变电站电力设备综合状态在线监测系统

国家电网设备综合监测系统国家电网设备综合监测系统【摘要】电力供应是整个社会生产、人民生活的基本保证之一。

自然环境（如冰雹，飓风）、人为因素（如盗窃，施工）等也是造成电力设备故障的主要原因，基于物联网技术的电力综合监测系统方案帮助电力维护部门进一步解决变电站高效维护、统一管理方面、远程监控的问题。

【关键词】无线传感器节点系统管理一、系统概述电力设备综合监测系统是基于无线传感器网络（WSN）技术平台的一个开放性系统，目前已融合水浸在线监测、环境温湿度在线监测、红外在线监测以及气体在线监测等多个子系统，可实现变电站、环网柜、开关柜、电力线路等设备的水浸、环境温湿度、门开关、有毒可燃气体等信息监测，同时具备实时报警及物联网联动功能。

本系统由现场传感器、基站和综合监测平台组成。

基站（网关）基站负责把接收到的传感器节点数据转发到计算机，进行存储，分析和处理。

基站数据可接入本地计算机，也可通过以太网等其他网络接入远程监控主机。

传感器节点无线传感器节点使用方便，替代了传统测试系统布线带来的麻烦。

无线数字信号传输方式消除了长电缆传输带来的噪声干扰，使整个测量系统具有极高的测量精度和抗干扰能力。

传感器节点体积小巧，重量较轻，由电源模块、采集处理模块、无线收发模块组成，全部模块封装在一个塑料或金属外壳内。

采集的数据既可以实时传输至计算机，也可存储在节点内，保证了数据的可靠性。

自由组合成不同输入量的通道，进行多物理量、多测点、分布式、同步监测。

BEENET 无线传感器网络特点无线的传输方式，使得抗干扰能力增强；传输距离远，功耗低，体积小，防水防尘；自组织、自恢复、多网络拓扑结构；深度1的星形网可支持65535个节点；各道独立采集，同步精度可达1ms；采用AES 128位加密算法，数据安全；内置2，4，8M及1G Flash数据存储器；可组成本地监测系统和远程监测系统；可采用锂电池、太阳能电池板、感应供电及高容量干电池等多种供电方式；传感器网络系统结构简单，功耗低，同步精度高，鲁棒性好，稳定可靠，具备易安装、易使用、易扩展、易升级、易维护等特点。

变电站在线监控系统变电站在线监控系统是现代电力系统的重要组成部分，它通过实时监控变电站内的各种设备状态，确保电力系统的稳定运行和高效管理。

该系统利用先进的传感器技术、通信技术和计算机技术，实现了对变电站内设备的全面监控，包括变压器、断路器、继电保护装置等关键设备的运行状态。

首先，变电站在线监控系统的核心是数据采集。

系统通过安装在设备上的传感器，实时收集设备的运行数据，如温度、压力、电流、电压等。

这些数据通过通信网络传输到监控中心，由监控软件进行处理和分析。

其次，系统的数据处理和分析功能是确保电力系统安全运行的关键。

监控软件能够对收集到的数据进行实时分析，及时发现设备的异常情况，如过载、过热等。

一旦发现异常，系统会自动发出警报，并提供相应的处理建议，以避免设备故障或事故的发生。

此外，变电站在线监控系统还具备远程控制功能。

在紧急情况下，操作人员可以通过系统远程控制变电站内的设备，如断开故障线路、调整变压器的运行参数等，以快速响应和处理突发事件。

系统还具有数据存储和历史分析功能。

所有收集到的数据都会被存储在数据库中，便于进行历史数据分析和趋势预测。

通过对历史数据的分析，可以发现设备的潜在问题，提前进行维护和检修，从而延长设备的使用寿命。

最后，变电站在线监控系统还支持与其他电力系统的集成，如电网调度系统、电力市场交易系统等。

通过与其他系统的集成，可以实现电力资源的优化配置和电力市场的高效运作。

综上所述，变电站在线监控系统通过实时监控、数据处理、远程控制、数据存储和系统集成等功能，为电力系统的安全、稳定和高效运行提供了有力保障。

随着技术的不断发展，未来的变电站在线监控系统将更加智能化和自动化，为电力行业的发展做出更大的贡献。

浅谈电力一次设备在线监测系统摘要：智能变电站的在线监测系统可以对变电站进行综合监测和故障诊断,并提供整体解决方案。

安装在高压设备上的在线监测系统可以分析、诊断、预测正在或即将发生的故障,也可以区分故障性质、故障类型、故障程度及其原因,并根据该分析结果给出故障控制和解除措施,从而保障设备安全稳定运行。

