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关于临沂供电局环网柜智能安全配电系统在线监测项目方案书

发布时间:2022-01-11 11:23:34人气:73

  环网柜配电在整个电力系统中占据重要的地位,其的运行状态直接影响电力系统的运行安全及效益,在我国华北、华东、华中及广东等地区都曾发生过配电室故障。通过对配电室设备运行状态进行在线监测以及故障诊断,能有效提高配电设备运行的可靠性、安全性以及经济性,其能最大程度上降低配电室的维护成本。带电检测是发现设备潜伏性运行隐患的有效手段,是电力安全、稳定运行的重要保障。

  目前,环网柜、高压开关柜的安全可靠运行直接影响整个变电站的供电可靠性,而其故障前期往往表现为局部放电,近年来由于开关柜绝缘特性劣化导致的电力事故数量逐年攀升,导致电力系统供电可靠性差、不稳定等问题,据统计其中 85%的绝缘特性劣化是由局部放电引起的。因此,高压开关柜的绝缘性能检测与故障诊断,是实现设备状态检修的重要前提,是保证设备安全可靠运行的关键。为克服传统停电周期性检查的局限性,减少停电损耗和降低维修费用,对运行中的高压开关柜进行局放带电检测,可获得能反映绝缘状况变化的信息,经分析处理后对设备作出合理诊断,并根据诊断的结论安排相应的检修。

  1、范围

  本方案针对环网柜、电缆进线与出线的局放在线监测技术,给出了所使用的开关柜局放在线监测系统,用以判断带电运行设备是否存在缺陷,从而预防发生故障或损坏,保障带电设备安全运行的产品以及公司介绍。

  本方案适用于配电站 10KV、35KV 环网柜的局放在线监测。

  2、规范性文件

  电力设备带电检测技术规范(试行)

  GB/T 6592 电工和电子测量设备性能表示GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求DL 408 电业安全工作规程(发电厂和变电所电气部分)

  DL 409 电业安全工作规程(电力线路部分)

  Q/GDW 1168-2013 输变电设备状态检修试验规程

  3、局放在线监测技术

  开关柜局放在线监测技术采用在线监测设备,在运行状态下,对设备状态量进行全天 24h 局放监测。不但能发现电力设备的潜伏性缺陷,还可以观测其发展趋势,从而采取针对性措施,防止设备事故发生。对于保障电网安全可靠运行、提高供电可靠性具有重要意义。

  4、在线监测的优势

  1)在线监测是在设备正常运行情况下的检测,无需停电,规避了因停电为用电客户带来的声誉和经济上的损失,为电力用户带来了极大的方便。

  2)通过在线监测所用的高科技设备与技术手段解决电力设备运行状态下的安全隐患。老式设备因设备严重老化,无法承受瞬时高压而不能进行停电打压试验,在线监测技术恰好弥补了这一缺陷,使用户对老式设备的运行状态了如指掌。

  3)在线监测可以长期对电力设备进行局放检测,便于及时发现设备的隐患,了解隐患的变化趋势等。

  总之,在线监测可以获取电气设备运行过程中最真实的状态,判断其是否存在隐患,以便电力用户决定是否对其检修、更换或者采取其它的一些相关处理措施,从而排除故障隐患,有效避免电力事故和非计划停电。

  项目可行性论证报告

  1. 项目意义和必要性。

  随着经济的发展,智能电网建设的深入,对电力系统的安全要求越来越高,电力系统的稳定性关系到经济发展的速度,而且,电力系统的每一次故障都可能给社会、经济造成非常严重的影响,小到设备损坏、局部停电,大到人员伤亡,电网解列,每次事故都会造成电能的损失和浪费,不利于节能降耗的国家发展战略。因此,所有电力企业都把电力系统的安全和稳定运行作为首要任务。

  环网柜柜是用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用的核心设备,在整个电力系统中占有非常重要的地位,因此保证环网柜的安全稳定运行对电网的安全意义重大。目前,为获取环网柜内的绝缘信息,通常进行停电的周期性试验。由于检测是在停电状态下进行的,因而无法展现绝缘状态在电场、热场和机械应力作用下发生渐变而劣化的过程,进而不能对环网柜的维护检修提供合理的建议,造成了大量的人力、物力和财力的浪费,甚至造成误判,形成大的停电事故。

