电气设备绝缘在线监测系统.pdf

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1、...................在线监测技术电气设备绝缘在线监测系统罗光伟(四川工程职业技术学院电气化教研室，四川德阳618000)〔摘要〕介绍了电气设备绝缘性能的在线监测方案，提出了面向对象的在线监测电气设备及参数的单元设计方法。并通过监测电容性设备介质损耗(tanb),氧化锌避雷器阻性电流、变压器铁心电流和变压器油中各气体的含量来判断电气设备的绝缘性能。关键词电气设备在线监测监控系统绝缘0引言对于110-500kV以充油设备为主的常规变电站，虽然可在线监测的特征量很多，但有些特征量的在线监测尚处于研究阶段，因此，根据大竹林220

2、kV变电站的实际需求，确定了以下项目监测的具体内容:(1)TA,祸合电容、电容式压变、主变套管的一次泄漏电流、等值电容、介损的监测及超值报警。(2)氧化锌避雷器的泄漏电流、阻性电流、基波电流、有功损耗的监测及超值报警。图1硬件系统框图(3)主变铁心接地点接地电流的监测及超值报有:①电容型设备绝缘泄漏电流，它包括电流互感警。器TA、电压互感器TV,祸合电容OY、电容式电压(4)变电站现场温、湿度的监测。互感器CVT、变压器套管BUSH，它的范围从几十毫安到几百毫安，属电容性电流;②MOA避雷器的1硬件设计泄漏电流，它的范围从几百微安到毫安，

3、属阻容性该在线监测系统采用以软件分析为主的监测方电流;③变压器铁心接地电流和变电站污秽泄漏电法，硬件电路相对较简单，但由于容性电气设备的流，前者从几十毫安到安，后者从几毫安到几百毫介损tan6值和MOA的阻性泄漏电流值均较小，因安，都属于有功电流;④作用在各设备上的母线电此，对于硬件电路的性能要求较高。为提高测量的压;⑤变电站环境温度、湿度。由于这些信号的性准确度和精度，需要采用具有高灵敏度、低温漂、质和大小不同，所需用的取样探头性能差异也较高共模抑制比的硬件电路，以达到既能消除干扰又大，因此必须面向对象研制相应的电流传感器才能使信号不失

4、真。满足在线监测的要求。硬件电路原理框图如图1。硬件电路包括传感鉴于电流传感器的重要性，我们采用如图2所器部分、前置处理电路部分、数字波形采集装置、示的类似TA的无源电流传感器。由于电流传感器现场通信控制电路等，它能实现信号的转换、放大、的原边要串入设备的接地线(或末屏接线)，因此，滤波、触发、采样等多种功能。土石习又几2电流传感器了U电气设备绝缘在线监测系统需要采集的信号·沪0图2环型电流传感器收稿日期:2004-05-122005-IF-3翔〕在线监测技术群然麟偏藕麟麟瀚麟黝薰蒸熬熬藕偏赚麟麟麟照徽翻端瀚翩电流传感器做成环形，原边用

5、等效直径为(P10的编提供数据，A/D转换的精度直接关系到整个监测系织圆铜线，根据信号大小的需要决定原边环绕匝统的测量准确度。根据系统的实际情况，在满足采数，然后通过有绝缘套管的(P10铜棒引线与接地线样定理的要求和采样精度的前提下，选用了12位高串接。速、高精度的A/D采集卡，其主要性能如表Io3前置处理电路表1A/D采集卡主要工作性能表采样位数转换精度转换速率转换类型电压输入范围对于绝缘监测的电流信号，由于不同的设备其士1LSB100kHz逐次渐近15V,110V,0-5V,0-10V电流幅值大小也不同;对同一设备，在正常运行和出现异

6、常时，其电流幅值大小也不同。当设备绝缘这种A/D采集卡可以采用软件设置模拟输入电良好、清洁干燥时，流过设备末屏的电流较小;设压范围，具有灵活的采样触发方式(包括软件触发、备运行过程中了因受潮、绝缘老化等原因可能使流程控计数触发和外部脉冲触发)，承受过压高(最过设备末屏的电流增大。在这种情况下，若硬件电大可持续承受士30V)。它还带有1k的FIFO(先进路放大倍数固定不变，则无法满足测量要求，不利先出队列)，可以设置其中断方式;数据传送可以于准确测量。A/D转换器对输入的模拟信号的电平采用程序控制、中断方式或DMA方式。大小是有一定要求的，

7、如0-2V,0-5V或一5-5V等。5现场通信控制电路为了减少转换误差，希望送来的模拟信号在A/D转换输入的允许范围内尽可能大，这就要求对采集到为了实现可靠的远距离数据传输，拟采用ICP的信号的幅值进行必要的调整，选择合适的放大倍的ND型RS-485通讯模式。ND型RS-485网络的信数。电路由放大倍数可调的集成放大器、分压器，号传输方式类似于计算机网络总线通信方式。所有模拟开关，电压跟随器，同相比例放大器组成。ND型控制模块下挂的信号集中箱体只有1根信号经传感器在现场采集的电压、电流信号不可避输出线，而所有的这种信号线最终都连接到一根主

8、免地要受到来自外界的电磁干扰信号的影响，而传信号电缆上，这样不但结构简单明了，而且大大节感器或放大电路本身也可能产生一些噪声信号，严省了信号电缆的敷设量。实际应用时，选择ND型重时待测信号将被