本文分析了一次设备运行信息的分类和收集方法。

根据一次设备在线监测的原则和方法,提出智能变电站中在线监测的配置原则。

关键词：智能变电站一次设备在线监测配置原则1在线监测系统结构按照国家电网公司所发布的智能化和在线监测规范要求,目前智能变电站在线监测系统层次结构示意图如图1所示。

如图1所示,系统按照装置(IED)分为4层,包括站端监测单元、主IED、子IED和传感器(或监测装置)。

站端监测单元是全站的后台,负责变电站的监视和管理;主IED按监测设备类型配置,子IED负责部分监测数据的采集及转发;传感器,或与传感器一体的监测装置,直接与被监测一次设备连接。

2设备信息收集和分类2.1设备信息的分类智能电网中,与电气设备相关的所有信息包括波形、声音,图像应该是以数据的形式提供。

为了便于收集和处理,一次设备的数据被分为五种:基础数据、操作数据、测试数据、在线监测数据、缺陷数据和事故数据。

基本数据是静态的,这是一次设备的基本参数,其他数据是动态的。

反映设备的操作条件的数据包括:电压、电流、断路器动作次数等。

测试的数据包括:充电测试数据、常规测试数据和诊断试验数据,这些事由专业仪器获得的数据。

2.2设备信息的收集一次设备的信息是由通过监控设备的手动输入和自动采集收集的。

基本数据和测试数据由人工输入收集。

目前,基本数据由制造商的说明书提供,并输入由操作者提供到操作和管理系统。

测试数据是由维修人员,通过测试部门提供的测试报告输入。

设备的运行数据由通过监控设备的手动输入和自动采集收集。

目前,大部分的操作数据是通过人工输入,以及部分数据由监控系统中的变电站收集诸如电压、电压、电流、开关设备的位置的信号,和变压器油的温度等。

变电站直流系统智能在线监测系统摘要：直流电源远程监控系统可以实现变电站在运行过程中对蓄电池组的运行状态及影响变电站安全运行的因素实时在线监控，使变电站直流系统实现"可控"、"在控"。

对蓄电池组进行远程核对性容量试验、在线测试单体蓄电池的性能参数、远程切换直流母线状态、充电机均充/浮充转换、设置充电机参数等。

远程实现需要耗费大量人力物力并且现场人工操作才能完成的工作，大大减轻维护人员的工作量，并且最大限度减少人工现场所带来的误操作，给系统安全运行提供有利保证。

基于此，直流电源远程监控系统的应用势在必行。

本文主要针对直流电源远程监控系统的实际应用展开论述。

关键词：直流电源系统嵌入式计算机实时以太网远程监控引言直流系统是是变电站的重要组成部分。

变电站直流系统主要是为了保证电力系统运行的稳定性和安全性。

直流系统主要为了保障自动装置、信号装置、开关控制、事故照明、系统监等。

作为独立操作电源的直流系统，不受一次设备电力使用的影响，若外部交流电突然中断，其后备电源——蓄电池也会继续供电，保证供电的持续稳定。

直流系统主要由电池屏和直流屏（直流充电屏）构成。

直流屏主要是由机柜、整流模块、降压单元、监控模块、电池巡检单元、绝缘监测单元、开关量检测单元和一系列的交流输入、直流输出等配电单元。

直流系统的可靠性、安全性直接影响到变电站的可靠安全[1]。

直流系统是变电站二次设备的生命线，直流系统故障直接影响到电网稳定和设备安全。

装设直流设备在线状态检测系统后，可以适时监控直流系统的运行参数，及时发现事故隐患，实现前瞻式管理，确保后备电源系统可靠、安全、高效运行，并且可以减少人工检测因误操作可能引起的设备。

