电气设备状态监测与故障诊断 发表时间：2018-07-05T16:32:13.820Z 来源：《电力设备》2018年第9期作者：官韵[导读] 摘要：我国经济的快速发展离不开电力行业的大力支持，同时经济的发展带动电力行业的不断进步。 （国网重庆市电力公司江津区供电分公司 402260）摘要：我国经济的快速发展离不开电力行业的大力支持，同时经济的发展带动电力行业的不断进步。在电力工程中，输变电设备是电网的重要组成部分，输变电设备的可用性与稳定性直接影响到电网的安全运行。及时发现并排除输变电设备的潜伏性故障是电网企业关注的一项重要课题。随着我国电力工业的发展，一方面，电网规模不断发展，输变电设备数量激增，用户对供电可靠性要求不断提高；另一 方面，设备的信息化程度越来越高，设备状态监测技术日益成熟，设备运行数据与测试数据激增，基于大数据的电气设备在线监测与故障诊断技术地发展已经逐渐成为焦点，借助信息技术对设备进行故障诊断势在必行。 关键词：电气设备；状态监测；故障诊断引言 电力行业的快速发展和技术水平的提升在我国经济建设上发挥很大的作用。在电力行业中，电气设备就是电力系统中电力线路、变压器、发电机、断路器等的统称。依据不同测量方式和传感器来反映设备实际运行状态的化学量和物理量的一种方式就是设备状态监测，主要就是为了能够检测是否具备正常运行的设备状态。这种电气设备的状态监测与故障诊断技术属于新型的交叉科学，实际应用的时候还是处于初级研究阶段，由于不断发展科学技术，逐渐运用信号技术、数据仓库技术、计算机网络技术、电子技术、传感技术等，从而一定程度上提高了电气设备的状态监测与故障诊断技术的整体水平。 1电气设备状态监测与故障诊断系统功能 1.1数据浏览功能 在系统的状态监测与故障诊断系统中，需要通过网络技术来实现数据的浏览，用户在监控系统过程中，可以通过联网计算机实现对设备运行相关数据的查询和分析。其主要是由于在设备的运用过程中，通过传感器可以将设备运行的状态发送到计算机中，通过处理器的分析功能，可以实现对数据的整理和反馈，从而可以实现对设备运行状态的监控和诊断。 1.2信号变送和评估诊断 电器设备在线运行参数采用各种传感器进行采集，例如电压、电流、湿度、温度、压力等，将各项参数转换为电信号送入到后续单元，是在线监测系统是否准确的前提；对采集的信号通过先进的评估算法对设备运行状态进行评估，给出评估结果，为制定检修策略提供依据。 1.3智能诊断功能 在电气设备运行中，通过系统可以实现对设备的数据收集，而用户将专家系统、神经网络以及人工智能等手段应用于设备的监控中，可以实现对设备运行状态的综合诊断，降低了人力资源的使用率，同时提升了设备诊断的质量和效率。 2电气设备状态监测与故障诊断技术的方法 2.1电气设备在线状态监测与故障诊断技术 第一，局部放电监测技术。局部放电监测技术、超声波监测法及电容器祸合监测法、电容器祸合监测法。第二，油色谱监测技术。现阶段比较常用的UI中设备绝缘检测方式就是油中气体分析法。第三，介损监测技术。这种技术主要应用在电容型设备中，电容型设备实际上就是部分或者全部绝缘，依据电容式设计设备绝缘结构，主要目的就是用来检测设备介电特性。合理应用测量方式能够在一定程度上克服上述问题，也就是说在相同变电站中安装容性设备，并且对比分析容性设备绝缘情况，可以及时获得出现大变化容性设备。在对比分析相同电容型设备电容量比值和介损值的时候，需要合理利用介损差值变化量来对设备绝缘情况进行判断。 2.2发电机状态监测与故障诊断 发电机状态监测与故障诊断在实际应用的时候主要作用就是检测设备初始阶段的问题和缺陷，以便于能够有计划的对设备进行维修，最大限度降低设备停机概率。在设备运行使用的过程中尽可能缩短发电机维修时间以及延长无故障时间，可以在一定程度上降低维修发电机的费用，从而增加设备可用性。现阶段发电机就是在运行中利用发电机射频监视仪、发电机状态监视器以及发电机光纤测漏仪进行状态检测，上述系统可以监测和报警发电机内部故障，引导相关操作人员能够及时了解以及重视设备实际运行情况，为操作人员进一步调整负荷进行指导以及检测是否出现停机问题。国内现阶段也开始研究氢冷发电机，依据化学量分析方式来诊断氢气中杂质成分，以此来判断设备故障。发电机设备状态检测以及系统故障诊断的时候需要采集和观测很多机械、电气、物理、化学特征和数据，形成相应的数据处理系统，为监测提供正确的缺陷和异常数据信息。利用早期故障预报来判断和分析计算机故障情况，并且提供相对合理的检修方案。诊断发电机故障的时候主要包括以下几方面：定子类故障：绕组振动故障、引出线套管故障、绝缘故障、铁心故障；转子类故障：绕组故障、本体及护环故障、绝缘故障以及油系统故障、氢系统故障、水系统故障。 2.3真空断路器控制回路电气特性的在线监测 真空断路器控制回路电气特性的在线监测主要是针对断路器控制回路电流、电压的监测。如果真空断路器的分间速度过高，那么在触头接触时整个机构就会承受过大的冲击力与机械应力，严重时会对真空断路器的一些部件产生损坏，大大缩短真空断路器的使用寿命；真空断路器的机械特性参数对真空断路器的使用乃至整个电力系统的稳定运行都有至关重要的意义。电磁铁是触发断路器完成开关动作的关键元件，因此对控制回路电流、电压信号的监测中，最直观有效的方法就是对分、合闸电磁铁线圏电流、电压进行监测。分、合闸电磁铁作为真空断路器动作过程中的第一级控制元件，是操动机构中最重要的部件。