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浅谈发电厂电气自动化系统监控技术发展趋势 摘要]文章分析发电厂用电系统的特点,探讨用电电气自动化的技术现状和组态模式,归纳其中的关键技术,最 后对技术发展作展望。 [关键词]发电厂;电气自动化;监控技术;发展趋势 一、厂用电系统的特点 在布置方式和数量上,厂用电设备分散安装 于各配电室和电动机控制中心,元件数量众多,运 行管理信息量大,检修维护工作复杂。 与热工系统相比较,电气设备操作频率低,有 的系统或设备运行正常时,几个月或更长时间才 操作一次;电气设备保护自动装置要求可靠性高, 动作速度快,比如保护动作速度要求在40ms以内 完成。 在电气设备本身构造上,其具有联锁逻辑较 简单、操作机构复杂的特点。 在控制方式上,厂用电系统的主要设备监控 需要接入DCS系统,但在两台机组共用一台起/ 备变的情况时,由于一台机组的检修不能影响另 一台机组的正常运行,因此需要考虑两台机组 DCS电气控制的模式,确保对其控制权的唯一性。 总结以上特点,在构建ECS时,其系统结构、 与DCS的联网方式是确保系统高可靠性的关键。 既要实现正常起停和运行操作外,又要实现实时 显示异常运行和事故状态下的各种数据和状态, 并提供相应的操作指导和应急处理措施,保证电 气系统在最安全合理的工况下工作。 二、集中模式 (一)原理 集中模式也就是传统的硬接线方式,将强电 信号转变为弱电信号,采用空接点方式和4~ 20mA标准直流信号,通过电缆硬接线将电气模拟 量和开关量信号一对一接至DCS的I/O模件柜, 进入DCS进行组态,实现对电气设备的监控。这种 模式又分为直接I/O接入方式和远程I/O接入方 式两种,前者是将电缆接至电子间集中组屏,后者 是在数据较集中且离主控室较远的电气设备现场 设立远程I/O采集柜,然后通过通信方式与DCS 控制主机相连,两者具有相同的实现技术,本质上 没有区别。 (二)优点 电气量的采集集中组屏,便于管理,设备运行 环境好;硬接线方式成熟,响应速度快。 (三)缺点 1.电缆数量大,电缆安装工程量大,长距离电 缆引进的干扰也可能影响DCS的可靠性。 2.DCS系统按“点”收费,不仅投资大,而且只 有重要的电气量才能进入DCS,系统监测的电气 信息不完整。 3.所有信息量均要集中汇总至DCS系统,风 险集中,影响系统可靠性。 4.由于DCS调试一般是最后进行,采用集中 模式通常难以满足倒送厂用电的要求。 5.没有独立的电气监控主站系统,无法完成 较复杂的电气运行管理工作(如防误、事故追忆、 继电保护运行与故障信息自动化管理、录波分析 等高级应用功能),不能实现电气的“综合自动 化”。 三、分层分布式模式 (一)原理 分层分布式模式从逻辑上将ECS划分为三 层,即站级监控层、通信层和间隔层(间隔单元)。 间隔层由终端保护测控单元组成,利用面向电气 一次回路或电气间隔的方法进行设计,将测控单 元和保护单元就地分布安装在各个开关柜或其他 一次设备附近。网络层由通信管理机、光纤或电缆网络构成,利用现场总线技术,实现数据汇总、规 约转换、转送数据和传控制命令的功能。站级监控 层通过通信网络,对间隔层进行管理和交换信息。 (二)优点 1.间隔层测控终端就地安装,减少占用面积, 各装置功能独立,组态灵活,可靠性高。 2.模拟量采用交流采样,节省二次电缆,降低 了成本,抗干扰能力增强,系统采集的数据精度大 大提高。 3.系统采集的数据量提高,监控信息完整,能 实现在远方对保护定值的修改及信号复归,运行 维护方便。 4.分布式结构方便系统扩展和维护,局部故 障不影响其他模块(部件)正常运行。 5.设置独立的电气监控主站,便于分步调试 和投运,满足倒送电的要求。同时有利于厂用电系 统的运行、维护和检修。 (三)关键技术 1.间隔层终端测控保护单元。分层分布式系 统的最大特点就是以间隔层一次设备为单位,现 场配置测控保护单元。该单元是保障厂用电系统 安全、稳定运行最重要、最有效的技术手段,对其 可靠性、灵敏性、速动性和选择性都有很高的要 求,因此不宜由DCS来实现保护功能,而应该采用 专用保护装置来实现。 厂用电系统保护主要有线路、厂用变、电动机 综合保护测控装置等,实现微机化保护、实时数据 采集、远方及就地控制以及记录故障数据等功能。 2.通信网络。ECS系统安装工作于高电压、大 电场的环境,工作环境恶劣、电磁干扰大,因而通 信网络是ECS系统的关键组成部分,通信网络的 性能直接影响着自动化监控系统的整体性能。目 前较为流行的采用电缆现场总线网络方式,光纤 通信亦开始被用户逐步接受。 通信管理层是间隔层和站控层之间的桥梁, 方案中一般采用双冗余的设计思想,按照通信管 理机双机热备用或双通道备用原则配置,当数据 通信网络中出现问题时,系统能自动切换至冗余 装置或通道,以提高系统可靠性。 3.监控主站。监控主站安置在站级监控层,实 现厂用电电气系统监控和管理,主站配置的设备 和规模需要根据发电机机组的容量和运行管理要 求进行设计,即可以配置成单机、双机或多机系 统,标准的设备主要有数据库服务器、应用和Web 服务器、操作员站、工程师站,以及其他网络设备、 GPS和打印机。 尽管配置的设备规模不同,但配置的软件以及 完成的功能基本一样。软件主要有前置机软件、实 时数据库软件、人机界面软件和图形建模软件等。 功能主要有系统监控功能、数据管理功能、系统管 理功能以及应用分析功能等。 另外,主站系统可通过多种方式与DCS系统、 MIS系统和SIS系统传输数据。 4.ECS与DCS的协调控制。由于电气系统与 热工系统在运行过程和控制要求上有着很多不同 之处,所以在设计规划阶段和调度运行过程时必 须要考虑ECS与DCS系统之间的功能分工和协 调控制,主要体现在以下几点: 由DCS实现电动机连锁逻辑控制操作,厂用 电自动切换逻辑由专用电气装置实现。 由ECS实现继电保护、故障录波和事故追忆 等功能的管理。 控制操作主要在DCS操作员工作站进行, DCS系统授权后也可在ECS操作员工作站进行, 但要保证控制权的唯一性。 四、技术的发展趋势 (一)嵌入式工业以太网技术的应用 由于现场总线通信协议技术标准的多样性,难 以统一,使其不能满足以上性能要求,而以太网由 于其传输速度快、容量大、网络拓扑结构灵活以及 低成本等特点,在商业领域和工业领域内得到了 大规模的应用。该技术成为建立电气综合自动化 中无缝通信的最好选择。 工业以太网技术直接应用于工业现场设备间 的通信已成大势所趋。随着以太网通信速率的提 高,全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通 信确定性问题的解决提供了技术基础,从而为以 太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术 可能。 利用嵌入式软、硬件,在单片机系统上实现工 业以太网技术又称为嵌入式以太网。国外大的电 力设备供应商纷纷推出了基于嵌入式以太网的微 机保护测控设备,国内电力装备制造商开发的最 新综合自动化系统中,也把嵌入式以太网成功应 用于二次保护控制设备,因而嵌入式以太网是电 气综合自动化系统间隔层网络通信的必然发展方 向。 (二)综合智能化技术的应用 ECS系统控制发展经由计算机控制取代了传 统操作盘控制,目前又由计算机控制向综合智能 控制和管理发展,主要表现在间隔(下转第107页)(上接第109页)层和站控层两方面。 间隔层的保护和测控单元由传统的相对独立 设计,向着集保护、测量、控制、远动于一体的综合 化及网络化智能保护测控单元发展,直接面向一 次设备或设备组合,就地安装,除实现继电保护、 实时电量监控、状态信息记录及历史记录等基本 功能外,还能与站控层联网实现事故分析、状态监 视、微机防误操作和安全保障等功能。 站控层监控系统由满足基本运行SCADA功 能,向全面提高运行和管理自动化水平发展。监控 主站采用先进的数据挖掘技术对电气实时数据仓 库和历史数据仓库的数据进行分析,提供一系列 的高级应用功能。这些功能分为对外和对内两大 部分。对外的功能是指给DCS和SIS等其他系统 提供数据,实现机组优化控制和优化管理等综合 智能控制;对内的功能是指集间隔层装置的监控 管理、自动抄表、设备管理、定值管理、故障信息管 理、设备在线诊断和小电流接地选线等功能于一 体。 (三)IEC 61850标准应用 为了实现不同厂家IED设备的信息共享和互 操作性,使厂站电气综合自动化系统成为开发系 统,国际电工委员会制定了IEC 61850国际标准。 该标准具有信息分层、面向对象的数据对象统一 建模、数据自描述、抽象通信服务接口ACSI等主 要特点。该标准为数字化厂站系统的发展奠定了 基础。 IEC 61850在逻辑结构上将电气综合自动化 系统分为三个层次:过程层、间隔层和站控层。过 程层是一次与二次设备的结合面,主要完成开关 量I/O、模拟量采集和控制命令发送等与一次设备 相关的功能;间隔层设备主要实现控制和保护功 能,并实现间隔层设备间的相互对话机制;站控层 完成对站内间隔层设备、一次设备的控制及与远 方控制中心DCS及SIS系统通信的功能。 目前在国内已对基于IEC 61850标准的电气 综自系统产品投入了大量研发,基于该标准的数 字化变电站示范工程在国内也有投运,这为厂用 电ECS系统的数字化、标准化发展提供了成功借 鉴。 五、结语 本文提出了厂用电电气自动化技术的发展趋 势,随着IEC国际标准在工业化领域内的认同和 应用普及,基于同一国际标准的全开放式的数字 化厂用电电气综合自动化将是下一步研究的重 点。 107
1.绝缘材料
中国电器工业协会绝缘材料分会、中国电工技术学会绝缘材料与绝缘技术专业委员会、全国绝缘材料标准化技术委员会协办的学术期刊,是中国电器工业协会绝缘材料分会的会刊和中国电工技术学会绝缘材料与绝缘技术专业委...