损害直流设备在线状态检测系统的应用，将是未来直流设备的发展趋势，将大幅度提高直流设备的管理和维护和运行水平。

1直流电源远程监控系统的构成及原理直流电源远程监控系统由电压采集模块、内阻均衡模块、开关量采集模块、放电负载、监控终端装置、服务器软件、系统监控软件组成。

第5期2024年3月无线互联科技Wireless Internet Science and TechnologyNo.5March,2024作者简介:郑月阳(2002 ),男,本科生;研究方向:电气自动化㊂变电站及其变压器在线状态监测系统郑月阳(攀枝花学院电气信息工程学院,四川攀枝花617000)摘要:变电站及其变压器在线状态监测系统的出现,为电力设备的运维管理提供了一种先进㊁高效的解决方案㊂文章提出了变电站及变压器在线状态监测系统(Onling Condition Monitoring System ,OCMS ),该系统有助于用预测性维护取代变压器的预防性维护㊂OCMS 是一种成本效益高㊁在线且准确的工具㊂通过实验结果分析,对所提出的系统效果进行了评价㊂OCMS 适用于正常或异常故障的变压器,如通过溶解气体分析检测到的异常故障㊂因此,OCMS 与市场上用于变压器状态监测的其他健康指数算法不同,性能更优异㊂关键词:变电站及变压器;在线状态监测;成本效益;准确性中图分类号:TM407㊀㊀文献标志码:A0㊀引言㊀㊀变电站及其变压器在线状态监测系统是一种基于现代信息技术和通信技术的综合应用系统㊂它通过安装传感器和监测设备对变电站及变压器进行实时监测,实现对变电站及变压器的运行状态㊁温度㊁振动㊁绝缘状态等参数的在线监测与分析,以帮助运维人员对电力设备的状态进行及时评估和故障预测,最大程度地提高变电站及变压器的安全性和可靠性㊂变电站及其变压器作为电力系统的重要组成部分,虽然承担着输变电任务和电能转换等重要功能,但是存在运行环境复杂㊁负荷变化大㊁工作时间长等特点,很容易出现故障或性能下降的情况㊂而传统的巡检方式往往无法对变电站及变压器做到全面㊁实时的监测,需要长时间停电和烦琐检修才能发现问题[1-2]㊂本文介绍了一种用于确定变电站及其变压器健康指数(Health Index,HI)的OCMS㊂OCMS 对配电网中连接的所有类型的变压器都适用,工作人员可以在偏远地区操作无人值守变电站㊂变压器工况数据以短消息业务的形式接收,并存储在计算机服务器上,维护成本大大降低㊂实时监测和预测能够最大程度地提高变电站及变压器的安全性和可靠性,保障电力系统的稳定运行㊂1㊀在线监测参数1.1㊀电压不平衡及谐波产生的热量㊀㊀电压不平衡的原因包括三相输配电线路的阻抗不相等,单相负载㊁相间负载和不平衡三相负载的分布不均匀㊂系统中出现的不平衡电压水平可以通过使用标准定义来指定,如式(1)所示㊂U v =λmax (U ab ,U bc ,U ca )/ε(U ab ,U bc ,U ca )(1)其中,λmax 为最大偏差;ε为线电压U ab ㊁U bc 和U ca 的平均值㊂电压中的不平衡及谐波会导致电流的不平衡与失真,造成铁心㊁铜心和涡流损耗增加㊂此类损耗是以热量的形式产生,使变压器的绝缘性能恶化㊂因此,电压不平衡被认为是评估变压器健康状况的参数之一,它表示为:HI =f (U v )(2)行业标准对变压器中发生的损耗进行了分类,此类损失的表达式如式(3)所示㊂P L =I 21R+P eL +P cL +P sL (3)其中,R 为直流绕组电阻;I 1为流过绕组的电流;I 21R 为绕组的损耗功率;P eL 为绕组涡流损耗;P cL 为核心损耗;P sL 为杂散损耗㊂过载条件下,正常额定电流I 1超过额定值,导致损耗增加㊂任何非正弦负载电流引起的绕组涡流损耗计算式如式(4)所示㊂P eY=P eL ðh maxh =1I h I 1éëêêùûúú2h 2(4)其中,h 为谐波的阶数;I h 为由第h 次谐波引起的电流㊂Y 表示由非正弦负载和电源不平衡引起的异常情况㊂连接负载的功率因数也与功率损耗有关㊂低功率因数会导致电压调节过度,如式(5)所示㊂ΔU =I 1(R cos φ+X sin φ)(5)其中,R 和X 分别为变压器每相的电阻和电抗;cos φ为功率因数㊂因此,较低的功率因数增加了损耗并降低了效率㊂损耗的增加导致产生的热量增加,从而导致绕组和油温变化㊂非线性负载引起谐波及功率损耗,因此,在非正弦负载和不平衡电压供应条件下的总损耗(P Y )被视为异常损耗,并表示为公式(6)㊂P Y =R ðh maxh =1I h I 1éëêêùûúú2+P eL ðh maxh =1I h I 1éëêêùûúú2h 2+P cY +P sY (6)从式(4) (6)可以看出,流经变压器的电流㊁功率因数和谐波含量是造成功率损耗的重要原因㊂这种功率损耗增加了变压器中的热量,影响了变压器的正常使用㊂因此,这些具有谐波含量和对应于特定负载cos φ的负载电流可用于评估变压器健康状况,表示为公式(7)㊂HI =f 2(I h ,cos φ)(7)1.2㊀效率偏差及健康指数㊀㊀电子式电能表(Electronic Energy Meter,EEM)是一种多功能电能表,连接到变电站变压器的高压侧和低压侧,可以监测电气参数,如电压㊁电流㊁功率㊁功率因数㊁每相的谐波含量和累计谐波含量㊂因此,变电站变压器的效率由EEM 测量的低压侧功率P LV 与高压侧功率P HV 的比值来确定,功率表达式如下㊂k =P LV P HV(8)特定负载条件下的效率偏差,即k 0=k 1-k 2,表明损耗变化可被视为变压器HI 评估的参数,表示为公式(9)㊂HI =f 3(k 0)(9)绕组温度指示器广泛应用于电力企业,旨在模拟绕组最热部分的热行为㊂电力变压器的负载能力主要受绕组温度的限制,绕组温度传感器固定在变电站变压器上,提供有关变压器负载和绝缘退化动态评估的信息㊂因此,绕组温度(t w )被认为是评估变压器寿命的参数之一,表示为公式(10)㊂HI =f 4(t w )(10)1.3㊀HI 计算㊀㊀据研究,35%的变压器故障是由老化和过载引起的㊂老化效应被认为是变压器使用年限和变压器负载历史的综合效应,称为脱机参数㊂李军浩等[3-5]研究了关于25%故障的类似观察结果,老化和其他因素对故障的影响率小于28%㊂本文运用脱机参数来计算变压器的整体HI ㊂此外,试验现场数据表明,29.45%的变压器故障是由脱机参数引起的,它通常代表OCMS 连接到变压器之前的变压器历史状态㊂将脱机参数与在线参数相结合分析有助于计算可靠的HI ㊂每个参数的权重分配基于现场观测㊂不同的站点可能有不同的维护间隔和政策,导致有不同的HI ㊂由于脱机参数的贡献为25%~35%,本文设定脱机参数30%的权重,为在线参数设定了70%的权重㊂因此,变压器的整体HI 表示为公式(11)㊂HI =0.3HI OFP +0.7HI ONP (11)上式HI 值从 良好 到 非常差 进行分组,通过这种方式的HI 用于判断变电站或厂用变压器的状况㊂由设计缺陷导致的变压器故障也是变压器故障的一个原因㊂本研究考虑的在线参数包括所有情况,这些参数反映了由变压器设计问题而对异常故障产生的影响㊂本研究提出的算法考虑了此种情况㊂2　实验结果与分析2.1㊀正常情况㊀㊀本文在实验室中通过创建正常和异常条件,测试了所提出的OCMS,用于HI 计算的方法㊂变压器上的负载在单位功率因数下保持在50%㊂电压由三相自耦变压器调节为220V,即电压不平衡为0㊂储油柜中的油位约为42%㊂当环境温度为30.1ħ时,顶部油温为40.1ħ,且规定负载循环的效率偏差小于0.21%㊂图1显示了不同时间段的实验结果,图1(a)表示输出功率波形(瞬时);图1(b)表示功率输入和输出(平均值);图1(c)表示效率;图1(d)表示不同负载下的顶部油温㊂OCMS 每隔5min 对每个参数的数据进行采样㊂此后30min 即对6个样本进行采样,取这些样本的平均值,为平均样本选择分数和权重㊂对这些数据进行处理并计算变压器的HI ㊂对于这种正常情况,OCMS 计算的HI 为100%㊂图1㊀正常状态实验结果2.2㊀异常情况㊀㊀本文实验创建了异常条件,测试了所提出的用于HI 计算的OCMS㊂产生的异常情况有:电源电压不平衡㊁变压器负载百分比上升到额定值以上㊁功率因数低以及油位下降㊂在其中一种情况下,电压不平衡为6.7%,负载和油位保持正常,在此过电压条件下,电流增加到10.93A㊂顶部油温略有上升,达到42.4ħ㊂此外,规定负载循环的效率偏差小于0.006p.u.,参数的得分和权重发生了变化,OCMS 计算的变压器HI 为94.4%㊂变压器不过载实验中,认为如果变压器超过90%的负载条件,则将其视为过载条件㊂电源电压不平衡保持在其公差范围内,油位保持与正常条件下相同,即50%㊂逐渐地,负载从0增加到110%,因此在过载条件下,油温上升到55.7ħ㊂对于这个定义的负载循环,效率的偏差为0.98%㊂HI也随着负载的变化而变化,对于过载条件,计算HI为86.11%㊂储油柜中的油位以10%的步长从50%逐渐降低到0㊂在此期间,变压器的供电电压保持在220V,负载为40%,可以观察到,随着冷却剂的逐渐减少,顶部油温已升高至40.9ħ,如图2所示,图2(a)表示顶部油温和油位,图2(b)表示油位和效率㊂当储油柜中有2%的油时,效率偏差为0.37%,在此情况下获得的HI为87.5%㊂实验是在这些异常条件的组合下进行的㊂HI随着异常的增加而逐渐降低㊂对于在线参数的连续监测可提供有关干扰和故障的信息,如油位降低㊁过载㊁电压差㊁功率因数差㊁断路状况等㊂3　