在线监测系统在智能电网中应用

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1、LOGO 山东泰开自动化有限公司 智能电气事业部 在线监测系统在智能电网中应用 正直 诚信 务实 创新 泰开集团坐落于中外驰名的泰山脚下，由国家工商 总局注册，主要研制开发生产550kV及以下电压等级输 变电电 器成套设备的大型专业企业，有着三十多年的输 变电设备 生产经验 ，拥有北区、东区、南区和泰开泰山 4个工业园和20个全资子公司，占地3000余亩，在职职 工10000余人。集团先后被授予国家火炬计划“重点高新 技术企业”、“全国重合同守信用企业”、“全国模范劳动关 系和谐企业”、“国家火炬计划泰安输变电 器材特色产业 基地骨干企业”、“山东省机械工业利税五十强企业”、连 续多年省级“文

2、明单位”、泰安市“十大经济支柱企业”。“ 泰开”商标被授予中国驰名商标。全年合同达120亿元。 公司简介 公司简介 u 山东泰开自动化有限公司是泰开电气集团有限公司的全资子 公司，前身为山东鲁能泰山自动化研究所，成立于1995年。 注册资金5000万元，现有员工258人，拥有2000平方米的科研 楼和5000平方米的高标准生产车间。 2000年顺利通过 ISO9001质量保证体系认证，2001年获得山东省双软企业认定 ，2009年通过了ISO19001,18001和14001三合一体系认证。 u 公司一直从事变电站微机保护装置和监控软件系统的研发和 应用，在110KV及以下变电站综合自动化系统

3、、发电厂综合自 动化系统、配网自动化、智能直流电源、220KV高压设备在线 监测系统等领域有十多年的生产和运行经验，用户遍及国内 二十多个省市。 公司简介 柜体装配车间 电子装配车间 电子生产车间 公司简介 出厂检验 电磁兼容试验 老化试验 PCB贴片 焊接生产线 公司特高压试验大厅 前言 v 由于GIS是大型的封闭式组合结构系统,停电检修不但需 要投入大量的人力物力、长时间 停电,而且不当的检修可 能会导致意外的故障,这也会给国民经济造成重大损失。 为了保证GIS设备的可靠运行,就必须做到“该修则修,修 必修好”,也就是状态检修。而在线检测 与智能故障诊断 是实施状态检修的先决条件。因此对G

4、IS连续、准确地在 线监测 与诊断是保证GIS安全可靠运行的关键措施。 针 对国内外前期已有的监测装置存在的安全可靠性差、灵敏 度低、抗干扰能力差、运行成本高及无法进行智能故障诊 断等缺陷,我公司经过大量的科研工作和工程实践,研制出 了一系列技术先进的在线监测设备 。 智能电网概念 v定义以特高压电网为骨架网架，各级电网协调发展的坚强电网为 基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征 ，包含发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电 压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代 电网。 vv智能高压电气设备智能高压电气设备是指将光学、电子、信息、通信

5、、 计算机等新技术与传统的高压电气设备结合而形成的，建立在 IEC61850标准基础上的，一次设备与智能组件的有机结合体，具有测 量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化特征 的高压电气设备。 统一坚强智能电网战略框架 高压智能设备技术特征 泰开在线监测发展历程 泰开电气集团有限公司作为国内输变电电器成套设备的大型专业企 业，专业研发生产550kV及以下电压等级的各种开关、变压器、开关 柜、自动化控制和电线电缆等五大系列产品。公司在做强传统高压电 气设备的同时不断创新，积极响应“建设统一坚强智能电网”的号召 ，专注研究高压一次设备智能化全面解决方案。 泰开自动化有限公司总结集团

6、在一次设备领域多年制造和维护经验 ，结合本公司多年研发变电站综合自动化产品的技术优势，从2002年 开始，成功研发了多项在线监测产品并已应用于几十个智能变电站项 目中，并且诸多产品被授予国家发明专利、国家实用新型专利、计算 机软件著作权，部分产品被授予山东省技术创新一等奖、山东省机械 工业科技进步奖一等奖、山东省机械工业技术成果一等奖等。主要产 品如下： 经典案例 云南大理110kV巍山变电站使用我公司在线监测 ：云南第一个智能化变电站， 也是国家863计划大电网智能调度与智能输变电 技术中课题21基于物联网技术的输 变电设备 智能监测与全寿命周期管理中网联网一体化智能监测示范站点。 经典案例