2.高压物理学报
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3.高压电器
《高压电器》是西安高压电器研究所主办的国家优秀科技期刊,获机械工业优秀科技期刊,综合影响因子为1.121。高压电器杂志主要报道高压电器、高电压技术、电力系统及其相关行业领域内的先进技术和科研成果,开展制...
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随着社会市场经济的快速发展,人民的生活水平不断提高,电气设备被广泛的应用于人们的日常生活中,给人们的生产生活带来了极大的便利,下面是我整理的电气设备维修维护技术论文,希望你能从中得到感悟!
电气设备维修原则及维护分析
[摘 要]随着社会市场经济的快速发展,人民的生活水平不断提高,电气设备被广泛的应用于人们的日常生活中,给人们的生产生活带来了极大的便利,但是很多电气设备在使用过程中会产生各种各样的故障,这就需要做好电气设备的维修及维护工作,本文就结合电气设备的维修原则,分析电气设备故障的检查方法及电气设备的有效维护。
[关键词]电气设备;维修原则;维护;分析
中图分类号:TD327.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)20-0116-01
随着人们日常生活中的电气设备的数量及种类大量的增加,电气设备的维修与维护工作显得更加的重要,在电气设备的维修过程中,维修人员首先要清楚电气设备维修的各种维修原则才能很好地完成电气设备的维修工作,本文就结合电气设备的维修原则,阐述电气设备的故障检修方法及电气设备的维护方法。
一、电气设备的故障检查方法
电气设备故障的检查办法主要有:短接法、强迫闭合法、逐步开路法、置换元件法、对比法、直观法等,下面对这几种方法予以详细的说明。
短接法,电气设备的电路故障的原因大致有机械部分故障、电气的电磁故障、接线错误、接地、断路、过载、短路等,在这些常见的故障中,尤其以断路故障最为常见,断路故障可以采用电压检查法及电阻检查法来进行检查,还有另外一种简单的、可靠性强的方法就是短接法,因为电路出现断路故障,引起该故障的主要原因有:导线的虚连、导线的断路、导线的链接松动、熔断器熔断、假焊、虚焊、触点接触不良等,短接法的主要操作方法是选用一根绝缘性能良好的导线,如果怀疑电气设备的电路中某一部分出现了断路,就将该部位用导线短接起来,如果短接之后电路恢复正常,则说明该段出现了断路故障。
强迫闭合法,如果在检查电气设备的故障时,直观的检查没有发现故障的产生点,一时也没有适当的检测工具用来测量,这是选用一根绝缘良好的绝缘棒将有关的电磁铁、接触器、继电器等强行的闭合,然后观察相应的机械部分或电器部分有什么变化,如果相应的电器部分由不运行到正常的工作,则可以根据此判断出故障的部位及故障的类型。
逐步开路法,如果电路的结构较为复杂,有多支路的电路并联,当其中有电路出现接地或短路时,一般靠直观的观察看不出来明显的变化,也不会出现冒火花、冒烟等异常的现象,又如带有保护罩的电路或者电动机的内部出现接地及短路现象时,除了熔断器的熔断之外,看不出来其他的电路故障的外部的现象,这时最适合的故障检查办法是逐步开路法,主要的检查方法是:遇到较为复杂的电路时,对其的接地或短路故障进行检查有一定的困难,这时可以先将熔体进行更换,将多支路的并联电路逐一的断开,然后进行通电试验,如果这时熔断器还是一再的发生熔断,这说明故障就在这条刚刚断开的电路上,为了找到故障的具体位置,再将这条电路进行分段的检查,逐段的将其接入到电路中,进行通电试验,如果在接入某一段电路时熔断器又产生熔断,说明故障就产生在这段电路中,这种检查方法非常的简单,但是有一个缺点是在开路检查,通电的过程中,很容易将损坏并不严重的元件彻底的烧毁。
置换元件法,有些电路的故障在检查的过程中,耗时比较长,而且故障部位不容易确定,这时为了保证电气设备的工作效率,可以用一组相同的性能良好的元件将故障的元件进行置换,如果置换之后电气设备的工作恢复正常,则说明电路的故障就发生在此组元件上,但是在进行元件的置换时,要确定是由于元件本身的故障造成的损坏,以免换上新元件之后,再次造成元件的损坏。
对比法,在电路中产生故障时,对电路中的相关参数进行检测,为了找出故障的原因,可以将检测所得到的的数据与设计时的图纸资料以及平时所记录的正常的参数值来进行比较,通过比较找出故障的原因,如果没有记录平时正常运行时的资料,可以与型号相同的电气设备正常工作时的参数值进行比较。
直观法,直观法顾名思义就是在电气设备发生故障时,通过外部的观察,找出电气设备的异常的部位,以此来判断故障的部位及产生原因,导线的线头发生松动时、电器的触点在闭合分断电路时都很容易产生火花,在用直观法进行电路故障的检查时,可以根据电路产生的火花的有无及火花的大小来判断电路的故障情况,例如,正常紧固的螺钉与导线之间发现有火花产生则说明电路中出现了线头的松动或者出现了接触不良,在电路中控制电动机的接触器的主触点有两相有火花,一相没有火花时,说明无火花的这一相的触点出现了断路或者接触不良,三相火花都大于正常的火花的大小,说明机械部分卡住了或是电动机出现了过载,三相中一相的火花比正常的火花要小,两相比正常的火花要大,则说明电动机的相间出现了接地或者短路。在电气设备的辅助电路中,如果接触器的线圈电路在通电后,衔铁不能很好的吸合,要想愤青这是因为接触器的机械部分卡住了还是电路出现了断路,这是可以启动一下启动按钮,如果按钮的闭合位置在断开时有轻微的火花产生,则说明电路保持了通路状态,故障产生于接触器的机械部分,如果触点间没有产生火花,则说明电路是处在断路状态。
二、电气设备的维修原则
找到电气设备的故障原因之后,要对电气设备进行维修,这是就要详细的了解电气设备的维修的原则,电气设备的维修原则主要有:(1)在开始电气设备的维修之前,首先要对电气设备进行详细的检查,电气设备一旦发生故障,不能一开始就盲目的进行电气设备的维修,而是应该先对故障的电气设备进行详细的检查,找到电气设备的故障原因及具体的故障部位,然后再开始对电气设备进行维修,如果是要进行一些不熟悉的电气设备的维修,首先应该对该电气设备的电路结构及电路原理进行详细的了解,然后才能按照相应的维修规则开展维修工作;(2)维修设备的顺序原则是先进行外部设备的维修,再进行内部构造的维修,在开展维修工作之前,要对电气设备的外部的构造进行检查,详细的了解设备的维修史、使用年限、缺损状况等外部情况,对设备的周围的故障进行排除之后,确保设备的外部故障都已经排除之后,才能进行设备的内部的拆卸;(3)先进行电气设备中机械设备的维修,再进行电气设备的维修,在检查电路的故障时要进行专业的检测,找到故障的准确位置,确保机械设备没有问题之后再进行电气设备的检修,这样才能保证设备维修的准确性;(4)电气设备的维修要先进行静态的维修,之后再进行动态的维修,在设备没有通电的情况下先进行继电器、接触器等设备的维修,之后再将设备进行通电,找到相应的故障点进行维修;(5)在设备的维修之前,要做好设备的清理工作,在实际的工作中,有很多的设备故障是因为设备的污染严重所造成的,这就需要在设备的维修之前做好设备的清洁,排除设备的外部故障;(6)先进行电源的维修,再进行其他设备的检修,在实际的工作过程中,电源出现故障的几率非常的高,在进行电气设备的维修工作之前要做好电源的检修工作,排除因电源故障而影响电气设备的正常运行。
三、电气设备的维护
一旦电气设备产生故障,会给用户的正常的生产生活产生重大的影响,为了有效的预防电气设备的故障的产生,做好电气设备的维护工作是十分有必要的,在进行电气设备的维护工作时,首先要很明确系统内的各种故障产生的后果及原因,对系统的功能进行测试,针对各种故障产生的原因,采取相应的有效的预防措施来进行设备的维护。目前,我国大部分企业中的电气设备的维护工作中还存在一定的问题,在设备的维护工作中采用的是传统的定期检修的维护方法,这种维护方式往往存在一定的滞后性,很多企业对设备的维护工作的重视度不够,所选用的设备的维护人员,整体的素质不高,专业性不强,针对电气设备维护工作中存在的问题,可以采取以下的几种措施进行改进:(1)定期的组织维护人员的技术培训,使电气设备维护人员的整体的素质得到提高,加强专业技能的培训,使维护人员的专业技能增强;(2)采用现代化的维护方法,运用先进的科学技术,对设备的使用情况进行动态的检修,采用一些智能化的检修方法,及时发现问题,及时的进行设备的维护及维修,保证设备的工作效率不受影响;(3)制定明确的电气设备维护制度,明确每个设备维护人员的责任,使电气设备的维护人员严格按照一定的规章制度及维护原则来完成设备的维护工作,提升设备的维护效果。