结语㊀㊀本文基于脱机参数和在线参数的组合应用研究了变压器HI检测系统的开发与实现㊂利用该技术,可以分析变压器的油位㊁油温㊁电压不平衡损耗㊁功率因数㊁谐波电流等情况,计算变压器的在线HI㊂在出现异常情况时,系统将信息传达给现场人员㊂当与其他现有的保护和控制技术相结合使用时,可以实现有效的优先状态监测㊁控制和保护㊂为了分析性能,本文使用三相变压器进行验证,测试结果证明了所提出系统的有效性㊂系统利用现有的仪表传感器和通信网络,OCMS的开发成本约为变压器成本的2%㊂因此,本文开发的系统有助于变压器的预测性维护㊂实施变电站及其变压器在线状态监测系统可能需要投入一定的成本,包括设备采购㊁系统集成和数据㊀㊀图2㊀异常条件实验结果分析等㊂然而,通过减少维修成本和提高设备可靠性,这种投资可以获得长期收益㊂变电站及其变压器在线状态监测系统可以提供预警功能,预测可能出现的故障并提前采取措施,有助于提高设备的可靠性和安全性㊂参考文献[1]宋斌.基于油中溶解气体分析的变压器故障诊断方法的研究[D].武汉:武汉大学,2003.[2]张深逢.变压器状态监测与异常诊断系统的开发应用[D].河南:华北水利水电大学,2014.[3]李军浩,韩旭涛,刘泽辉,等.电气设备局部放电检测技术述评[J].高电压技术,2015(8):2583-2601. [4]樊皓,李航,王国锋.变压器运行过程综合误差数学模型[J].河南科技大学学报(自然科学版),2013 (1):16-20.[5]张庆,周璠,华成,等.基于信息模型的变压器可靠性系统构建[J].计算机工程,2012(13):224-227.(编辑㊀王雪芬)Online status monitoring system for substations and their transformersZheng YueyangElectrical and Information Engineering School Panzhihua University Panzhihua617000 ChinaAbstract The emergence of online status monitoring systems for substations and their transformers provides an advanced and efficient solution for the operation and maintenance management of power equipment.This article proposes an online condition monitoring system OCMS for substations and transformers which helps to replace preventive maintenance of transformers with predictive maintenance.The designed OCMS is a cost-effective online and accurate tool.The proposed system results were evaluated through experimental analysis.The designed OCMS is suitable for transformers with normal or abnormal faults such as abnormal faults detected through dissolved gas analysis.Therefore it is very different from other health index algorithms used for transformer condition monitoring in the market and has better performance.Key words substations and transformers online status monitoring cost effectiveness accuracy。

