220kv 变变电设备在线状态监测与故障诊断系统技术协议

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1、福建和盛高科技产业有限公司220kV碧里变SPM-2型变电站在线监测诊断系统技术协议220kV碧里变SPM-2型变电设备在线监测与故障诊断系统技术协议书（正本）福建省福州电业局福建和盛高科技产业有限公司2010年4月第18页共18页福建和盛高科技产业有限公司220kV碧里变SPM-2型变电站在线监测诊断系统技术协议需方：福州电业局供方：福建和盛高科技产业有限公司供方向需方提供220kV碧里变SPM-2型变电站电气设备在线监测及故障诊断系统（以下简称SPM-2型在线监测系统），具体技术协议内容如下：1

2、系统概述根据福州电业局提供的220kV碧里变电站现场设备具体情况及要求，供需双方进行了仔细的分析和协商，决定选用SPM-2型变电站电气设备在线监测及故障诊断系统。SPM-2型变电站电气设备在线监测系统是一套针对110kV及以上电压等级的电气设备，实施绝缘状态在线监测及诊断的完整系统，适应于监测运行中电力变压器、互感器、耦合电容器、避雷器等高压电气设备的运行状况。该产品采用分层分布式结构，只需在被监测设备上安装智能化的现场监测单元，即可实现多路信号的同步高速采集和信号就地处理，并通过现场总线把监测数据

3、传送到站端主机。监测数据采用WEB方式发布。用户（PC，用户端的计算机）利用局域网可随时获取监测数据和诊断结果。本方案系统由就地监测单元、通讯和控制单元及主站组成，系统结构图见图1。第18页共18页福建和盛高科技产业有限公司220kV碧里变SPM-2型变电站在线监测诊断系统技术协议图1SPM-2型在线监测系统结构图图2SPM-2型在线监测系统分层分布式结构示意图SPM-2型在线状态监测系统按分层分布式系统设计，积木式结构，具有灵活的可扩充性。其基本框架按三层体系结构设计：1.1就地监测单元1.1.1

4、在现场每组设备处安装，安装在各设备的支架上,实现设备绝缘参数的就地监测。第18页共18页福建和盛高科技产业有限公司220kV碧里变SPM-2型变电站在线监测诊断系统技术协议1.1.2现场各组设备的监测单元利用CAN/485工业现场总线联网，向站端主机传送已数字化的测量参数。1.2中央控制主机完成对全站现场监测单元的同步测量控制、通信管理、数据收集、数据处理；数据的查询显示；并将有关数据上传主机系统，承上启下，将变电站现场和主机后台软件联系起来。1.3监测诊断系统收集高压设备的状态信息和在线状态监测数

5、据图形等，利用智能技术对运行设备情况进行综合判断，为状态检修提供有力的决策支持。2SPM-2型系统关键技术2.1采用分层分布式系统结构各监测单元按照变电站高压设备的分布而就地安装、布置，各监测单元之间通过CAN/485现场工业总线与站端主机进行通信。该结构采用现场总线技术，就地测量、数字传输，可彻底杜绝被测信号（微安、毫安级模拟小电流信号）的长距离传输问题以及地电位的冲击问题，保证数据的准确传输。数字工业总线的应用实现了全站所有设备绝缘参数的同时采集和测量，既保证了绝缘参数（介损、阻性电流）计算的准

6、确性，又可以保证介损相对值不受PT角差变化的影响。克服了传统的集中式系统只能轮流采集，不能保证测量同时性及介损相对值准确性的弊端。此外，采用这种网络结构、分散布置的方式，简化了现场接线，施工简单，智能监测单元分布安装于各设备支架上，与设备联接电缆短。第18页共18页福建和盛高科技产业有限公司220kV碧里变SPM-2型变电站在线监测诊断系统技术协议2.2信号取样技术信号取样及测量是绝缘在线监测系统的关键技术，它将直接影响到使用的安全性和监测的有效性。为避免信号取样方式对被测电气设备的安全运行造成影响

7、，通常采用穿心结构的电流传感器。无源电流传感器（简称小CT）具有结构简单、工作可靠等优点，早期曾被广泛应用，但由于被测电流信号通常为毫安级，且又必须采用穿心结构，检测精度难以满足介损测量的要求。采用硬件补偿或软件修正的方式，虽然可以调整传感器的误差，但却无法保证这种相对精度的稳定性，现场应用时将会明显受到环境温度变化的影响。采用有源零磁通设计技术是提高小电流传感器检测精度的唯一途径。SPM－2监测系统采用先进的自动补偿式电流传感器，除了选用起始导磁率较高、损耗较小的坡莫合金作铁芯外，还采用了独特的深

8、度负反馈补偿技术，能够对铁芯的激磁磁势进行全自动补偿，保持铁芯工作在接近理想的零磁通状态。长期使用经验表明，这种穿芯结构（穿芯孔径为Φ25mm）的电流传感器在检测100μA～1000mA的工频电流信号时，相位变换误差均不大于±0.01°（相当于tgδ误差为0.02%以内），并且基本不受环境温度及电磁干扰的影响，可以从根本上解决对电容型设备末屏电流信号的精确取样问题。2.3介损的测量要实现电容型设备介质损耗参数的在线监测，关键技术是如何准确获得并求取两个工频基波电流信号