结束语
随着人民生活水平的快速提高,电气设备的数量在快速的增长,在电气设备的使用过程中,经常会产生各种各样的故障,这就需要按照设备的维修原则,做好设备的检修工作,同时要能够针对性的做好设备的维护工作,做好设备故障的预防,以免设备的正常运行受到影响,保证设备的正常的工作效率。
参考文献
[1] 张江立.浅析电气设备维修原则和检查方法[J].电子制作,2013(4).
[2] 张炜.浅谈电气设备维修原则及维护[J].民营科技,2012(9).
[3] 唐艳冬.企业电气设备可靠性及维护分析[J].科技创业家,2012(10).
简析电气设备维修维护策略
【摘要】电气设备在运行的过程中,会产生各种类型的问题。当这些问题发生后,最需要做的就是维修工作。电气设备维修人员在对电气设备检修的时候,首先要找出电气设备出现故障的原因,然后在对电气设备进行维修,最后再让电气设备运行,查看之前出现的故障是否被彻底解决。将电气设备维修工作做好,需要电气维修人员拥有大量的实践经验,而且对电气维修知识也要十分的熟识。除此之外,电气设备维修人员还需不断探索、不断研究,将电气设备维修水平提高,从而为广大的民众提高更好的服务。
【关键词】电气设备;维修原则;方法;策略
1 电气设备维修的原则
1.1先动口再动手
对于有故障的电气设备,不应急于动手,应先询问产生故障的前后经过及故障现象。对于生疏的设备,还应先熟悉电路原理和结构特点,遵守相应规则。拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系,在没有组装图的情况下,应一边拆卸,一边画草图,并记上标记。
1.2先清洁后维修
对污染较重的电气设备,先对其按钮、接线点、接触点进行清洁,检查外部控制键是否失灵。许多故障都是由脏污及导电尘块引起的。
1.3先普遍后特殊
因装配配件质量或其他设备故障而引起的故障,一般占常见故障的50%左右。电气设备的特殊故障多为软故障,要靠经验和仪表来测量和维修。
1.4先机械后电气
只有在确定机械零件无故障后,再进行电气方面的检查。检查电路故障时,应利用检测仪器寻找故障部位,确认无接触不良故障后,再有针对性地查看线路与机械的运作关系,以免误判。
1.5先外部后内部
应先检查设备有无明显裂痕、缺损,了解其维修史、使用年限等,然后再对机内进行检查。拆前应排除周边的故障因素,确定为机内故障后才能拆卸,否则,盲目拆卸,可能将设备越修越坏。
1.6先静态后动态
在设备未通电时,判断电气设备按钮、接触器、热继电器以及保险丝的好坏,从而判定故障的所在。通电试验,听其声、测参数、判断故障,最后进行维修。如在电动机缺相时,若测量三相电压值无法判别时,就应该听其声,单独测每相对地电压,方可判断哪一相缺损。
1.7先电源后设备
电源部分的故障率在整个故障设备中占的比例很高,所以先检修电源往往可以事半功倍。
2 电气设备维修方法
2.1直观法
什么是直观法?直观法就是通过观察电气设备的运转状态,听电气设备的运转声音,来判断电气设备到底是出了什么问题。直观法的检查步骤:第一步,让电气设备管理人员介绍一下电气设备运转的基本情况,以及在故障发生后,电气设备的运转状态与之前的运转状态有什么不同。像,电气设备运转的时候是否发出了异常的声音,电气设备的内部是否有水入侵;第二步,查看电气设备的外部是否有裂缝、刮痕等损伤,电气设备的零件是否松动、丢失,内部线路是否出现了缠绕、断线等状况;第三步,进行试车检查。并查看电气设备内部零件的安置与设计图所标出的内容是否有差入,对故障做出最后的确认。
2.2测量电压、电流法
测量线路中的电压值和电流值,并将测量结果与正常的电压值与电流值相比较,根据比较结果判断电气设备出现的故障。测量电压、电流法有三种方式,分别是:1.将电路分成几段,测量每段的电压、电流值;2.在电路中找出几个重要点,测出这几个点的电流值、电压值;3.分阶测量法。
2.3测量电阻法
测量电阻法一般都用于体积较为庞大、各个部件距离较远的电气设备。
2.4转换原件法
为什么使用转换原件法?因为一些电气设备的电路特备繁琐,维修人员很难理出一个正确的思路。在这种情况,就可以更换一些易出现故障的原件,然后运行电气设备,进行检查。使用转换原件法时,有一点是非常需要注意的:在更换原件的时候,一定要检查一下电路,看看电路是否存在异常。这样做,是为了防止含有故障的电路烧坏原件,从而减少企业在原件上的开支。
2.5强制闭合法
在什么状况下易使用强制闭合法呢?周边没有可用的器械对电气设备进行检查,而且很难通过询问、查看来判断电气设备到底出现了什么故障的时候,一般会采用此种方法。强制闭合法的具体操作步骤:第一步,用绝缘物体按下继电器或者是接触器;第二步,通过查看电气设备各部分的运转情况来判断电气设备到底是存在什么问题。
2.6短接方法
短接方法一般用于检查电气设备的断路故障。断路故障包含多种故障状况,例如,导线断开、线头接触不好、焊接不牢固等。短接方法的具体操作步骤:第一步,思考电路中的哪些部位容易断路;第二步,用一根无问题的导线连接上第一步思考出来的容易出现断路故障的部位;第三步,短接后,电气设备可以正常运转,就说明第二步短接的部位一定存在问题。
2.7逐步开路(接入)法
逐步开路(接入)法一般用于电路较为繁琐、支路较多的电气设备。含有这种电路的电气设备在出现故障时,外部并没有什么异常表现。逐步开路法操作步骤:把交流电路逐步断开,然后进行通电实验,如果熔断器断开,就说明问题出现在刚断开的线路上。逐步接入法操作步骤:首先将电路中的各个支路拆开,然后将支路逐步接入电源,进行通电实验,如果熔断器断开,就说明问题就出现在刚刚接入的支路上。
3 电气设备的维护策略
一旦电气设备产生故障,会给用户的正常的生产生活产生重大的影响,为了有效的预防电气设备的故障的产生,做好电气设备的维护工作是十分有必要的,在进行电气设备的维护工作时,首先要很明确系统内的各种故障产生的后果及原因,对系统的功能进行测试,针对各种故障产生的原因,采取相应的有效的预防措施来进行设备的维护。目前,我国大部分企业中的电气设备的维护工作中还存在一定的问题,在设备的维护工作中采用的是传统的定期检修的维护方法,这种维护方式往往存在一定的滞后性,很多企业对设备的维护工作的重视度不够,所选用的设备的维护人员,整体的素质不高,专业性不强,针对电气设备维护工作中存在的问题,可以采取以下的几种措施进行改进:(1)定期的组织维护人员的技术培训,使电气设备维护人员的整体的素质得到提高,加强专业技能的培训,使维护人员的专业技能增强;(2)采用现代化的维护方法,运用先进的科学技术,对设备的使用情况进行动态的检修,采用一些智能化的检修方法,及时发现问题,及时的进行设备的维护及维修,保证设备的工作效率不受影响;(3)制定明确的电气设备维护制度,明确每个设备维护人员的责任,使电气设备的维护人员严格按照一定的规章制度及维护原则来完成设备的维护工作,提升设备的维护效果。
4结语
对设备的日常维护、日常点检、定期重点检查、在线状态监测和故障诊断所提供的信息,经过分析处理,判断设备的健康和性能劣化状况及其发展趋势,并在设备故障发生前及性能降低到不允许极限前有计划地安排检修。点检定修、故障诊断与状态检修三者间是一个整体,实质就是发现问题一分析问题一解决问题。没有完整的、有用的数据收集就不可能及时发现设备存在的问题。发现问题后及时分析研究,找出故障原因及发生、发展、变化的规律及机理,就需要故障监测和诊断。而状态检修是为合理、经济地解决设备故障而提出来的优化检修方法。
参考文献:
[1]刘贺泽,电气设备状态维修策略研究[J],现代经济信息,2009,(17)
[2]杨忠,设备维修策略探讨.2010.(6).
