方法和试验周期仍存在一定的局限性,一些事故的先兆信息不能及时捕捉到。为了提高高压电气设备运行的可靠性,对高压电气设备实现状态在线监测已成为一种趋势。
传统的定期检修试验的方法具有较大的盲目性和局限性,一般需要停电才能试验,存在检修工作量大、不能实时掌握设备的性能状况等缺点。在线监测技术是利用各种类型的传感器对反映设备绝缘状况的信息进行采集,通过模拟和数字的转换后将监测到的信息再交给上位机进行处理,后在人机界面上以图像化、数字化的方式及时的显示设备的绝缘状态趋势,使运行管理部门对运行中的电气设备的绝缘状态进行及时的掌握,根据监测结果制定检修策略和周期,实现高压电气设备的状态检修,是未来高压电气设备科学管理维护发展的方向。
1.1 NORTEK GIMS-LM 容性设备在线监测系统装置简述
NORTEK GIMS-LM 容性设备在线监测系统装置是一款具有高精度、高可靠性、功能完善,具有完全自主知识产权的容性设备在线监测系统新一代产品。
NORTEK GIMS-LM 容性设备在线监测系统采用模块化设计,创新性的硬件构架,新颖的软件算法,实现了监测系统的灵活配置,能够适应不同类型、不同电压等级的高压电气设备,符合高压设备绝缘状态在线监测的发展趋势。
NORTEK GIMS-LM 容性设备在线监测系统装置是监测高压电气设备运行状态下各种运行参数的综合装置,监测范围涵盖了容性设备、变压器铁芯及夹件、母线电压、金属氧化物避雷器等高压电气设备。
NORTEK GIMS-LM 容性设备在线监测系统采用模块化结构设计,装置配置灵活,既可以组成综合在线监测系统,也可以单独组成容性设备在线监测系统,避雷器在线监测系统,变压器铁芯及夹件在线监测系统,携带型带电监测系统的装置。
NORTEK GIMS-LM 容性设备在线监测系统装置是为运行中的高压电容型设备及避雷器等设备开展在线检测而设计制造的系列产品,本系列产品可广泛应用于运行中的 66kV 及以上电压等级的电流互感器、电压互感器、变压器套管、耦合电容器、避雷器等电气设备进行在线或带电测试。
NORTEK GIMS-LM 容性设备在线监测系统分集中型、携带型、无线型三种制式。三种制式产品只是外观结构和功能及模式不同,其检测原理,性能完全相同,其装置核心部件均为同一款主板,完全通用和互换。
1.2 系统装置特点
⑴ 电流信号和电压信号经过隔离后输入装置,可靠;
⑵ 现场施工、接线简单,安装方便;
⑶ 装置采用同步采样技术,PT 二次信号无需接入到监测装置,由电压监测装置就地将 PT 二次信号数字化后经 RS485 传输到监测装置进行同步测量,可靠;
⑷ 系统具有存储功能,所有监测数据可保存;
⑸ 系统核心部件测量主板具备即插即用(测量主板上无任何电流、电压或介损值校准调节器件及需要系统软件对其校准设置),具备更换后的测量主板与原测量主板监测数据的一致性,互换性强(电流、电压主板通用),可带电插拔更换;
⑹ 系统具备故障诊断、数据分析、越限报警;
⑺ 系统测量间隔 24 小时内任意设置;
⑻ 套管监测装置中预留套管预防性试验接线端子,预防性试验时解开接地端子电缆接地端,即可接入试验仪器做预防试验工作,试验结束恢复即可。
二、 NORTEK GIMS-LM 容性设备在线监测系统
2.1 监测范围
NORTEK GIMS-LM 容性设备在线监测系统装置是一套综合型绝缘在线监测系统,可连续、实时监测66kV及 以上电压等级的容性设备(含容性套管、电流互感器、电容式电压互感器、CVT等)及金属氧化物避雷器、变压器铁芯等高压电气设备的介质损耗、泄漏电流、电容量、阻性电流、接地电流、母线电压等运行参数,及时掌握被监测设备的绝缘状况,并由故障诊断系统软件及早发现潜伏故障,提出预警,从而为监测设备的状态诊断提供依据。
2.2 系统构成
系统主要由信号传感器、电流监测装置、电压监测装置、主控单元、环境单元、主机系统(主屏)、通信模块及各类信号电缆等构成。
系统可根据用户需求灵活组态成多种类型的在线监测系统装置,如综合监测系统,容性设备监测系统、避雷器监测系统等等。
系统组态结构示意图:
系统具备接入其它在线监测装置的能力,组成在线监测集成监测系统,使用一台主机服务器对变电站所有在线监测装置实现集中管理,数据集中处理和传输,信息共享。
2.4 系统部件名称型号
序号 | 名称 | 型号 | 说明 | 备注 |
1 | 主系统 | NORTEK GIMS-LM | 系统管理 | 所有监测设备 |
2 | 传感器 | NORTEK GIMS-LM-C/M | 容性及避雷器取样 | 每相一台 |
3 | 传感器 | NORTEK GIMS-LM-T | 铁芯夹件取样 | 每路一台 |
4 | 容性单元 | NORTEK GIMS-LM-CD | 容性设备监测 | 监测三相 |
5 | 铁芯单元 | NORTEK GIMS-LM-TD | 铁芯夹件监测 | 监测三路 |
6 | 避雷器单元 | NORTEK GIMS-LM-MD | 避雷器监测 | 监测三相 |
7 | 电压单元 | NORTEK GIMS-LM-UD | 母线电压监测 | 监测三相 |
8 | 环境单元 | NORTEK GIMS-LM-HD | 环境监测 | 监测温湿度 |
2.5 系统功能
可实现对运行的容性设备、变压器铁芯、夹件、避雷器等设备实施在线监测、数据存储、分析、远程通信。
系统能自动在线进行状态信息采集、计算、通讯、存储、分析和诊断; 系统具有自检、异常提示和复位功能;
系统具备远程传输访问功能。
系统可扩展变压器色谱、微水、局放,GIS 局放、断路器、SF6 微水、测温等功能。
2.6 系统特点
⑴ 电流信号和电压信号经过隔离后输入装置,可靠;
⑵ 现场施工、接线简单,安装方便;
⑶ 装置采用同步采样技术,PT 二次信号无需接入到监测装置,由电压监测装置就地将PT 二次信号数字化后经 RS485 传输到监测装置进行同步测量;
⑷ 系统具有存储功能,所有监测数据可保存;
⑸ 系统核心部件测量主板具备即插即用(测量主板上无任何电流、电压或介损值校准调节器件及需要系统软件对其校准设置),具备更换后的测量主板与原测量主板监测数据的一致性,互换性强(电流、电压主板通用),可带电插拔更换;
⑹ 系统具备故障诊断、数据分析、越限报警;
⑺ 系统测量间隔 24 小时内任意设置;
⑻ 套管监测装置中预留套管预防性试验接线端子,预防性试验时解开接地端子电缆接地端,即可接入试验仪器做预防试验工作,试验结束恢复即可。