变电站电力设备综合状态在线监测系统变电站电力设备综合状态在线监测系统一、应用范围及特点变电站电力设备综合在线监测系统主要针对110kV及以上电压等级变电站内关键电力设备（变压器、GIS、断路器、容性设备、避雷器、电力电缆等）进行在线监测，并通过对不同电力设备多种运行参量的综合分析为全面评估设备的运行状态和寿命预测提供准确的现场运行数据。

系统主要特点：采用分层次监测的系统结构，将电力局管辖区域内的多个变电站内的多种电力设备在线监测作为一个整体进行规划和设计，在统一的硬件平台、统一的软件平台和统一的数据库上实现变电站多种电力设备、多个状态参量的集成监测，避免了在线监测简单拼凑带来的弊端，使监测系统具有良好的兼容性、可扩展性和可维护性。

采用目前国际上最先进的数据采集硬件和PXI测控总线结构，不同设备和数据中间之间的通讯采用IEC61850标准，能够保证监测数据的准确性和可靠性。

超高频局部放电监测采用外置的微带天线传感器（带宽：3000MHz）进行测量，并对采集到的单次放电波形进行多种分析，从真正意义上实现了超高频局部放电的在线监测。

所有传感器的安装不改变变压器的本体结构，不影响设备的正常运行。

现场前置机机柜、智能采集单元和所有外置传感器的结构设计均符合高海拔、大温差户外长期使用的要求，系统具备定期自检和故障自恢复功能，能在规定的工作条件下长期可靠工作。

远程数据监控中心采用双机热备+磁盘阵列的结构保证数据长期存储的可靠性，采用电力局区域互联网通信的方式，通过浏览器方式可以远程监控管理终端和监控中心连接，实现电力局办公桌面查看现场数据，并提供无线接入方式。

系统软件采用模块化结构设计和图元设计，同时具备自动监测和手动监测功能，具有良好人机界面，易操作，易升级。

二、技术参数1. 电容性设备：介质损耗角正切分辨率达1‰。

长期检测稳定性小于5‰。

检测单元测量误差小于5‰智能监测单元电磁兼容满足相关技术标准，同时支持现场通讯协议；2．避雷器电流测量精度小于2%（现场干扰条件下测量）；能够对测量结果进行温湿度修正；长期监测稳定性小于1%；电磁兼容应足相关技术标准，同时支持现场通讯协议；3．断路器：a) 电寿命诊断分合闸过程电流波形正常工作和分合闸过程电流幅值电弧持续时间（准确性≤±10%）分合闸动作次数、时间及日期主触头累计电磨损（以I2T 或IT 表征）（受燃弧时间判断的影响，测量精度≤±15%）b) 机械系统诊断线圈分合闸时间分合闸线圈电流波形断路器分/合状态c) 控制回路状态监测辅助触点动作时间d) 储能机构状态监测储能电机工作电流波形储能电机启动次数4 变压器：a）射频局部放电监测单元传感器频带：100kHz~15MHz实时采样带宽：15MHz相位分析窗口数：4000放电统计参量分析功能，包括：基本放电参量：最大放电量、平均放电量、放电次数二次统计参量：偏斜度、峭度二维谱图显示：最大放电量相位分布Hqmax(φ)、平均放电量相位分布Hqn(φ)、放电次数相位分布Hn(φ)二维放电谱图三维放电谱图：放电次数－放电量－相位b）超高频局部放电监测单元传感器频带：10MHz~3000MHz实时采样带宽：300MHz实时采样速率：2000MS/s等效采样速率：2000MS/s纳秒单次放电分析功能，包括：时域指纹分析、频域指纹分析、联合时频分析、基于小波提取的分形分析c）油中气体色谱在线监测最小分析周期: ≤4小时；工作环境温度：-30℃～45℃；安装接口位置：油路循环范围内；测量精度：气体组分灵敏度测量范围检测精度H2 ≤1μL/L 1－2000μL/L ≤10％CO ≤1μL/L 1－5000μL/L ≤10％CH4 ≤1μL/L 0.1－2000μL/L ≤10％C2H6 ≤1μL/L 0.1－2000μL/L ≤10％C2H4 ≤1μL/L 0.1－2000μL/L ≤10％C2H2 ≤1μL/L 0.1－500μL/L ≤10％总烃≤1μL/L 1－8000μL/L ≤10％d）套管介质损耗角正切在线监测（可选）介质损耗角正切分辨率达10-3长期检测稳定性小于5×10-3检测单元测量误差小于±1%读数+0.0005e）油中温度在线监测温度检测范围：-30℃～+125℃温度测量精度：0.5℃f) 铁芯接地故障在线监测最小电流分辨率1mA最大可测量电流范围应达到100A5 环境参数监测：环境参数环境温度 -50～80℃ ±0.5% 环境湿度 0～98%RH ±2%三、系统构成采用分层次在线监测的方式，将需要在线监测的电力设备按照区域划分为多个单元（通常将一回出线上的所有电力设备划分为一个单元）。

变电站（室）综合监控系统项目概况本项目为变电站（室）搭建智能监控环境，替代传统的人工巡检方式，达到快速、高效自动巡视。

近年来国家大力发展智能电网，但由于输变电使用环境限制和结构的复杂性使得智能化信息化水平较低，也正因环境恶劣结构复杂，输变电的故障率居高不下，随着智能电网工作的进一步深入，输变电智能化信息化已成为下一步的主要工作之一，但是由于存在信息采集种类繁多，缺少传输通道，缺少综合的监控软件等原因，国内尚无很系统的解决方案。