如下:
(1)过电压问题的研究。电力设备除了承受交流或直流工作电压的作用外,还会遇到雷电过电压和内部过电压的作用,过电压对电力设备的绝缘会带来严重的危害。因此就需要研究过电压的发生和变化规律,以及防止过电压引起事故的技术措施。
(2)高电压试验与测量技术的研究。为了研究绝缘和过电压问题,就必须进行各种高电压试验,因而就必须研究试验的方法、测量技术以及研制各种高电压测试设备。
(3)电瓷防污闪问题的研究。
简介
高压电技术应用于电力传输中,采用高压电技术是因为在同输电功率的情况下,电压越高电流就越小,这样高压输电就能减少输电时的电流从而降低因电流产生的热损耗和降低远距离输电的材料成本。
研究电介质在各种作用电压下的绝缘特性、介电强度和放电机理,以便合理解决电工设备的绝缘结构问题是高电压技术的重要内容。
特高压直流输电具有输送距离长、容量大、控制灵活、调度方便、损耗低、输电走廊占用少等诸多优点,这些优点为我国各领域的快速发展提供了有利的电力能源条件。下面是我整理的特高压输电技术论文2017年,希望你能从中得到感悟!
特高压输电线路的关键技术分析
摘要:主要研究了特高压输电线路中的三个关键,即电晕效应、过电压、电磁场。在满足电网运行需要的基础上,特高压输电线路还要考虑诸多生态、安全和影响问题。通过对这些问题的研究和借鉴先进经验,分析了特高压输电线路的设计和建设中如何在解决这些问题。
关键词:特高压;输电线路;电晕;过电压
中图分类号:TM714.2 文献标识码:A 文章编号:
0 引言由于电能无法大规模储存的特点,电能的生产、输送、使用必须在同一时间完成,这就决定了电能输送的重要性。遵循欧姆定律,为了降低输送过程中的损耗,一方面是降低电阻,另一个方面便是提高电压。由于我国资源分布和经济发展的不平衡,导致我国电网的发展,不得不采取大规模远距离输电,因此特高压输电成为了我国电网发展的必然选择[1]。本文以特高压输电线路为分析研究对象,介绍特高压输电中的关键技术。
1 特高压输电的问题
在我国,特高压输电是指交流1000kV和直流±800kV的输电工程及技术。特高压输电是为了满足远距离、大容量输电的需求而产生的,其技术基础是已经成熟应用的超高压输电技术。根据超高压输电的运行、设计经验,已经目前已经应用的特高压工程与技术,高电压应用与发展必须深入研究和解决三个关键问题,即电晕效应、绝缘要求、电磁场及其影响[2-4]。
1)电晕问题。在天气不好的情况下,特高压导线表面的电场强度超过临界值后,将会使周围空气分子电离,形成正、负带电粒子,离子碰撞和复合过程,会产生光子和电晕放电。电晕放电的危害有功率损耗、噪声和信号干扰。由于电压等级更高,特高压线路电晕现象比超高压线路更为严重,因此需要合理的选择导线数目、导线结构等,使电晕放电的影响尽量降低。
2)电磁场问题。输电线路会在周围和地面产生工频电场和磁场。由于电压高、电流大,特高压输电线路的电磁场影响成为了公众关心的关键问题,特别是对周围的建筑、人员生产生活的影响等方面。
3)过电压问题。过电压问题,指的是有雷击导致的感应过电压、直击雷过电压以及各种操作引起的过电压。特高压电网的各种过电压在现象上与超高压电网相类似,但特性上有较大差异。特高压电网中的过电压将决定绝缘水平和绝缘系统的设计,而这些将直接影响到建设的成本和运行的可靠性。
2 特高压电网研究的主要结论
在对三大关键问题进行深入研究的基础上,得到了大量的结论,主要有以下几方面。
1)在提高输送能力和减少线路阻抗的基础上,如何降低可听噪声、满足环境要求成为特高压线路设计应考虑的关键因素。应该按照可听噪声标准进行线路设计,对信号(无线电和电视信号)的干扰水平应达到满意的结果,并尽量降低电晕功率损失。
2)工频过电压和操作过电压成为选择和设计绝缘系统的关键。因此,如何限制工频过电压成为了特高压输电的一个重要问题,通过并联电抗器,避雷器,分合闸电阻,线路分段等方法,可以限制操作过电压水平。
3)可以将特高压输电线路下以及线路走廊边缘的地面工频电场强度设计为与超高压线路在同一水平,按照可听噪声标准进行设计的输电线路,将形成与超高压线路相类似的电场强度,其环境影响也与超高压线路在同一水平。因此电磁场问题不再成为线路设计的关键,但应当考虑生态方面的不利影响以及公众的接受程度。
3 特高压输电线路的关键技术
为了解决特高压电网存在的重要问题,在大量的研究、试验的基础上,特高压电网进行了建设和运行工作,在运行工作中,部分问题得到了进一步解决,成为了特高压电网运行的关键,现在就输电线路方面的关键问题进行分析。
3.1 电晕及其解决电晕问题中的可听噪声、无线电信号干扰、电晕损失都与线路表面电场强度关系密切。特高压输电线路的电压高,导线上的电荷量大,因此表面场强也大,为了控制导线表面场强,特高压输电线路的导线分裂数更多,子导线的直径也远大于超高压线路。在运行情况确定的条件下,影响导线表面场强的关键因素为线路结构和气候条件。其中线路结构包括导线结构、分裂数、子导线直径、相距、极面场强。而气候对于表面场强的影响非常复杂,一般需要试验进行研究。对于可听噪声,按照国家噪声标准,特高压输电线路的可听噪声不应超过55dB(A)。相当于GB3096-1993《城市区域环境噪声标准》中1类标准白天和2、3类标准夜晚的噪声限值。对于无线电干扰,同时适当选择导线分裂数和子导线直径,可以将特高压输电线路的干扰水平与超高压输电线路相当。特高压输电线路的电晕损失与诸多因素有关,其中最主要的是气象条件。由于电晕损失主要来自于坏天气,因此导线表面电场强度所产生的影响,也通过坏天气的损失表现出来。考虑到人们最关心的事年平均电晕损失和最大电晕损失,而坏天气的电晕损失又可能是好天气电晕损失的数百倍,而长距离输电线路上,各段的天气原因又可能各不相同,复杂多变,因此电晕损失的计算具有极大的分散性,因此电晕损失进行了多年的研究,至今没有一个国际公认的估算方法。
3.2 工频电场和磁场工频电场受输电线路布置形式、对地距离、相间距离、分裂根数、相序变换等多方面的影响。其中地线对电场的影响程度与地线离相导线的距离以及相导线离地地面的高度都有关系。导线距离地面越远,则地面的电场强度越低,当导线对地距离增加到一定程度,则能够降低的电场强度有限,而经济投入则会很大。相比之,减少分裂导线的根数,能够比较明显的减小地面场强,但同时会增大导线表面场强,增大无线电信号干扰和可听噪声。2.3过电压及其限制操作过电压是决定特高压输电线路绝缘水平的重要依据,主要考虑三种类型的操作过电压,即合闸、分闸、接地短路过电压。其中,对于接地短路时在正常相产生的过电压,唯一的解决办法就是在靠近线路两端采用金属氧化物避雷器(MOA)。因此,限制操作过电压的核心便是如何限制分合闸过程中过电压,其目标是将其限制在1.6~1.7pu水平以下。其主要方法有采用MOA、断路器合闸电阻、控制断路器合闸相角三种方法。近年来MOA制造水平不断提高,限制过电压的能力也不断增强,成为了当前限制操作过电压的主要手段。而断路器合闸电阻如图1所示,在合闸时,先将辅助触头和尚,经过一段时间(合闸电阻接入时间)后将主触头闭合,从而达到限制合闸过电压的目的。合闸相位控制技术是在电压过零点附近进行合闸,以降低合闸导致的操作过电压。图1 断路器分合闸电阻示意图
4 结语
本文主要研究了特高压输电线路中的三个关键,即电晕效应、过电压、电磁场及它们的影响和解决,应当注意到,特高压输电线路的问题远不止这些方面。如对于架空线路的安全性,需要考虑振动、张力等多方面的原因,再比如输电线路的结构形式,还需要考虑经济电流密度、发热条件等。在我国的特高压电网建设中,既借鉴了国外的先进经验,又结合我国国情和电力系统发展的特点,具有相当的特殊性。只有在长期的运行实践和进一步的深入研究的基础上,才能够将特高压电网的优势充分发挥出来。