它主要传递执行断路器发出的动作命令，以电磁力的形式触发断路器的机械传动机构，从而完成分、合闸动作。然而，断路器如果长期运行，分、合闸电磁铁随着动作时间和频率的增大就会出现各种故障，例如铁芯卡涩、匝间短路、接触不良等故障，甚至会进一步发展成严重的断路器拒合、拒分、误合、误分等故障，严重影响断路器的动作性能。在断路器的分、合闸动作过程中，操动机构任何运行状态或者健康状况的变化都有可能引起电磁铁线圈电流的变化，因此，线圈电流信号中包含着丰富的操动机构状态信息。这些信息能准确反映电磁铁本身以及操动机构其他运动部件的工作状况，如铁芯有无卡滞、脱扣、传动机构的变动情况、阻间短路或者接触不良等等，从而为在线监测和故障的针对性诊断提供了重要依据。 2.4系统的发展与展望
宁德师范学院物理与电气工程系 《发电厂及变电站电气设备》期末考试试卷（B）班级姓名座号得分_____________ 一、填空题(每空1分，共20分) 1.电力系统是由_________、升压变电所、__________、降压变电所及电力用户所组成的 统一整体。 2.电弧熄灭的措施主要有：提高触头开断速度、__________、增大绝缘介质气体压力、 _________和将触头置于真空密室中。 3.电压互感器的准确等级有四个，分别是______、0.5、______、3。 4.母线是汇集和分配电流的_____导体，类型有______母线和硬母线之分。 5.高压断路器是高压电器中最主要的部分，在空载、_______和________状态下都应可 靠动作。 6.隔离开关的作用主要有隔离电源、_____________和_______________。 7.电气主接线中双母线接线分为不分段的双母线、____________、双母线带旁路和 _______接线。 8.自用电负荷按重要性分类可分为____________、次重要负荷和____________。 9.接地系统是由__________和____________组成的整体。 10.触电是指人体的不同部位受到________的作用，在人体内产生_________，造成的伤害 甚至危及生命安全。 二、单项选择题（每题2分，共20分）11．下列不是衡量电能质量的指标是( )。 A. 电压 B. 相位σ C. 频率 D. 波形 12．电气设备的额定电压是指________，额定电流是指允许长期通过的__________。 （） A．相电压最大电流值B．相电压电流有效值 C．线电压最大电流值D．线电压电流有效值 13．我国电力系统中220KV及以上电压等级的系统都采用中性点直接接地运行方式，其首要原因是（）。 A．降低绝缘水平B．提高输送能力 C．降低电压等级D．降低短路电流 14．变电站自用电中最重要的负荷是( )。 A. 采暖通风设备 B. 照明设备 C. 主变压器的冷却装置 D. 检修用电15．接触电压是指人站在距离设备（）米处，手触设备外壳等带电部分，手脚之间所受的电压值。 A. 0.5米 B. 0.8米 C. 1.0米 D. 1.2米 16．电流通过人体的大小可分为三级，分别是感知电流和( )。 A. 摆脱电流致命电流 B.摆脱电流耐受电流 C.耐受电流致命电流 D.刺激电流耐受电流 17．电气设备的接地主要有三种形式，分别是工作接地、保护接地和( )。
智能变电站状态图元的规范与设计 发表时间：2016-07-19T15:46:42.537Z 来源：《电力设备》2016年第8期作者：杜鹏侯丹贺思亮张亮 [导读] 智能电网建设是全国电网建设的大趋势，最终要实现电网的无人化、智能化是电网建设的最终目的。 杜鹏侯丹贺思亮张亮 （国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山 063000） 摘要：按照“调控一体化”建设模式，梳理调控业务需求、更新信号类型、建立新型图元、制定专属监控信号，已经成为当务之急。遵照“异常上光字、变位不告警”技术原则，提出新增空挂断路器、保护图元、状态图元等新概念并根据智能站新需求与主站监控界面新增重合闸状态监视界面，避免因信号告警方式错误，图元制作不规范等原因影响运行及监控人员对故障的准确判断，提高调度、运行人员的日常操作和事故应急处理效率，确保调控一体化系统高效稳定运行。 关键字：智能变电站信息图元分类规范 一、研究背景 智能电网建设是全国电网建设的大趋势，最终要实现电网的无人化、智能化是电网建设的最终目的。智能电网调度技术支持系统建设是智能电网建设的重要组成部分，为保障电网安全、稳定、经济、优质运行和 “大运行”体系改革、电网智能化建设奠定了坚实基础。为了实现电网的智能化建设唐山电网对于新投的110kV以上变电站要求全部按照智能变电站标准建设。新的智能变电站建成投运后，在信号及监控界面方面发现了若干问题，影响了调度、运行人员的日常操作和事故应急处理效率，影响了自动化维护人员对故障的及时排查。对智能站特有的信息及监控界面的优化规范与梳理已成为必要之举。 二、现状调查 随着智能变电站建设步伐的加快，智能变电站与常规站信号的差异日渐突显，由于智能变电站的设备与传统变电站由较大区别，导致主站调控一体化监视系统新增了许多以前没有的信号，例如：重合闸充电指示、重合闸投入软压板、智能终端就地操作、开关机构就地操作等等，而且智能变电站很多信号长期处于触发状态，老的图形绘制原则将导致监控人员监控复杂、操作不变，给调度与监控工作带来的极大不便，从而致使电网事故判断与处理效率下降。 