  为弥补周期性试验的缺陷,山东博通节能科技有限公司研发生产的 BTUT-100-OT系列开关柜局部放电在线监测设备和高频局部放电在线监测设备,在不需要停电的情况下,用于检测开关柜内、以及电缆进线与出线本体的局部放电的仪器,可有效 24小时实时在线监测环网柜内局部放电,具有高精度、高灵敏度、抗干扰能力强等特点,已广泛用于电力企业的开关柜安全监测系统中。测量结果通过无线传输,尽可能的减小了对于变电室结构的影响。

  42010 年国家电网公司《电力设备带电检测技术规范》明确提出开关柜局部放电检测是必须进行的一项检测项目。通过长期监测环网柜设备的局部放电状态,分析局部放电特征量的变化趋势,可以判断环网柜工作时所处的安全境地。一旦发现局部放电幅值或重复率发生显著增长,即可确认环网柜中发生较危险的绝缘故障,需停电进行维修。这样,既为设备的维修提供了有效的参考建议,也避免了周期性试验的盲目性、信息缺失性和浪费。因此,局部放电在线监测具有诸多周期性试验无法比拟的优点,成为未来环网柜绝缘监测及诊断技术的发展方向。

  2.竞争优势山东博通节能科技有限公司的优势在于拥有高技术高学历的核心团队及完善的理化实验设备并依托天津大学电气与自动化学院的科研背景,掌握了对开关柜设备进行局部放电监测的多种核心技术(地电波技术,超声技术,模式识别技术,纳米传感器技术等),依据此技术研制成功的局部放电监测仪,各技术指标同于甚至优于进口设备,在稳定性,实用性等方面强于国产设备,打破了该领域内进口设备的垄断,提高了市场对于国产设备的信心。

  3.主要技术特点本检测设备由以下 4 个模块组成:

  ● TEV 和超声波传感器,功能是实现现场局部放电信号的采集和初步处理;

  ● 信号预处理模块,功能实现 TEV、超声信号的预处理;

  ● 数字信号模块,功能是实现 TEV、超声信号的 A/D 转换,数字滤波,分析处理。

  ● 人机界面、数据输出模块,功能是实现分析结果的显示,声音信号及数据输出。提供控制界面。

  4、创新点

  (1)采用纳米材料研制地电波传感器,提高了传感器对于高频、小信号的灵敏度,经过调制,对频率范围在 1MHz-100MHz 的地电波信号具有最优响应。

  (2)采用高速采样芯片,采集地电波传感器信号,并独创性利用统计学算子对采集到的数据进行模式识别,提高了判断的准确性。

  (3)采用具有专利技术的超声信号的处理模块,可屏蔽外界干扰,并提高超声信号能量。

  (4)采用低功耗 ZigBee/485 无线通信组网技术,在保证信号传输强度的基础上,降低了模块的传输功率。

  5、可行性分析

  基于地电波与超声波技术的局部放电监测原理,可以实时监测环网柜的运行状态,在环网柜发生局部放电时及时报警,通知运行人员进行停电检修,防止环网柜因发生严重事故而退出运行,从而避免电网的大停电事故。一台普通的高压环网柜成本在数万元,如果发生大停电事故,所造成的直接间接经济损失则无法估量。因此,对基于地电波与超声波技术的局部放电监测原理的研究,既可以做到对环网柜运行状态的实时监测,节约环网柜定期检测所需的人力物力成本,又可以保证环网柜的安全运行,避免发生恶性事故而造成生命财产的巨额损失。

  该项目的实施是必要的,它对确保环网柜的正常运行 、对保证电网的坚强可靠都具有十分重要的发展和现实意义,也能为本公司创造巨大的经济效益。

  山东博通节能科技有限公司是一家高新技术企业。公司拥有国内先进的高压试验设备和完善的理化试验装置,主要以研制、开发、生产局部放电高频传感器、电力电缆检测系统、TEV 在线监测设备、智能电网无线测温系统等为主,其研发的 TEV 开关柜局部放电在线监测系统已达到国际领先水平。本公司拥有一支优秀的人才队伍,其中博士以上学历 9 名,硕士 25 名,凭借有力技术支撑,以质量上乘、及时、周到的服务,在电力设备市场中日益壮大,科技含量逐步提高,业务覆盖面越来越广。公司本着“一流技术、一流服务、一流设备、创造一流效益”的宗旨,努力为项目所在地区的经济和社会发展服务,进一步促进社会资源的高效利用,同时努力铸造我们自己的品牌。


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