辛忠国1961年9月19日出生 本科 生产管理工程师 现任 公主岭市农电有限公司经理
刘振亚.特高压电网[M].北京,中国经济出版社,2005
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关于智能技术在变电站中应用探究论文
在日复一日的学习、工作生活中,大家一定都接触过论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。写起论文来就毫无头绪?以下是我帮大家整理的智能技术在变电站中应用探究论文,仅供参考,大家一起来看看吧。
随着科技的不断创新、改革,当前电力企业当中,智能技术有了突飞猛进的发展,具备智能化、集成化、标准化等特点。智能技术在变电站中的应用非常广泛,能够应用在设备层面、间隔层面以及站控层面,智能技术的合理应用不仅能够降低变电站对人工的依赖性,还能够显著提升变电站数据的收集、数据正常性判断的准确性等。本文主要分析变电站中智能技术的应用。
近些年,智能化技术在不断的创新,越来越多的先进技术在各个行业当中逐渐普及。智能技术在当前已经较为成熟,在工业产业当中,智能技术本质上就是代替人工进行一些分析、操作。相关研究报道,合理应用新型设备、自动化设备、电子计算机、新技术以及新工艺等智能技术能够显著改善电力行业的经济价值,能够达成高效、高产、低能耗以及低成本的企业目标。
1、智能技术在变电站的使用现状
我国当前主要的枢纽性变电站数量大约有1000座左右,其中大部分已经基本实现自动化管理、运作。智能技术在其中有着较多的使用,并且取得的经济效益十分是显著。采用先进的智能数据整理、收集与对比系统,能够给予变电站非常多的自动化、智能化功能。在新型变电站中,主要有全部分散、局部分散以及集中配屏等多种模式,智能系统在多个模式当中具备的功能大致相同,具备基本的监控功能、保护、防误操作、事故紧急修复、经济运维处理、设备实施管理等等。传统变电站与智能技术变电站而言其体系结构全然不同,其信息的交替效率也有所不同。想要将传统变电站全面改造成为智能化变电站,在技术上、安全性上以及造价成本等方面都有相当的难度。对此,智能技术应用在变电站中的优化工作重点应当是新变电站的建设方面。
我国终端站以及受控站的数量大约有1万左右,其因为人力资源以及资金等方面的限制,当前还无法真正、全面的实现智能化。在当前,新建变电站已经能够全面完成智能化管理。而对于常规变电站而言,变电站的无人化、自动化问题仍是问题解决重点。在未来的工作中,应当尽量将变电站向无人值班转变。对此,就需要电气设备具备更加强大的自动控制功能和更高的安全性。
2、智能技术在变电站当中的应用
2.1引入控制端
引入计算机终端,促使变电站具备自动化控制功能。计算机终端系统能够按照实际的要求检测变电站的电能转变、运输等情况,判断运输电力时的电压、时间等情况,从而判断故障的发生。此外,计算机终端还能够通过数据的实时监控,实现自动化控制的功能,从而降低突发事件所引发的变电站故障,从而提升供电的可靠性。
2.2分级控制技术
基于电力安全运输、管理的要求所创造的分级式控制技术,在站控层、间隔层以及设备层等方面实现了基本相对应的分级控制模式,这不仅能够显著的降低中央处理设备的负荷,还能够促使设备体现较高的使用效率,从而实现集中式控制,并且消除潜在的安全风险。
2.3光纤技术的应用以及电力装置的集成性
智能变电站能够借助光纤技术完成变电站与变电站之间的各个控制层局域网管理目的,在控制中心可以分别对站控层、间隔层以及设备层的实时信息,实现自动传播信息。与此同时,局域网当中的控制层能够借助光纤技术更加稳定、可靠的传输各类数据。电力装置的集成性配合光纤技术能够将电力装置的所有运行参数进行集成化传输、管理,从而节约数据收集的时间,节约设备的维护繁琐性。
2.4实现全局或局部智能控制
智能设备在变电站当中的合理使用能够基本满足智能化控制的需求。通过对变电站各级设备的优化控制,能够完成电流闭锁装置、电流互感器以及控制柜等设备的智能化管控,从而实现设备半自动、全自动化管理。
2.5智能技术在变电站中的突出应用
智能技术在变电站当中的应用能够促使变电站实现高压配电设备具备智能化,完成小范围内的智能化电网建设工作。基于智能传感器的实时监控能力,监控电力设备的运行状况,并根据监控结果进行实时的调整、控制。智能技术在变电站中能够使一次变电设备实现一体化控制、检测。对于高压设备的断路器实现一体化设计,从而实现一体化管理的目的。
智能技术在变电站中基于计算机终端,通过站控系统便可以实现全面的设备检测,并可以按照实际需求不断的完成电力设备运行数据的实时监测以及各类型智能变电装置的工作信号的监控,检测变电站的输出、输入状态。智能技术在变电站当中大量应用,能够极大程度的控制无效数据的采集量,并提升变电站的整体监控效率。
采用先进的数据采集智能系统,能够促使智能变电站具备相当庞大的信息收集能力。基于先进的数据处理技术,智能变电站便具有非常显著的信息处理效果。借鉴在线处理技术以及数据库模型技术,智能变电站能够具备基本的故障诊断能力以及状态监测能力,工作人员需要将变电站内部的设备正常工作状态时的特性、参数输入到数据库当中,系统便可以根据输入的参数、特性与当前检测到的数据是否一致来判定变电站是否处于正常工作状态,并在协议允许范围之内进行自主整改、调整,能够在一定周期之内完成变电站基本设备的实时工作状态监测、评估以及上报等工作。
3、总结
综上所述,智能技术在变电站当中的巧妙应用,不仅能够降低工作的复杂性、繁琐性,还能够极大程度的提升变电站的自动化程度,对于变电站而言有着极其重要的意义。电力企业的创新必然需要依靠智能技术,通过改善智能技术优化电力企业变电站的运维质量,从而实现智能化发展。
摘要
随着科技的发展,社会的进步,国家电网快速发展,智能变电站的建设也越来越多,智能变电站由智能设备和智能高级应用两个特征,具有多信息融合,智能化监控设备状态、智能化变电站防误闭锁等高级功能。智能变电站的普及为实现我国变电站的自动化运行和管理会带来深远的影响,具有重大的技术和经济意义。
【关键词】智能变电站防误
智能化变电站由智能化一次设备(电子式互感器、智能化开关等)以及网络化二次设备分层(过程层、间隔层、站控层)构建,它建立在IEC61850标准和通信规范基础上,能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。智能变电站为采用先进、可靠、集成、低碳、环保智能设备,并以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,采用自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,能够实现变电站运行操作自动化、变电站信息共享化、变电站分区统一管理、利用计算机仿真技术实现智能化电网调度和控制的基础单元。智能变电站体现了集成一体化、信息标准化、协同互动化的特征。
1、智能变电站的智能特征
智能变电站是与传统电网相对而言的一种新型电网,其智能主要包含智能设备和智能高级应用在两个方面。
1.1智能变电站的智能设备
智能变电站的智能设备由一次设备和智能组件有机结合而成,智能变电站系统由过程层、间隔层和站控层3层组成,
智能变电站的过程层由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端组成,能够完成变电站电能的分配、变换、传输、测量、控制、保护、计量以及状态监测等相关的功能。