三、存在的问题 1．新信号的图形制作问题 新投智能站把开关取消并加入智能终端，因此需要对相应的远方就地进行划分，同时对于属于保护信号并同时为变位信息的信号图元重新制作。对于新增信号图形制作问题，首先听取监控员意见，由于有些信号长时间为触发状态，小组人员讨论决定变位信息不上光字牌，这样不会触发间隔的光字牌，从而降低了对监控员的干扰。 2．保护信号的遥控问题 智能站中新增重合闸软压板、备自投软压板等压板类保护信号且这些信号需要主站监控员进行遥控，对于着这种情况需要在图形上进行重新制作。 3．重合闸信号是否异常问题 智能站中新增的重合闸充电指示、重合闸压板投入信号，这就为监控员根据充电指示、压板投入情况和开关位置判断信号是否异常增加了难度和工作量，导致监控员需要检查多幅间隔图中信号，并根据计算才能判断信号情况，根据这种情况需要增加新的监控信号并根据三种信号的情况制作公式判定。 四、状态图元的规范与设计 4.1对于智能站新增和改进信号进行系统分类 为便于调度监控人员更简便、准确的掌握信息，将保护信号中的变位信息分为以下几类。 1）仅状态变化的变位信息：主要反映相关设备“二次把手‘远方/就地’”的相关变位信息，仅用于监控员观察其状态以判断其是否属于异常，信号主要包括智能终端就地操作、刀闸及接地刀闸就地操作、开关就地操作、开关机构就地操作、主变有载调压机构就地操作。 2）不可遥控的变位信息：主要反映重合闸设备是否充电开关是否具备重合闸功能的变位信号。信号主要包括重合闸充电指示、备自投充电指示、备自投方式XX充电指示。 3）可遥控的变位信息：主要是智能站独有的相关软压板投入退出的变位信号，该信号可有主站监控员进行远程遥控操作。信号主要包括智能终端置远方压板投入、备自投软压板投入、自投闭锁压板投入、重合闸软压板投入。 4.2规范图元模型对应信息制作不同图元 根据上面对智能站变位信息的分类对每类信息制作专门类型的图元，同时我们为了使图形更整齐划一，我们对所有图元的绘制采用相同的参数。 1)对于“远方/就地”仅状态变化这类信息制作成状态图元。 2）对于充电指示这种不需遥控的变位信息制作成保护图元。 3）对于软压板投入这种需要遥控的变位信息必须使用设备图元代替最终使用空挂断路器来实现。 五、实时效果 通过对上述信息的详细分类，并根据分类采用标准化参数制作对应图元，极大地规范了间隔图内容，防止信息出现混乱从而产生光字时常动作的情况发生，减少了监控员的工作量提高了工作效率。 在今后所有新投变电站的信息分类、图形绘制过程中，均需严格按照对应原则对信息进行分类并使用标准图元模板进行一次图和间隔图的绘制，并在今后的工作中，认真总结工作经验，勇于创新，持续改进不足，保障调控一体化系统高效稳定运行。 参考文献： [1]《调控一体化系统信号与监控界面优化分析》，《电工技术》，2013（1）：28-30 作者简介： 杜鹏，男，高级技师，从事调控一体化运维工作,侯丹，女，高级工，从事电力系统营销工作,贺思亮，女，工程师，从事调控一体化运
智能变压器状态监测系统技术方案 一、智能变压器状态监测系统 智能变压器作为智能变电站的核心组成部分，其建设获得了越来越多的关注。根据现行的标准，智能变电站是指采用先进、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，实现与相邻变电站互动的变电站。智能变压器在线监测系统是保证变压器正常工作并预估设备的损耗以建立合理的检修计划，智能变压器在线监测系统是实现智能变电站的基础设备之一。 变压器是电力系统中重要的也是昂贵的关键设备，它承担着电压变换，电能分配和转移的重任，变压器的正常运行是电力系统安全、可靠地经济运行和供用电的重要保证，因此，必须最大限度地防止和减少变压嚣故障或事故的发生。但由于变压器在长期运行中，故障和事故是不可能完全避免的。引发变压器故障和事故的原因繁多，如外部的破坏和影响，不可抗拒的自然灾害，安装、检修、维护中存在的问题和制造过程中留下的设备缺陷等事故隐患，特别是电力变压器长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化等等，已成为故障发生的主要因素。同时，客观上存在的部分工作人员素质不高、技术水平不够或违章作业等，也会造成变压器损坏而造成事故或导致事故的扩大，从而危及电力系统的安全运行。 正因为变压器故障的不可完全避免，对故障的正确诊断和及早预测，就具有更迫切的实用性和重要性。但是，变压器的故障诊断是个非常复杂的问题，许多因素如变压器容量、电压等级、绝缘性能、工作环境、运行历史甚至不同厂家的产品等等均会对诊断结果产生影响。 智能变压器状态监测系统构架如图1-1所示：