我公司根据国网技术导则要求开发的变电站（室）综合监控系统填补了这一空白，能够完成输变电的电能参数采集和图像、环境参数等非电量采集，利用轨道机器人或轮式机器人搭载各种传感器代替人工巡检，将所有数据收集汇总后经由IED模块将数据转化并上传至后台，使值班人员能够及时了解各设备运行参数以及环境参数，极大的降低设备故障率和供电事故率，替代复杂的人工巡检。

系统概述本系统可对变电站（室）内有害气体、空气含氧量、噪声、温度、湿度等环境参量、以及高频脉冲局放，超声波地电波局放，变压器铁芯接地电流、夹件电流等电力参数进行监测，对变电站（室）进行视频监控、红外成像。

系统可通过巡检机器人以及站点固定采集设备有效监测到变电站（室）内环境参数及电气电力参数的异常，根据设备的运行状态判断事态发展趋势进行预警，由原来只有在事故后告警变为事故前预警，提醒运维人员进行及时检修和维护，并上报和记录原始数据，系统软件处理上，设置多个告警等级，针对不同的现象，提示不同的告警内容，可有效地防止误报、漏报，为状态检修提供可靠的数据依据，大幅度降低事故的发生。

系统特点本变电站（室）综合监控系统具备以下特点：1. 高度集成：系统将环境监测、电力参数采集、视频监控、红外成像等多种功能集于一身，实现对变电站（室）全方位的实时监控。

2. 智能预警：通过先进的数据分析和模式识别技术，系统能够对潜在的故障和异常情况进行智能预警，提前发现并处理问题，避免事故发生。

艾湖220kV变电站变电设备在线监测可行性分析江西省电力科学研究院南昌供电公司武汉慧测电力科技有限公司2013年3月目录1 工程概述 (4)1.1 编制依据 (4)1.2 工程现状 (5)1.2.1 江西电网在线监测概况 (5)1.2.2 艾湖变在线监测概况 (6)1.2.3 项目必要性 (6)1.3 预期目标 (7)2 项目技术方案 (10)2.1 基本情况 (10)2.1.1 公司简介 (10)2.1.2 科学技术鉴定结论 (10)2.1.3 技术成果情况 (11)2.2 系统简介 (11)2.2.1 系统概述 (11)2.2.2 容性设备、避雷器在线监测 (14)2.2.3 HC系列金属氧化物避雷器在线监测 (16)2.2.4 变压器油中溶解气体在线监测 (17)2.2.5 HC系列铁芯接地电流在线监测 (19)2.2.6 无线断路器在线监测 (19)2.2.7 HC系列数字型SF6气体在线监测 (20)2.2.8 无线温度在线监测 (22)2.2.9 HCDL型变电设备IED (24)2.2.10 管理分析软件 (24)3 项目实施方案 (27)3.1 项目计划周期 (27)3.2 项目承担单位 (27)3.3 系统实施的主要任务 (27)3.4 安全措施 (28)3.5 项目实施明细 (29)4 项目预算.................................................................................. 错误！未定义书签。

4.1 整体预算表................................................................... 错误！未定义书签。

4.2 分项预算表 (31)1.1 编制依据结合变电站设备实际运行情况，主要依据以下规程及文件：✧Q/GDW168-2008 《输变电设备状态检修试验规程》✧Q/GDW240-2008 《输变电设备在线监测系统技术导则》✧GB1208 电流互感器✧GB311.1 高压输变电设备的绝缘配合✧GB50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准✧GB/T4109 高压套管技术条件✧DL727 互感器运行检修导则✧GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准✧GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求✧GB11032－2000 交流无间隙金属氧化物避雷器✧DL/T727-2000 互感器运行检修导则✧DL/T486-1996 交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件✧DL/T804－2002 交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则✧DL/T 402 高压交流断路器订货技术条件✧DL/T 593 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求✧国家电网公司 [2008]269 号《输变电设备状态检修管理规定》✧国家电网公司《110（66）kV～500kV互感器检修规范》✧国家电网公司《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》✧国家电网公司 [2006]512 号《变电站运行管理规范》✧国家电网公司电力安全工作规程（试行）及编制说明✧国家电网公司《交流高压断路器检修规范》✧国家电网公司《交流高压隔离开关检修规范》1.2.1 江西电网在线监测概况近年来在推广状态检修的大背景下，国内的输变电设备在线监测技术发展势头有增无减，无论是在线监测应用的规模还是在线监测技术水平，与国外相比都不逊色，但目前江西省电网变电设备在线监测系统主要还是以单一监测类型为主，没有形成统一的站级状态监测系统，具体情况如下：1）主变油色谱监测江西省电力公司从2002年前后开始摸索主变油色谱在线监测装置的使用，到目前为止陆续已经安装了36套主变油色谱在线监测装置。