智能变电站的间隔层设备一般由继电保护装置、测控装置、故障录波等二次设备构成,能够实现使用一个间隔的数据并作用于该一次设备的功能,即与各种远方输入/输出、智能传感器和控制器通信。
智能变电站的站控层功能高度集中,能够在一台计算机或嵌入式装置中实现,同时也可在多台计算机或者嵌入式装置中实现。它主要由自动化系统、站域控制系统、通信系统、对时系统等子系统构成,能够实现面向全站或者一个以上一次设备的测量和控制功能,能够完成数据采集和监视控制、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。
1.2智能变电站的智能高级应用
智能变电站的智能是与传统的变电站相对而言,传统的变电站大都也实现了自动化控制,但是这种自动化是被动式的,与现在意义上的智能变电站是有区别与差异的。智能变电站具有良好的互动功能,可以与调度机构友好互动,其采集数据信息量非常大,全景采集,经站内信息一体化平台和电站自动化系统高级应用模块,来对数据进行初步的挖掘、分析,以便实现智能告警、顺序控制、设备状态可视化、事故综合分析决策等智能功能
2、 多信息融合,智能化监控设备状态功能
智能变电站采用信息融合(数据融合)技术对多种信息的获取、表示及其内在联系进行综合处理和优化。多信息融合技术能够从多视角进行处理及综合,可以得到各种信息的内在联系和规律。智能变电站现在已经实现了广泛的在线监测,可有效获取电网运行状态数据,掌握各种智能电子装置的故障动作信息及信号同路状态。而状态监测与诊断系统的有机结合,可以对变电站设备进行综合故障诊断:根据获得的被监测设备状态数据,利用多信息融合技术、结合被监测设备的结构特性和参数对设备进行综合故障诊断,结合其运行历史状态记录以及环境因素,对被监测设备工作状态和剩余寿命做出科学、合理的正确评估,以减少故障,确保设备安全、稳定运行。
3、智能化变电站防误闭锁功能
智能化变电站防误闭锁系统根据IEC61850标准三层架构体系构建,分为站控层防误主机、间隔层智能防误装置、过程层智能闭锁单元、机械和电气锁具、闭锁附件,及电脑钥匙等部分。其中防误主机、智能防误装置层以及智能闭锁单元之间所采用的均为IEC61850规范完成变电站内各种操作的防误闭锁,能够有效实现智能变电站防误闭锁的强制性和全面性要求,同时实现与监控系统站内模型信息共享,监控系统与防误闭锁系统信息交互免配置等功能。其主要功能特点如下:
3.1标准统一、信息共享
智能化变电站各设备及系统之间数据采用统一的IEC61850标准进行交互,为防误闭锁装置和自动化装置互联与互操作性提供了技术上的支持,所以两者之间的数据能够好的进行交互访问,能够在误闭锁装置独立的基础上实现信息统一和共享。
3.2全面防控、强制闭锁
智能化变电站系统根据IEC61850标准三层架构体系构建,能对五防主机和监控系统提供设备操作的所有五防功能,实现了间隔层防误。同时,为了防止过程层网络GOOSE报文错误或者监控系统未经防误系统解锁直接操作智能电动开关设备而可能导致的误操作,在过程层上设置智能闭锁单元,能够实现防误闭锁的强制性要求,智能闭锁单元同时支持就地操作时使用电能钥匙对其进行解闭锁操作功能。
3.3顺控操作
顺控操作由间隔层智能防误闭锁装置和监控系统配合完成,顺序控制操作方式是指通过监控中心的计算机监控系统下达操作任务,再由计算机系统独立地按顺序分步骤地实现操作任务。按防误操作方式可分为:远、近控均采用逻辑防误加本间隔电气节点防误。智能防误闭锁装置具有良好的开放性以及互操作性,融合了从权限管理、唯一操作权限管理、模拟预演、实时逻辑判定、闭锁元件五个方面,能够完整的实现对设备操作的防误功能,最大限度地实现防误功能。
智能变电站是智能电网的重要基础和支撑,同时是变电站建设和发展的方向,我们要结合我国智能电网发展的情况,充分发挥智能变电站的功能,做好我国智能变电站的建设工作,为促进我国电网向自动化、信息化发展做出应有的贡献。
参考文献
[1]苏鹏声,王欢.电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析[]J.电力系统自动化,2003,27(l):61-65.
[2]王璐,王鹏.电气设备在线监测与状态检修技术[]J.现代电力,2002,19(5):40-45.
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作者简介
董德永(1981-),男,现为国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司工程师。研究方向为高电压电气设备绝缘。
作者单位
国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司辽宁省辽阳市111000
摘要:介绍智能变电站的涵义、结构、应用,分析其关键技术并提出智能变电站的一些应用。智能化变电站是在数字化变电站的基础上,根据标准的通信协议体系,考虑到智能电网中分布式电源的大量接入和与用户的互动性要求,应用数字化测量等智能技术构建的智能电网枢纽;智能变电站建设是智能电网发展的基础。
关键词:智能变电站技术功能
中图分类号:TM76文献标识码:A文章编号:1007—3973(2012)009—042—02
1、引言
目前,国家电网公司正在大力推广智能电网的建设,作为智能电网的一个重要组成部分智能变电站正在越来越称为今后电网建设的主流,虽然关于智能变电站的相关技术、规范还处于不断的改进、修订过程中,智能变电站在实际工程中的应用已经在不断的扩大,技术、经验也已经不断的成熟。下面我们对智能变电站的一些技术、功能等方面作一简单介绍。
2、智能变电站的涵义
目前,广为认可的对智能变电站的定义是“采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站”。
3、智能变电站的结构
3.1智能变电站内的设备
智能变电站内的设备按照功能的不同可分为三大类(有时常被称为三层):
过程层:主要指一次设备,变压器、断路器、互感器、刀闸等;
间隔层:主要指二次设备,保护装置、测控装置、在线监测装置、自动装置等;
站控层:基于计算机主机的后台系统、监控系统、远动、视频安防。
3.2智能变电站与传统变电站的区别
智能变电站与传统变电站相比一个很大的区别在于:二次设备和一次设备的功能重新定位,并且一次设备的智能化改变了传统变电站中继电保护设备的结构。
其中,一次设备的变化主要体现在一次设备的智能化:
(1)互感器方面的变化。由电子式互感器取代以前的常规互感器,这里包括电流、电压互感器。AD变换装置移入电子式互感器,并配备高速数据接口。(2)开关方面的变化。由智能化开关取代以前的常规开关,开关量输出DO、输入DI移入智能化开关,保护装置发布命令,由一次设备的执行器来执行操作。表1为常规互感器与电子式互感器优缺点的比较。
电子式互感器就其结构原理分为有源式和无源式两种类型,目前广为采用的是有源式结构。
从电压等级上区分,大体上也分为两种:
(1)110kV及以上采用数字输出的电子式互感器,需要合并单元;
(2)10kV、35kV采用模拟输出电子式互感器直接接入就地四合一智能单元。与电子式互感器配合使用的设备被称为“合并单元”,它是实现电子式互感器与二次设备接口的关键装置。它的作用主要有以下几个方面:
1)数据合并:合并单元同时接收并处理三相电流和电压信号,并按照IEC60044—8或IEC61850—9—2格式输出;单间隔内IEC61850—9传输,跨间隔60044—8/FT3传输;
2)数据同步:合并单元实现独立采样的三相电路和电压的信号同步;