《电气设备状态监测与故障诊断技术》复习提纲 1 预防性试验的不足之处（P4） 答： 1、需停电进行试验，而不少重要电力设备，轻易不能停止运行。 2、停电后设备状态（如作用电压、温度等）与运行中不符，影响判断准确度。 3、由于是周期性定期检查，而不是连续的随时监测，绝缘仍可能在试验间隔期发生故障。 4、由于是定期检查和维修，设备状态即使良好时，按计划也需进行试验和维修，造成人力 物力浪费，甚至可能因拆卸组装过多而造成损坏，即造成所谓过度维修。 2 状态维修的原理（P4） 答：绝缘的劣化、缺陷的发展虽然具有统计性，发展的速度也有快慢，但大多具有一定的发展期。在这期间，会有各种前期征兆，表现为其电气、物理、化学等特性有少量渐进的变化。随着电子、计算机、光电、信号处理和各种传感技术的发展，可以对电力设备进行在线状态监测，及时取得各种即使是很微弱的信息。对这些信息进行处理和综合分析，根据其数值的大小及变化趋势，可对绝缘的可靠性随似乎做出判断并对绝缘的剩余寿命做出预测，从而能早期发现潜伏的故障，必要时可提供预警或规定的操作。 3 老化的定义（P12） 答：电气设备的绝缘在运行中会受到各种因素（如电场、热、机械应力、环境因素等）的作用，部将发生复杂的化学、物理变化，会导致性能逐渐劣化，这种现象称为老化。 4 电气设备的绝缘在运行常会受到哪些类型的老化作用?(P12) 答：有热老化、电老化、机械老化、环境老化、多应力老化等。 5 热老化的定义（P12） 答：由于在热的长期作用下发生的老化称为热老化。 6 什么是8℃规则?（P13） 答：根据V.M.Montsinger提出的绝缘寿命与温度间的经验关系式可知，lnL和t呈线性关系，并且温度每升高8℃，绝缘寿命大约减少一半，此即所谓8℃规则。 7 可靠性、失效与故障的定义（P21） 答：可靠性：产品在规定条件下和规定的时间区间完成规定功能的能力。 失效：产品终止完成规定功能的能力这样的事件。 故障：产品不能执行规定功能的状态。 8 典型的不可修复元件，其失效率曲线呈什么形状？有哪些组成部分？（P22） 答：典型的不可修复元件，一般为电子器件，其失效率曲线呈浴盆状，可分为三个部分：早期失效期、恒定失效期和耗损失效期。 9 寿命试验的目的和方式(26)
文档介绍：本份题库涵盖《电气设备》所有知识点，包含判断题100个、单项选择题100个、多项选择题50个、简答题30个、计算题10个、绘图题10个。 《电气设备》题库（附答案） 一、判断题(正确的请在括号内打"√",错误的打"×",共100题) 1.交流铁芯绕组的主磁通由电压U、频率f及匝数N所决定的。( )答案:√ 2.变压器铁芯中的主磁通随负载的变化而变化。( )答案:× 3.互感系数的大小决定于通入线圈的电流大小。( )答案:× 4.电容器储存的电量与电压的平方成正比。( )答案:× 5.运行中的电力电抗器周围有很强的磁场。( )答案:√ 6.变压器铜损等于铁损时最经济。( )答案:√ 7.断路器跳闸后应检查喷油情况、油色、油位变化。( )答案:√ 8.变压器的变比与匝数比成反比。( )答案:× 9.变压器的温度指示器指示的是变压器绕组的温度。( )答案:× 10.双绕组变压器的分接开关装在高压侧。( )答案:√ 11.变压器装设磁吹避雷器可以保护变压器绕组不因过电压而损坏。( )答案:√ 12.变压器铁芯损耗是无功损耗。( )答案:× 13.变压器额定负荷时强油风冷装置全部停止运行，此时其上层油温不超过75℃就可以长时间运行。( )答案:× 14.变压器过负荷运行时也可以调节有载调压装置的分接开关。( )答案:× 15.变压器每隔1～3年做一次预防性试验。( )答案:√ 16.变压器空载时，一次绕组中仅流过励磁电流。( )答案:√ 17.变压器温升指的是变压器周围的环境温度。( )答案:× 18.变压器铭牌上的阻抗电压就是短路电压。( )答案:√ 19.避雷器与被保护的设备距离越近越好。( )答案:√ 20.当系统运行电压降低时，应增加系统中的无功出力。( )答案:√ 21.当系统频率降低时，应增加系统中的有功出力。( )答案:√ 22.在直流系统中，无论哪一极的对地绝缘被破坏，则另一极电压就升高。( )答案:× 23.断路器操作把手在预备合闸位置时绿灯闪光，在预备跳闸位置时红灯闪光。( )答案:√ 24.变压器差动保护反映该保护范围内的变压器内部及外部故障。( )答案:√ 25.运行中的电流互感器一次最大负荷不得超过1.2倍额定电流。( )答案:√ 26.电流互感器二次开路会引起铁芯发热。( )答案:√ 27.电流互感器二次作业时，工作中必须有专人监护。( )答案:√
《发电厂及变电站电气部分》题库 一、填空题 1．按输出能源分,火电厂分为凝汽式电厂和。 答：热电厂 3.水电厂可分为、引水式水电厂和混合式水电厂。 答：堤坝式水电厂 4.核电厂的系统由核岛和组成。 答：常规岛 5.自然界中现成存在，可直接取得和利用而又改变其基本形态的能源称为。 答：一次能源 6.由一次能源经加工转换的另一种形态的能源。 答：二次能源 7.火力发电厂的能量转换过程为。 答：燃料的化学能→热能→机械能→电能 8. 水力发电厂的能量转换过程为。 答：水的位能→动能→机械能→电能 9.既可以是电力用户，又可以是发电厂的是电厂。 答：抽水蓄能电厂 10.通常把生产、变换、输送、分配和使用电能是设备称为。 答：一次设备 11.对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、件事和保护的设备称为。 答：二次设备 12.由一次设备，如：发电机、变压器、断路器等按预期生产流程所连成的电路，称为。答：一次电路或电气主接线 13．发电厂或变电所中的___________按照设计要求连接而构成的电路称为电气主接线。答：各种一次设备 14. 根据电气主接线的要求，由开关电器、母线、保护和测量设备以及必要的辅助设备和建 筑物组成的整体即为_________。 答：配电装置。 15.能接通正常工作电流，断开故障电流和工作电流的开关电器是_________。