7、 山东济宁金威220kV智能化变电站：使用我公司在线监测 系统，该项目2012 年已经正式投运。 经典案例 保定供电公司龙泉220kV变电站工程 经典案例 山东潍坊怡明220kV变电站：山东第一个智能化变电站，示范变电站。 经典案例 陕西柳湾110kV变电站工程 经典案例 国网技术学院工程 泰开在线监测发展历程 FBZ2610型GIS智能汇控柜（PLC型） FBZ2620 GIS智能监控与故障诊断系统 BMC-100断路器机械特性在线监测系统 ZMW微水密度综合监测装置 FBZ-3500智能控制终端 TK-EM8000 SF6开关室环境智能化监控系统 2005年，与华北电力大学联合研制开发了T

8、KHD-2000系列GIS局部放电 在线监测系统上述智能模块已独立或组合安装我公司的GIS设备上， 运行于近50项输变电工程。 SF6气体状态监测IED、操动机构状态监测IED、局部放电监测IED、在 线监测主IED。 CM3000变电站电气设备状态监测系统 泰开在线监测发展历程 TOA-1000变压器油中气体在线监测系统 变压器智能组件 变压器智能风冷控制柜 变压器远程监视系统 变压器局部放电在线监测系统 智能开关柜监测装置 真空断路器机械特性监测系统 隔离开关智能控制装置 在线监测产品 GISGIS在线监测在线监测 BB E E C C DD AA主IED SF6状态监测IED 机构状态监

9、测 IED 避雷器监测IED局放监测IED 在线监测产品 根据国家电网公司文件2010180号 Q/GDW Z 410-2010高压设备智能 化技术导则技术文件指导，研制完成SF6气体状态监测IED、操动机构状态监 测IED、局部放电监测IED、在线监测主IED等产品。 在线监测产品 在线监测产品 v 1 PLC型GIS智能汇控柜 本系统柜由PLC 软件编程控制取代 了常规的继电器组成的硬线接线逻辑控 制电路，使整个控制简单清晰可靠，达 到了智能化的要求。同时因本系统对每 一开关设备只需采集一个辅助信号，这 会节约非常多的二次电缆，降低了生产 成本；并且外围布线简单清晰，减少了 故障点，更加保

10、障了系统的可靠性；另 外因PLC是智能型设备，在系统出现故 障检修时能够在线查看控制回路的实时 状态，非常容易的看到系统当前的故障 位置，使我们检修人员能够有的放矢， 提高检修效率。还有，系统采集了GIS 封闭式组合电器中各断路器、隔离开 关、接地刀闸的分合状态，实现了一次 设备的在线监测，能通过屏蔽双绞线与 中控室通讯，实现“三遥”功能。 在线监测产品 PLC型GIS智能汇控柜应用现场 在线监测产品 v 2. FBZ2620 GIS智能监控与故障诊断系统 FBZ-2620型GIS智能监控与故障诊断系统是在FBZ-2610型GIS智能汇控柜 的基础上，增加气室SF6密度在线监测、断路器分合闸电

11、流监测、储能电机电 流监测、避雷器泄漏电流监测（可选）、微水量在线监测（可选）、开关室 环境监控（可选）和用于监控与故障诊断的上位机软件系统。 在线监测产品 GIS在线监测与故障诊断系统 在线监测产品 FBZ2620 GIS智能监控 与故障诊断系统-现场图片 在线监测产品 v 3、BMC-100断路器机械特性在线监测系统 v 该产品通过了西安高压电器研究院实验认证中心试验。是在总结泰开集 团在高压开关领域的制造和维护经验，结合泰开自动化公司变电站自动化、 高压设备在线监测方面的研发优势，开发的一款在线监测精品。本产品在厂 内不同电压等级不同批次的几百台断路器上进行了上万次试验，与国内外众 多厂