3)信号分配:智能二次设备从合并单元获取一次电流电压信息;
4)激光供能(户外支柱式电流互感器);
5)完善的自检功能,如CT断线等。目前,真正意义上的智能开关还未得到广泛的生产及应用,在实际中应用较多的是在传统开关上,安装智能装置,提供开关量输出DO、输入DI,接收保护装置发出的命令,由一次设备的执行器来执行操作。实现此功能的设备被称为“智能终端”,通过它实现输出DO、输入DI信号的光电转化。
它的作用主要有以下几个方面:
a)给传统断路器或变压器提供数字化变电站接口,接入GOOSE网络和MMS网络;
b)在开关端子箱安装智能终端:对刀闸等进行状态采集和控制,就地操作箱功能;
c)在变压器端子箱安装智能终端,实现变压器测控功能:采集温度、档位、非电量、中性点地刀等状态,控制风扇和档位。
可见,目前被广泛使用的“智能开关”是由一个“传统开关”,一个“合并单元”以及一个“智能终端”组成的集合体。它所实现的功能已经基本具备了真正意义上的“智能开关”的一些常用的功能了。
在电子式互感器进行采样时,涉及到同步的问题,即需要使相关的几种设备之间传输、交换的数据达到相对的同步。这有点类似于传统变电站保护测控装置中的所使用的GPS对时功能。
在这里我们采用的是在过程层构建独立的采样同步网,这里我们采用了IEEE1588精密对时协议,它的优点主要体现在以下几个方面:
(1)硬件对时精度在ns级别,满足计量需要;
(2)与数据网络合一,减少了故障点,增加了系统的可靠性;
(3)支持绝对时间;
(4)光纤纵差保护可以借助硬件1588实现与合并单元的同步;
(5)软件1588可以实现事件“打时标”的要求。
说到信息通信,我们不得不提到GOOSE网络,它与传统变电站中的通信网络系统相比有以下几个特点:
(1)GOOSE(面向通用对象的变电站事件)以快速的'以太网组播报文传输为基础,代替了传统的智能电子设备(IED)硬接线的通信方式,为逻辑节点间的通信提供了快速且高效可靠的方法;
(2)GOOSE服务支持由数据集组成的公共数据的交换,主要用于保护跳闸、断路器位置、联锁信息等实时性要求高的数据传输;
(3)GOOSE服务的信息交换基于发布/订阅机制基础上,同一GOOSE网中的任一智能电子设备,既可以作为订阅端接收数据,也可以作为发布端为其他设备提供数据。这样可以使得设备之间通信数据的增加和更改变得更加容易实现。
可以说,引入了GOOSE通信技术后,变电站内的信息通信系统变得更加强大了。
目前,对一次设备进行智能化改进,主要包括:断路器智能化、变压器智能化。
其中,断路器智能化方案包括:
(1)研制功能合一化的智能组件装置;
(2)合并单元+开关控制器合一的智能组件;
(3)保护+测控+开关控制器+合并单元,四方面功能合一的智能组件;
(4)监测功能组主IED;
(5)优化检测设备传感器的配置;
(6)一体化设计智能组件与机构,简化回路;
(7)使用软件联锁替代硬件联锁;
(8)研制机构控制器;
(9)简化断路器和刀闸机构;
(10)从机构到智能组件柜实现光纤替代电缆;
(11)用自动控制替代手动控制。
同时,当以GIS设备为代表的等设备的智能化方案中,GIS智能组建柜内包括:主IED、断路器机械特性在线控制IED、局部放电IED、SF6密度及微水监测IED、避雷器在线监测IED、智能终端、合并单元。
现在普遍使用的变压器智能化方案,主要是采用“传统的变压器+智能终端”的方法,实现以下几个方面:
(1)现阶段智能终端已实现的功能;
(2)档位上传与控制;
(3)中性点地刀控制;
(4)非电量及其他信号测量;
(5)主变温度等测量;
(6)冷却控制。
变压器智能组件柜内包括:主IED、控制测量IED、冷却控制IED、局放监测IED、油中气体在线监测IED、分接开关监测IED、套管在线监测IED、非电量保护、合并单元、本体保护。
保护与控制系统和传统保护控制设备的主要区别:
(1)接口。传统保护只需支持传统的5A/100V的模拟量接口,数字化保护需支持GOOSE和SV点对点模式、组网模式等多种接口,接口方式多样。(2)通讯规约。传统保护为103规约,数字化保护需支持IEC61850规约。
4智能变电站的智能高级应用
智能变电站系统除具备以上最基本的应用功能外,还包括以下方面的高级应用功能。
4.1一体化信息平台
在实现传统综自变电站当地监控功能的基础上,利用一体化信息平台,对变电站的全景数据进行综合分析和应用,以实现支持电网的安全优化运行。一体化信息平台的主要功能包括:
(1)实时自动控制;
(2)智能调节;
(3)在线分析决策;
(4)协同互动;
(5)其他高级功能。
从而提高运行管理的自动化程度,减少系统的维护工作量,减轻变电站和调控运行人员的劳动强度。
4.2图形化的配置工具与源端维护
其中,“源端维护”是指利用SCD文件直接生成一体化信息平台的数据库,图形可导出为SVG格式供远端系统使用,从SCD文件导出变电站一次设备连接的拓扑关系,并且从SCD文件导出符合IEC61970标准的CIM模型。
4.3智能告警及分析决策
在目前的变电站监控系统中,告警的方式比较单一,功能也比较有限,基本上信息按照时间顺序全部显示,未作筛选和推理判断处理。一旦发生事故后,信息多,值班人员很难从大量的信息中获取到重要告警信息,影响对事故的正确判断。因此,智能告警与分析决策能够实现:分类告警、信息过滤、在线实时分析和推理变电站运行状态、自动报告变电站异常并提出处理指导等功能。
4.4智能视频
可以实现视频系统与监控系统联动。
(1)正常遥控时。操作人员点击主接线图面上的设备进行遥控时,视频系统能够通过调度编号等信息定位显示设备现场画面,并且在监控机上显示现场的视频。
(2)事故异常时。当发生事故导致站内设备动作时,视频系统能够通过事故总和SOE告警信息主动推出动作设备的现场视频。
此功能需遥视设备厂商与监控系统厂商合作进行。
4.5设备在线监测
采集主要一次设备(变压器、断路器等)的状态信息,进行状态可视化展示并发送到上级系统,为实现优化电网运行和设备运行管理提供基础数据支撑。
采集的数据主要包括:
4.6一体化在线五防
(1)五防规则在监控系统统一制定,在监控系统实现防误闭锁功能;
(2)五防规则由监控系统传递到间隔层测控装置,取消传统电脑钥匙,遥控回路采用硬接点闭锁;对于手动操作设备采用在线式锁具闭锁。
此功能需五防设备厂商与监控系统厂商合作进行。
4.7程序化顺控
(1)可接收和执行调度/集控中心和本地后台系统发出的控制命令,经安全校核正确后,自动完成相关运行方式变化要求的设备控制,具备投退保护软压板功能,具备急停功能,可在站内和远端实现可视化操作。
(2)在顺控控制过程中,变电站可以及时向调度/集控中心反馈执行过程的信息,如当前执行步骤、遥控超时、逻辑闭锁等,以便远端系统能更全面的掌控。
5、结语
智能化变电站是数字化变电站的升级和发展,在数字化变电站的基础上,结合智能电网的需求,对变电站自动化技术进行充实以实现变电站智能化功能。智能化变电站的相关技术及应用正在不断的成熟与积累经验的过程中,相信在不久的将来,智能化变电站的相关技术将越来越成熟、完善,能够为我国电网的建设、运行提供越来越多的帮助。
参考文献:
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[2]钟连宏,梁异先.智能变电站技术与应用[M].中国电力出版社,2010.
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[4]国家电网公司.智能变电站继电保护技术规范[S].
[5]包红旗.HGIS与数字化变电站[M].北京:中国电力出版社出版,2009.