答：断路器 16.电气主接线中应用最多的开关电器是_________。 答：隔离开关 17. _________起汇集和分配电能的作用。 答：母线 18.在多角形接线中，检修一台断路器时，多角形接线变成___________，可靠性降低。 答：开环运行 19.发电厂和变电所的电气主接线必须满足__________、灵活性和经济性。 答：可靠性 20.我国一般对35kV及以下电压电力系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地，称为 _________。 答：小电流接地系统 21.我国一般对110kV及以下电压电力系统采用中性点直接接地，称为_________。 答：大电流接地系统 22．旁路母线的作用是____________。 答：可代替线路断路器工作 23.无母线电气主接线的形式有桥形接线、___________和单元接线。 答：角型接线 24.加装旁路母线的唯一目的是。 答：不停电检修出线断路器 25.限流电抗器分为普通电抗器和两种。 答：分裂电抗器 26.当发电机容量较大时，采用组成扩大单元接线，以限制短路电流。答：低压分裂绕组变压器 27.断路器和隔离开关配合工作的原则为。 答：接通线路时先接隔离开关，后接断路器；断开线路时先断路器，后断隔离开关 28. 外桥接线适合于。 答：线路较短和变压器需要经常切换的情况 29. 内桥接线适合于。 答：线路较长和变压器不需要经常切换的情况 30. 隔离开关的作用是隔离电压、倒闸操作和分合小电流。 31.根据电气设备和母线布置特点，层外配电装置通常分为中型配电装置、
变电设备状态维护—局部放电紫外检测技术 由于电力需求日益增加，使得电力设备所使用的绝缘材料所承受的电气压力与日俱增，设备使用的寿命往往取决于绝缘材料的绝缘强度。电力设备由于运转操作、使用年数、使用频度及使用环境等影响，会逐年发生裂化，进而发生故障或事故，世界各国都投入大量的人力从事设备维护及研究故障预测的诊断技术。 早期变电所设备维护采用事后维护，即发生故障后才进行修理。后来发展为预防维护，即事先安排一定时间进行大修或更换零件，以防止突发事故。近而采用预知维护，从设备外部发觉异常征兆，事先预知其严重性，在未发生故障前予以处理。 变电设备维护检测方法 一, 方法簡介 变电设备是由机械、电气、化学等系统组合而成，因此用多项试验来分析设备的异常情况。一般变电设备预知诊断维护技术都先利用不停电方式检测设备有无异常，如发现异常状况再进一步作停电检测。电力公司现行不停电检测方式（Non-outage Tests）包括： 1, 红外线测温（Infra-red Emissions）； 2，部分放电检测（Partial Discharge）； 3, 油中气体分析（Dissolved Gas Oil Analysis）； 4, 震动分析（Vibration Analysis）； 5, 有载分接头切换器检测（Tap Changer/ Selector Condition）； 6, 箱体状态（Tank Condition）； 7, 油中含水量分析（Water Content Analysis）； 8, 紫外线电晕检测（Ultraviolet Emissions）。 总体而言，变电设备不停电预知诊断监测系统的技术障碍在过去几年来已经逐渐克服，而且价格也逐渐降低，然而准确性与成本效益仍然是各电力公司考虑的主要因素。 变电设备维护方式也可分为两种，一种为定期维护（Time Based Maintenance, TBM）,也是传统维护作业方式，依据设备制造商或电力公司规定的维护周期，定期实施维护作业，人力花费较多且要安排停电作业；另一种方式为状态维护（Condition Based Maintenance, CBM）,可在不停电情况监测设备运转状态，如果发现异常，及时实施维护工作，可减少工作停电及维护人力，有效防范事故发生。 二、不停电预知维护目的： 1，评估设备使用状况 2，减少维护费用 3，预估设备使用寿命 4，提升工作人员安全 5，收集第一手资料，积累数据 三、不停电预知维护技术： 1，应用多重技术（Multi-Technology ） 2，资讯整合技术（Information Integration）
智能变电站一体化监控系统integratedsupervision andcontrolsystem ofsmartsubstation 按照全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化的基本要求，通过系统集成优化，实现全站信息的统一接入、统一存储和统一展示，实现运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警、运行管理和辅助应用等功能。 全景数据panoramicdata 反映变电站运行的稳态、暂态、动态数据、设备运行状态以及图像、模型等数据的集合。 3.3 数据通信网关机communication gateway 一种通信装置。实现智能变电站与调度、生产等主站系统之间的通信，为主站系统实现智能变电站监视控制、信息查询和远程浏览等功能提供数据、模型和图形的传输服务。 