变电所监控系统电气设备状态实时监测一、背景随着现代电网的建设和发展，电力系统中的变电所数量不断增加，变电所多处于人迹罕至的地方，常常面临环境恶劣，运维难度大等问题。

因此，变电所的安全运行和设备维护显得尤为重要。

变电所监控系统可以实时监测电气设备的状态，提供预警和保障电网的安全运行。

二、变电所监控系统的组成变电所监控系统由主控制器、监测装置、信号传输模块、告警输出以及数据处理系统等多个部分组成。

1.主控制器：主控制器扮演着最重要的角色。

它从监测装置中收集采集到的数据，并对其进行处理，输出各种有用的信息。

主控制器还可以与其它单元通讯，例如配电自动化系统、配电管理系统和远程监测系统等。

2.监测装置：监测装置是变电所监测系统的核心部分。

它可以使用多种技术来收集变电所的电气设备数据，例如可编程逻辑控制器、传感器、测量仪表和集中监测系统等。

3.信号传输模块：信号传输模块用于传输监测装置采集到的数据。

通常采用以太网、GPRS、WIFI等通信方式。

4.告警输出：告警输出可以把系统采集到的重要数据传输给相关人员（如维护工程师），以便及时采取必要的措施，防止电力设备发生故障、事故等问题。

5.数据处理系统：数据处理系统提供了数据管理、数据分析、数据处理、维护管理等方面的支持和工具。

数据处理系统通常与变电所监测系统的其它部分紧密地结合起来，以确保系统正常运行。

三、变电所监控系统的优势1.实时监测：变电所监控系统能够实时监测电气设备的状态，及时发现异常故障，给相关人员提供及时的预警信息，防止设备损坏。

2.精准诊断：监测装置采集到的真实数据，结合数据处理系统的算法进行计算，可以精准地诊断设备异常，让维护人员更快地做出准确的处理。

3.运维效率高：变电所监控系统自动化程度高，可以节约人力和成本，提高变电所的运维效率。

4.可远程监管：系统采用先进的通讯技术，让维护人员可以随时随地远程监管变电所的运营情况，实现变电所的无人值守。

四、总结目前，变电所监控系统已经得到广泛应用，实时监测电气设备状态的重要性已经越来越被人们所认可。

变电站综合自动化监控子系统变电站综合自动化监控子系统是现代电力系统的重要组成部分，它通过集成多种自动化技术和设备，实现了对变电站运行状态的实时监控、数据采集、故障诊断和控制操作。

该系统不仅提高了变电站的运行效率和安全性，还为电力系统的稳定运行提供了有力保障。

首先，变电站综合自动化监控子系统的核心功能是实时监控。

系统通过安装在变电站各个关键位置的传感器，如温度传感器、压力传感器、电流传感器等，实时收集设备运行数据。

这些数据通过通信网络传输至中央监控中心，由监控系统进行分析和处理。

其次，数据采集是该系统的基础工作。

系统需要对变电站内的所有设备进行定期或实时的数据采集，包括电压、电流、功率、频率等电气参数，以及设备状态、环境条件等非电气参数。

这些数据的采集对于后续的数据分析和故障诊断至关重要。

接着，故障诊断是变电站综合自动化监控子系统的关键功能之一。

通过对采集到的数据进行分析，系统能够及时发现设备运行中的异常情况，并进行故障诊断。

这包括对设备的过载、过热、短路等故障进行检测，并给出相应的报警信号。

此外，控制操作是系统的重要组成部分。

在检测到故障或异常情况时，系统能够自动或根据操作员的指令执行相应的控制操作，如断开故障设备、切换备用设备、调整运行参数等，以确保变电站的安全稳定运行。

最后，变电站综合自动化监控子系统还具备远程监控和远程操作的功能。

通过互联网或专用通信网络，操作员可以在远程监控中心对变电站进行监控和操作，这大大提升了变电站的运行效率和灵活性。

综上所述，变电站综合自动化监控子系统通过实时监控、数据采集、故障诊断和控制操作等功能，实现了对变电站的全面自动化管理。

这不仅提高了变电站的运行效率和安全性，也为电力系统的稳定运行提供了有力保障。

随着技术的不断发展，该系统的功能和性能将不断完善，为电力行业的发展做出更大的贡献。