你具体也没有说你的要求,以下给你提供几个相关的题目和内容,你可以作为参考,希望会对你有所帮助。 10kV输电线接地故障仿真平台 电梯控制系统设计 福佳商城1号楼电气照明设计 锦州6×200MW火电厂一期工程电气部分初步设计 微机无功补偿装置设计 60KV降压变电站设计 辽宁工业大学变电所电气部分设计 医疗呼叫系统设计 河东降压变电所电气部分设计 110kV/35kV变电站电气主接线设计 ........................ 范例:介质损耗角检测系统的研究与设计 摘要:电力系统中检测高压设备的运行可靠性和发现电气绝缘方面缺陷,介质损耗角的测量必不可少。介质损耗角是一项反映 高压电气设备 绝缘性能的重要指标。本文介绍了介质损耗角的基本概念和其意义,简单分析了 介质损耗角检测系统 的传统方法,详细介绍了测量介损角的数字测量方法——基波相位分离法。提出了一种非同步采样条件下采用基波相位分离法的补偿算法,即采用等时间间隔电压、电流信号进行采样,同时对信号周期波动产生的误差进行补偿。基于该算法合理配置测量系统的硬件实现方案。采用美国国家仪器公司(NI)研制开发的实验室虚拟仪器工程平台LabVIEW,对其进行仿真和试验。仿真和试验结果表明该算法在增加较少运算量的同时提高了介质损耗角的测量精度。开发出的测量系统很好的实现了电容型设备介质损耗角的在线检测,它突破了传统检测方法在数据处理、显示等方面的限制,并具备很高的智能度和性价比。 关键词:介质损耗角;虚拟仪器;labVIEW;非同步采样算法 Research and design of measurement system of dielectric loss angle Abstract :It is indispensable to measure the dielectric loss angle in the process of measuring the working security of electric equipment and discovering the defect of electrical insulation in the system of electric power. The dielectric loss plays an important role to reflect the insulated property of high voltage electric equipment. The concept and significance of dielectric loss angle is introduced in this paper. The traditional methods and a digital method called fundamental harmonic phase separation of measurement of dielectric loss angle is analyzed. An algorithm for fundamental harmonic phase separation under asynchronous sampling is gave that the voltage and current signals were sampled by equal time intervals and errors caused by the signal period fluctuation were compensated. The hardware implementation for a measuring system based on the algorithm was described in this paper. The scheme is simulated and tested by LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench), which is invented by NI co. The results of simulation and tests show that measuring system invented implement measurement of electric capacity equipment on line. It breaks the limit of handling and showing data in the traditional measurement, which has higher intelligent ability and ratio between property and price. Key words: dielectric loss angle; virtual instruments; LabVIEW ; asynchronous sampling 1 绪论 1.1 电气设备的绝缘故障及其危害性 电气设备是组成电力系统的基本元件,是保证供电可靠性的基础[1]。无论是大型关键设备如发电机、变压器,还是小型设备如电力电容器、绝缘子等,一旦发生失效,必将引起局部甚至全部地区的停电。而导致设备失效的主要原因是其绝缘性能的劣化。绝缘劣化有很多原因,不仅电应力可引起绝缘劣化,导致绝缘故障,而且机械力或热的作用,或者和电场的共同作用,最终也会发展为绝缘性故障。例如,变压器短路故障产生的巨大电磁力会引起绕组变形,使绝缘受损而导致发生匝间击穿;变压器内局部过热可导致油温上升,使绝缘过热而发生裂解,最后发展为放电性绝缘故障。鉴于绝缘故障在电力故障中所占的比重及其后果的严重性,电力运行部门历来十分重视电气设备的绝缘监督。 1.2 目前在线监测绝缘状况在国内外发展及趋势 20世纪60年代,美国最先开发监测和诊断技术,成立了庞大的故障研究机构。在20世纪60年代初,美国即已使用可燃气体总量(TCG)检测装置,来测定变压器储油柜油面上的自由气体,以判断变压器的绝缘状态,但这种装置对潜伏性故障无能为力。针对这一局限性,日本等国研究使用气相色谱仪,在分析自由气体的同时,分析油中溶解气体,有利于发现早期故障。但其主要缺点是要取油样,需要在实验室进行分析,试验时间长,故不能在线连续监测。20世纪70年代中期,能使油中气体分离的高分子塑料渗透膜的发明和应用,解决了在线连续监测问题。20世纪70年代以来,前苏联的在线监测技术发展也很快,特别是电容性设备绝缘监测和局部放电的在线监测。自20世纪80年代,我国在线监测技术也得到了迅速发展,各省电力部门都研制了电容性设备的监测装置,主要监测电力设备的介质损耗、电容值、三相不平衡电流[2]。从国内外发展状况的总体来看,目前多数监测系统的功能还比较单一。今后在线监测技术的发展趋势应是: (1)多功能多参数的综合监测和诊断,即同时监测能反映其电气设备绝缘多个特征 参数。 (2)对电站或变电站的整个电气设备实行集中监测和诊断,形成一套完整的分布式 在线监测系统。 (3)不断提高监测系统的可靠性和灵敏度。 (4)在不断积累监测数据和诊断经验的基础上,发展人工智能技术,建立人工神经 网络专家系统,实现绝缘诊断的自动化。 目录 摘要…………………………………………….……………………………….………Ⅰ ABSTRACT…………………………………………………………………………..….Ⅱ 1 绪论………………………………………………………………….………..……..……..1 1.1 电气设备的绝缘故障及其危害性……………………………………………………. 1 1.2 在线监测绝缘状况在国内外的发展及趋势……………………………………………1 1.3 介质损耗及介质损耗角…………………………………………………………………2 1.3.1 介质损耗的概念…………………………………………………………………. 2 1.3.2 介质损耗的基本形式…………………………………………………………… .2 1.3.3介质损耗角………………………………………………………………………..2 1.4介质损耗检测的意义及其注意问题.…………………….……………………………3 2 虚拟仪器简介 5 2.1虚拟仪器概述…………………………………………………………………………...5 2.2 虚拟仪器的特点 5 2.3 虚拟仪器技术的发展 6 2.4 虚拟仪器的分类……………………………………………………………………….6 2.5 虚拟仪器的应用 8 2.6 虚拟仪器技术的三个组成部分……………………………………………………….8 2.7 虚拟仪器技术的四大优势. ………………………………………………………….9 3 LABVIEW开发平台 11 3.1 LABVIEW 的发展 11 3.2 LABVIEW的结构 11 3.3 LabVIEW的优势……………………………………………………………………..13 4 介质损耗检测方法 15 4.1 电桥法 15 4.2 伏安法 16 4.3 自由轴法 17 4.4 相位差法 17 4.5 过零点电压比较法…………………………………………………………………..18 4.6 基波相位分离法……………………………………………………………………..19 4.7 介质损耗角的异频检测……………………………………………………………..20 5 基于基波相位分离法的非同步采样补偿算法 21 6基于非同步采样补偿算法的在线检测VI设计 23 6.1 虚拟信号发生器的设计 23 6.2 虚拟正弦电压、电流信号设计 24 6.3 波形采样和测量模块 27 6.4 公式运算模块 28 6.5 程序线路连接图 29 6.6介质损耗角的仿真测量 32 7 介质损耗角检测系统的设计……………………………………….……………. 33 7.1 系统的总体结构……………………………………………………………………. 33 7.2 信号采集……………………………………………………………………………. 33 7.3 信号处理……………………………………………………………………………. 33 7.4信号传输与通信…………………………………………………………………….. 34 7.5数据分析与判断和数据显示………………………………………..……..…….. 34 结论………….……….……………………………………………………………….……..35 致谢………………………….………….…………………………………….……………..36 参考文献 37 参考文献 [1]王昌长,李福棋,高胜友.电力设备的在线监测与故障诊断[M].北京:清华大学出版社,2006:4-6. 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[14]侯跃谦,李慧,石玉祥.虚拟仪器在检测技术教学中的应用[J].长春大学学报,2006,16(4):29-31. 作者点评通过以上的介绍和分析,可得到以下结论: (1)通过基波相位分离法可以有效的消除直流分量和谐波分量的影响,得到基波分量的幅值和相位信息。 (2)非同步采样补偿算法很好的解决了基波相位分离法对于被测信号必须是采样信号周期的整数倍的苛刻要求,在增加较少运算量的同时提高的测量精度。 (3)利用NI公司开发的虚拟仪器平台LabVIEW可以实现这个算法,不仅提高了仪器的智能化程度和测试性能,还方便操作,具有良好的推广价值。..................以上内容均摘自 因字数限制,只能给你复制这么多,其余的你自己去看吧,网址也都告诉你了。希望可以帮到你。这家网站的信誉是绝对没有问题的,我的毕业论文就是从这里下载的。祝你好运!!!!!!1