综合应用服务器comprehensiveapplicationserver 实现与状态监测、计量、电源、消防、安防和环境监测等设备（子系统）的信息通信，通过综合分析和统一展示，实现一次设备在线监测和辅助设备的运行监视、控制与管理。 数据服务器dataserver 实现智能变电站全景数据的集中存储，为各类应用提供统一的数据查询和访问服务。 智能变电站自动化体系架构 a ）智能变电站自动化由一体化监控系统和输变电设备状态监测、辅助设备、时钟同步、计量等共同构成。一体化监控系统纵向贯通调度、生产等主站系统，横向联通变电站内各自动化设备，是智能变电站自动化的核心部分； b ）智能变电站一体化监控系统直接采集站内电网运行信息和二次设备运行状态信息，通 过标准化接口与输变电设备状态监测、辅助应用、计量等进行信息交互，实现变电站全景数据采集、处理、监视、控制、运行管理等，其逻辑关系如图 1 所示。
变电站变电运行题库 安全知识部分： 1、两票：工作票和操作票 2、三制：交接班制度、巡回检查制度、设备定期试验轮换制度。 3、五防：防止误分合断路器；防止带负荷拉合隔离开关；防止带地线（接地刀闸）合隔离 开关；防止误入带电间隔；防止带电挂地线（接地刀闸）。 4、五同时：在计划、布置、检查、总结、考核生产工作的同时，计划、布置、检查、总结、 考核安全工作。 6、三级控制：局控制重伤和事故；部门控制轻伤和障碍；班组控制异常和未遂。 7、三级教育：新入局参加工作人员要经过局、部门、班组三级安全教育并考核合格方可上 岗见习。 8、四不放过：事故原因不清楚不放过；事故责任者和应受教育者未受到教育不放过；未采 取防范措施不放过；防范措施没落实不放过。 9、两措：安全技术劳动保护措施（简称安措）和反事故措施（简称反措）。 10、三违：违章指挥、违章工作、违反劳动纪录。 基本概念部分： 1、短路故障：电力系统中发生相线与相线或相线与地之间因某种原因而搭连的电流突然 大的现象称为短路故障。短路故障分为接地故障和相间故障。发生短路故障 明显的特征是：电流增大；电压降低，离短路点越近电压下降幅度越大。2、零序保护：依据电力系统发生接地故障时所特有的电量－－零序电流和零序电压，而使 断路器动作切除故障的保护。 3、振荡：非同步运行状况带来的功率和电流的强烈波动叫振荡。 4、励磁涌流：当变压器空载合闸到线路时，由于铁芯饱和而产生很大的瞬间励磁电流，称 为励磁涌流。 5、保护接地：为了防止电气设备绝缘损坏而发生触电事故，将电气设备正常情况下不带电 的金属外壳或构架与大地连接，称为保护接地。 6、距离保护：反应故障点至保护安装处距离，并且根据距离远近而确定动作时间的一种保 护装置。 7、工作接地：在正常情况下，为了保证系统或电气设备的可靠运行，必须将电力系统中某 一点接地，称为工作接地。 8、一类缺陷：指设备的缺陷直接威胁设备和人身安全，随时都有发生事故的可能，需要立 即处理的缺陷。 9、冲击电流：在电力系统运行中发生短路故障时，出现的短路电流的最大电流瞬时值称为 冲击电流。 10、预防性试验：为防止电气设备在工作电压、过电压作用下击穿而遭破坏所采取的一些试 验。
变电站状态监测系统解决方案 许继昌南通信设备有限公司 2011.11
目录 1、配置表 (1) 2、系统整体方案 (1) 3、产品介绍 (2) 3.1GIS监测相关装置 (3) 3.2变压器监测相关装置 (6) 3.3开关柜监测装置 (10) 3.4避雷器在线监测系统 (14) 3.5站内状态监测主站系统 (14)
1、配置表 根据110kV及以上变电站设备配置监测设备如下： 2、系统整体方案 设备状态监测和诊断的关键是在线监测技术，在线监测技术是实现智能设备状态可视化的必要手段，是状态维修的实现基础，为其提供了实时连续的监测数据和分析依据。有效的在线监测系统可以随时掌握设备的技术状况和劣化程度，避免突发性事故和控制渐发故障的发生，从而提高高压电气设备的利用率，有助于从周期性、预防性维修向状态检修的转变，改善资产管理和设备寿命评估，加强故障原因分析。 在线监测、故障诊断、实施维修整个一系列过程构成了电气设备状态检修工作的内涵。因此，积极发展和应用变电站设备在线监测系统的最终目的就是为了以状态检修取代目前的定期维修，为其提供了分析诊断的依据，是状态维修策略不可或缺的组成部分。智能变电站监测总体方案如下图：
IEC61850-8-1 IEC61850-8-1 智能组件 柜 变电站状态监测典型方案架构 状态监测系统系统结构 1）状态监测系统结构应为网络拓扑的结构形式，变电站内状态监测系统向上作为远方主站的网络终端，同时又相对独立，站内自成系统，层与层之间应相对独立，采用分层、分布、开放式网络系统实现各设备间连接。 2）站控层由状态监测系统综合平台组成，提供站内运行的人机界面，实现监视查看间隔层和过程层设备等功能，形成全站状态监测中心，并与远方主站状态监测系统进行通信。 3）间隔层由计算机网络连接的若干个综合数据集成单元组成（针对专业性较强，数据分析较为复杂的监测项目）。过程层由若干个监测功能组IED及状态监测传感器组成。 站控层综合数据单元均与过程层监测功能组主IED整合为状态监测IED，以减少装置数量，节约场地布置空间。过程层传感器由一次厂家成套。 4）状态监测IED采用IEC61850协议与站控层综合平台通信，各监测IED的评价结果通过站控层网络传输至综合平台，综合平台汇总并综合分析，监测数据文件仅在召唤时传送。 5）站控层综合平台设备与状态监测IED连接采用以太网，通信速率满足技术要求。 6）状态监测IED与过程层传感器的连接采用现场总线，通信速率满足技术要求。