12、家的断路器特性仪进行了对比，BMC-100断路器机械特性在线监测系统监 测效果极佳。主要监测分、合闸线圈电流及波形、储能电动机电流波形、储 能电动机的电压、储能时间、分合闸时间、速度、行程曲线等功能。 在线监测产品 采样装置 传感器 在线监测产品 在线监测产品 在线监测产品 在线监测产品 v4、SF6气体微水密度综合在线监测系统 该产品通过了电力工业电气设备质量检验测试中心 试验，是基于SF6气体微水密度综合监测系统（专利号 ：200820174639.1）和SF6气体微水密度综合监测装置 采样器（专利号：200820023175.4）专利技术，采用芬 兰进口维萨拉DMT142露点变送器和高精

13、度SF6气体密度 传感器而设计的在线监测系统。DMT142具备自动校准功 能，能够自动纠正零点偏差功能，同时微水传感器和密 度传感器可以独立在线校准、独立在线安装或拆卸、并 且采样器阀门通孔较大，微水传感器距离GIS本体外壳 6cm，该系统具有测量精度高,及时性高、密封性好等 优点。 SF6SF6气体特性气体特性 vSF6气体特性介绍 vSF6气体是世界上目前最优良的绝缘介质和灭弧 介质。 vSF6气体状态监测 主要监测SF6气体的压力、温 度、密度和微水。 vSF6气体的密度表征GIS气室泄露的重要参数，如 发生SF6气体大量泄露会出现的后果是绝缘迅速 降低，甚至出现母线直接接地事故，这是S

14、F6气 体状态监测 的最重要原因之一。 SF6SF6气体特性气体特性 vv GIS设备中SF6气体含有水分，会引起严重的不良 后果。其危害有两方面。一是水分引起设备化学腐 蚀；二是水分对电器设备绝缘 件的危害。在国家 标准中新SF6气体的含水量不得高于8ppmv 。 v SF6气体微水密度综合监测系统采样器、露点 变送器、密度变送器、信号采集处理装置、SF6气 体状态监测 IED和后台监测系统组成。 在线监测产品 在线监测产品 在线监测产品 采用相应的计 算方法对露点和 PPM,温度压力和密 度进行相应转换,具 有准确度高,测量可 靠等特点.同时维萨 拉公司DRYCAP技术 通过自动校准程序

15、得到准确的露点测 量。自动校准程序 通过自动加热传感 器并进行“归零” 纠偏，确保低露点 精度，保证传感器 长期稳定性。 DRYCAP技术是维萨 拉公司全球专利。 在线监测产品 已取得中国计量科学研究院认证和中国电力科学研究院试验报告。该产品采 用德国进口的SmartMODUL SF6双光束红外气体检测传感器和日本的KE-50 O2浓度 检测传感器，利用先进的红外吸收（NDIR）原理SF6气体浓度精度能够做到1%,工 作重复性好，稳定可靠，使用寿命长(双光束红外检测传感器可以长达到10年寿 命)，氧气检测精度0.5%FS。系统由主机， SF6/O2采集模块 ，温湿度探头, 人 体红外探头,声光

16、报警器等组成。可实时SF6气体浓度定量检测、氧气含量检测、 温湿度检测等。 5. TK-EM8000 SF6开关室环境智能化监控系统 在线监测产品 在线监测产品 开开 关关 室室 环环 境境 监监 控控 框框 架架 图图 在线监测产品 现场探头安装图 在线监测产品 监控主机现场安装图 在线监测产品 6.TKHD2000特高频局部放电在线监测系统 v 当GIS内部发生局部放电时，能激励起1GHz以上的特高频电磁信 号。由于GIS具有同轴谐振腔结构，使得特高频电磁波信号在GIS内部 传播时衰减较小，因此可以方便的用特高频探头接收。由于GIS外壳 良好的屏蔽作用，外部信号很难进入GIS内部，即使少量的干扰信号 进入GIS，其频率也远低于超高频（3003000 MHz）的范围，因此， 在特高频的范围内提取局部放电信号时，大大减少了外界干扰信号。 v 本系统基于特高频（UHF