智能变电站状态监测系统的设计方案 发表时间：2015-12-23T12:01:03.160Z 来源：《电力设备》2015年5期供稿作者：王建树1 康园园2 张贤3 周玲4 [导读] 国网河北省电力公司检修分公司在传统电网升级为智能电网的过程中，变电站状态监测系统也必须向着智能化改造和建设的方向发展。 王建树1 康园园2 张贤3 周玲4 （国网河北省电力公司检修分公司 050000）摘要：在传统电网升级为智能电网的过程中，变电站状态监测系统也必须向着智能化改造和建设的方向发展。本文首先分析了智能变电站状态监测系统结构，其次重点分析了智能变电站状态监测系统设计方案中的关键因素，最后提出了相应的设计方案，具有一定的参考价值。 关键词：智能变电站；状态监测系统；设计方案1 智能变电站状态监测系统结构分析 一般来讲，智能变电站状态监测系统的组成主要包括主站系统、站端检测单元、设备综合监测单元以及传统的监测装置—状态监测主智能电子设备（IED）这四大部分。其功能主要用于采集、传输、存储、转发数据，同时在后台对这些数据加以处理，并且对数据的高级应用进行分析。此外，智能变电站状态监测系统采用的架构形式为主站/子站，通常情况下，在状态监测中心或者网省公司的数据中心这两个地点设置主站，主站由后台数据库、变电设备状态信息接入网关机（CAG）这两部分组成；在各个变电站的站内设置子站，子站的结构为三层两网，其中，三层指站控层、间隔层以及过程层。此外，主站通信传输系统有后台高级诊断分析系统、通信集成平台系统，作为接口平台，能够与外部数据进行交换，同时具有智能诊断、设备及变电站的图形化展示等高级功能。通常情况，变电设备CAG都具有DL/T860标准客户端所要求的相应功能，比如对子站传来的DL/T860标准服务方面的有关数据进行接收，同时在各个站端将状态数据上传完毕后，对该类数据进行实时获取，从而实现主站控制以及DL/T860标准服务等功能。而位于站控层的状态接入控制器（CAC），[1]通常称之为站端检测单元，它的功能主要表现在信息处理以及DL/T860标准服务器端这两个方面，其中在信息处理方面，它能够对装置以及IED运行状态进行监视，同时对变电站运行情况的监测数据进行实时集中的展示，从而初步实现分析、计算、统计数据以及显示图表等功能，此外，通过CAG以及CAC，智能变电站状态监测系统能够在主站系统的历史数据库中接入各个子站的运行监测数据；在DL/T860标准服务器端这一方面，能够接收由智能监测单元IED提供并传输过来的监测数据，同时对各个监测单元所提供的变电站不同运行状态下的数据进行汇集，接着向监测单元的IED进行数据召唤以及采样周期等相关指令的下发，最后将监测参量以及数据分析结论上传至状态监测的主站。 综合监测单元的具体位置在间隔层中，用于转换通信协议，其主要功能是处理一些简单信息、对控制指令进行及时的下达以及上传数据等。而状态监测IED安装的具体位置在过程层中，与被监测设备的主体相邻近，相比传统的状态监测装置，它能够对DL/T860标准通信协议起到有效的支持作用，这是传统状态监测装置所不具备的，而且当现场的高压设备状态为在线运行时，状态监测IED能够对该状态下的参数进行快速采集。 2 智能变电站状态监测系统设计的关键因素2.1 各系统间数据的交互 一般来讲，在运行方面，变电站的状态监测系统与其自动化运行系统是相互独立的，而且状态监测系统主要在电力系统网的三区运行，在物理层面上，同变电站监视控制与数据采集系统（SCADA）、自动化系统之间是隔离开的。通常情况下，采用可扩展标记语言技术（XML）、Web Service以及数据中心这三种手段对主站系统与状态检修系统、资产全寿命周期管理系统、生产管理系统间的数据进行交互，从而实现DL/T860与IEC61970这两个模型之间的转换，因而，变电站其他系统就能够调用状态监测系统传输来的主站监控装置的告警信息、测量值数据以及设备运行状态信息。各个系统间数据交互的具体过程为：首先，对各个监测设备向CAC提供的符合DL/T860协议加工的那些熟数据，CAC要进行实时接收，然后，再将这些数据推送至位于网省监控中心的变电CAG。一般而言，跨区域发送、获取信息，需要符合信息安全管理制度的相关要求，[2]基于这一点，在CAC接收由变电站综合自动化系统传输过来的电流、电压、功率等数据这一过程中，可以采用一些隔离装置，如单向硬件的物理隔离。 2.2 纵、横向信息的共享 一般而言，传统的状态监测系统在进行系统划分时，通常以业务类型为依据。这种划分方式不利于信息的共享。而智能变电站状态监测系统则突破了这一禁锢，该系统有效利用了DL/T860的应用优势，融合离散信息，从而实现纵、横向信息的共享。信息融合得以实现的前提是子站采用的信息模型必须符合DL/T860的统一标准，而且保证应用规范化的基础在于标准化数据。对从子站CAC传输过来的DL/T860标准熟数据，主站CAG要进行接收，之后，根据相关数据接入规范，将这些数据插至位于历史数据库的数据表中。对于制造厂家而言，数据接入规范具有一定的开放性和共享性，因此，在具体实践中，厂家必须共同遵循该规范。此外，我国电网公司的管理需求是统一信息平台、两级数据中心，具体来讲，即信息管理的发展方向从目前采集单一信息参量演变为融合诊断分析、综合监测多特征量，而信息融合恰恰能够满足这一需求。统一分析模型能够实现参数、接口的统一，具有一定的可扩展性以及二次开发功能，统一分析模型能够良好的适应智能变电站状态监测系统运行管理方法以及监测技术的不断发展。 2.3系统组网方式 传统状态监测系统的主通信模式依赖于CAN总线，具有一定的可扩展性、较高的稳定性以及较快的速度，但是在电磁兼容以及互操作方面却存在一些问题。众所周知，光纤明显的两个优点就是能够免受电磁的干扰以及带宽高。首先，将通信网络光纤化，即在状态监测系统的站控层、间隔层、过程层这三者两两之间安装100M的光纤以太网，[3]以此作为主通信的基础，同时，站控层的上位机会通过光纤以太网同监测装置IED进行连接，而且不同间隔IED之间的通信也是利用光纤以太网来完成的。其次，对通信协议进行统一。智能变电站状态监测系统的通信方式取代了传统监测系统中所应用的通信方式，如现场总线RS485以及CAN等。该系统中，站控层、间隔层以及过程层都依靠TCP/IP以太网来实现相互间的通信，具有良好的通信效果。3现阶段智能变电站状态监测系统的设计3.1新建智能变电站状态监测系统的设计
电气设备状态监测与故障诊断 1前言 1.1状态监测与故障诊断技术的含义 电气设备在运行中受到电、热、机械、环境等各种因素的作用，其性能逐渐劣化，最终导致故障。特别是电气设备中的绝缘介质，大多为有机材料，如矿物油、绝缘纸、各种有机合成材料等，容易在外界因素作用下发生老化。电气设备是组成电力系统的基本元件，一旦失效，必将引起局部甚至广大地区的停电，造成巨大的经济损失和社会影响。 监测”一词的含义是为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核。设备的状态监测是利用各种传感器和测量手段对反映设备运行状态的物理、化学量进行检测，其目的是为了判明设备是否处于正常状态。诊断”一词原是一医学名词，指医生对收集到的病人症状（包括医生的感观所感觉到的、病人自身主观陈述以及各种化验检测所得到的结果）进行分析处理、寻求患者的病因、了解疾病的严重程度及制订治疗措施与方案的过程。设备的故障诊断”借用了上述概念，其含义是指这样的过程：专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息，采用所掌握的关于设备的知识和经验，进行推理判断，找出设备故障的类型、部位及严重程度，从而提出对设备的维修处理建议。简言之，状态监测”是特征量的收集过程，而故障诊断”是特征量收集后的分析判断过程。 广义而言，诊断”的含义概括了状态监测”和故障诊断”：前者是诊”；后者是断”。 1.2状态监测与故障诊断技术的意义 电气设备特别是大型高压设备发生突发性停电事故，会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。提高电气设备的可靠性，一种办法是提高设备的质量，选用优质材料及先进工艺，优化设计，合理选择设计裕度，力求在工作寿命内不发生故障。但这样会导致制造成本增加。此外，设备在运行中，总会逐渐老化，而大型设备不可能象一次性工具那用过即丢”。因此，另一方面，必须对设备进行必要的检查和维修，这构成了电力运行部门的重要工作内容。 早期是对设备使用直到发生故障，然后维修，称为事故维修。但是，如前所
智能变电站在线监测技术研究 (最新版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0855
智能变电站在线监测技术研究(最新版) 摘要:电网运行的稳定性可以通过设备的在线监测技术得到保障，文章总结了我国关于智能变电站所采用的在线监测技术，其中包括传感、信息处理、数据传输等智能技术的原理其优势，分析了我国目前在线监测发展情况，其中对于存在的问题进行研究，借此希望可以对电网自愈系统提供可靠的依据。 关键词：智能变电站；在线监测；技术 1智能变电站在线监测技术存在的问题 1.1在线监测技术共享功能需要进一步完善 要想实现智能变电站与供电系统中各个组成部分的信息数据共享功能，就必须要保证各个系统的数据收集速率保持在一个相同的水平。这样一来，就需要另外建立一个数据信息收集系统，将供电系统中各组成部分采集到的数据收集起来，然后再对数据传输速率
进行统一处理。这种方式的应用，不仅会降低智能变电站的工作效率，而且也会在一定程度上加大成本投入。 1.2在线监测技术的网络选择有待提高 网络连接方式以及数据传输速率，是影响在线监测技术在智能变电站中应用有效性的关键因素。所以，在选择在线监测技术所使用的网络平台时，必须要根据实际需要，选择更加经济、高效的供电网络系统。就当前供电系统中的网络选择方式来看，以太网的选择是比较普遍的。在应用以太网来搭建供电系统的网络系统时，首先，要注意的就是网络系统与变电站的兼容性，以确保智能变电站的稳定运行;其次，在建立网络系统时，必须要根据时代发展需要，设计具有双向通信功能的网络通道，以保证变电站工作的高效性;最后，就是网络选择的经济适用性，在保证供电质量的基础上，适当的控制成本投入。 1.3在线监测技术的稳定性较低 变电站主要是用来改变电压的，其工作的稳定性将直接影响到用户的用电质量。因此，提高在线监测技术在智能变电站中应用时