A. 谁有电力变压器中气体传感器在故障分析中的应用的论文 急求
电力行业是国民经济的大动脉,在我国现代化建设中有着举足轻重的地位。进入二十一世纪后,国家相继投巨资在完成城网和农网两级电网的改造,同时电力系统改革也在逐渐深入。在建设早期,很多变电站都建立了模拟电力监控系统,用于对变电站各类电力设备的安全运行和周围环境进行监视,但是,在科学技术日新月异的今天,安防设备数字化的应用趋势已被各个应用领域所认同和接受,本文主要介绍目前电力行业领先的一种数字化监控模式--无人值守。 伴随着计算机技术和多媒体技术发展起来的数字电力监控系统,对变电站的安全自动化技术和无人值守或少人值守提出了更科学、更有安全保障的技术要求,除了具备变电站监控系统中现有的“四遥”(遥控、遥调、遥测、遥信)功能外,越来越多的电力企业希望借助“遥视”这一新的手段来提升系统的监控水平。因而,也有越来越多的企业参与到这一领域的技术设备的开发中。综合目前市场已经应用的技术和方案,符合市场应用需求且具有技术先进性的数字电力监控系统具有以下功能和特点。 1、适用于变电站的无人值守,监视变电站的设备运行和操作状况、发热情况,能解决电力设备的防火、防盗问题,并实现工作人员现场操作和监控中心远程监视相结合。 2、实时监视在电力监控主控室的控制屏上能实时显示设备安全数据和仪表读数;对开关室内的设备运行情况和电容器进行监控;数字电力监控系统可以实时反映和记录主变压器和各主变风扇的运行情况;能对大门口和主要的出入口进行监控和报警,如周界报警系统、室内报警系统、大门门禁系统、其他报警信息输入;还有不能忽视的监控点是对环境(温度、湿度采集)、空调机起停、瓦斯泄漏检测等的监测,如变压器油位和火警报警。 3、现场操作指示 我们知道,变电站的各种操作必须严格遵守操作规程,如果操作不当,将会对国家财产和人身安全造成极大的危害。但是变电站的各种操作比较繁琐,因此必须结合相应的保证措施,将误操作的可能性降低到最小。在数字视频监视系统出现后,可以利用监视系统的远程实时监视功能,由调度中心的值班人员对远方变电站操作人员所进行的操作进行指导,如果发现不正确的操作,可以通过电话、手机及时提醒操作人员,从而确保操作的万无一失。另外,也可以发现一些在地面上不容易观察、发现的遗留工作物品。由于工作人员的疏忽,可能在施工的过程中,将一些使用工具或者其他物品遗忘在工作现场,这些遗留物品在地面上是看不到的,这时可以利用高空的摄像机来发现它们,从而消除一些安全隐患。 4、事故追忆 在以往的变电站保护、监控系统中,故障录波是作为发生事故后进行事故追忆的手段。随着数字视频监视技术的发展,它也可以作为进行事故追忆的一种辅助手段,用于帮助技术人员查看事故发生时变电站的状况,从而尽可能地发现事故发生的原因,这也是数字电力监控系统应所具备的功能。 5、由于各变电所之间距离较远,通常几十公里有的甚至上百公里,目前变电站通讯是用光纤、微波或电话线等方式进行连接,图像信号传到监控中心必须经过压缩和解压缩。因此,图像质量较之现场的模拟信号稍有损失。数字电力监控系统必须正确选择适合于电力监控的压缩与解压缩格式,以尽量减少图像的损失,保证电力监控的图像清晰与真实。 6、变电站设备的图像监视一般以静态物体为主,动态物体为辅,所以数字化的电力监控需要同样重视动态画面的捕捉,如设备的防盗、现场工作人员的施工状况;数字电力监控还得具有监视平时需登高或带电位置的设备情况的功能,如渗油、发热、冒烟等状况的及时报警与实时监看。 一、变电站无人值守的技术性要求 变电站无人值守的现实原因 数字电力监控为何需要无人值守,原因在于:首先,电力行业是一切经济活动的能源供给源。随着国家经济的快速发展,能源需求大幅增长,国家加大电网建设的投资力度,随之变电站增多,分布点也越来越广,有的靠近城镇郊外,有的则位于偏僻山区。对于在深山野郊,需翻山越岭等地的变电站,昼夜派驻人员值班的模式存在很多弊端,例如不能及时掌握设备运行状况和处理障碍,同时,值班人员的安全也得不到保证;其次,我国正在进行“网厂分离、竞价上网”的电力改革,以便开放电力市场,引入竞争机制,降低发电成本和合理利用资源,并最终使用户获利。电力行业参与市场竞争,生产调度与市场交易一体化,经济成本与效益利润投入产出的比例多少,要求数字变电站实现无人值守;最后,安防产品对应的应用领域,无人值守所带来的便利与实惠得到众多业界的一致赞同,大家广泛推崇无人值守的管理模式。 变电站无人值守的设计依据 虽然,数字电力监控系统引入无人值守进行电力安全保障与管理,但人们对这种“无人值班”还是心存疑虑,毕竟在其他应用领域无人值守的介入,由于安防技术发展水平不够成熟还存在一些使用弊端。为此,电力行业无人值守的研究课题能否有所突破,值得大家关注。那么,数字电力监控系统的无人值守具体应该怎样设计?记者综合企业专家的建议,总结为: 1、变电站的无人值守应该充分考虑用户的具体要求和依据当地的地理情况来设计无人值守的系统组成,且系统应具有高度的可靠性和工作的连续性,可以24小时连续监控变电站的多个监控目标。无人值守的系统应具有多画面视窗功能,采用1~16个画面任意分割的方式,保证图像清晰和画面流畅,应彻底杜绝马赛克、图像边沿锯齿及拖动现象,在保证高品质画面的同时,降低传输码流,真正实现的海量存储以达到电力监控数字化的要求。 2、电力行业的无人值守系统建议采用分布式集中控制技术,把一个变电站分成几个报警区域,每个报警区域由一台分级控制器负责区域内的所有报警控制、设备控制。分级控制器再通过数据线与矩阵主机相连。矩阵主机与所有的分级控制器只须一对双绞线连接即可。变电站无人值守系统如采用了分级控制技术,使系统施工、布线和维护变得简单方便,系统可行性因此有所提高,避免了因某一区域发生故障而影响其他区域正常工作的现象。分级控制器采用标准422/485接口,可与变电站其他设备联动。 3、系统能对设备运行状态进行监控。现有的电力监控系统,只能监视设备的外部及周围环境,无法监测设备的运行状态,只能在被监视的电力设备发生严重(如起火冒烟、外部变形等)情况下报警,无法将被监视设备发生故障隐患消除在萌芽状态。因此,要做到真正意义上的无人值守变电站,必须采用红外热像仪,完成对变电站主要工作设备(主变压器、电容器、开关等)的运行状态监控,及时发现设备故障,及时报警。� 4、变电站的无人值守系统应由多个远程现场和一个监控中心组成,在远程现场和监控中心之间有PCM 2M通讯线路连接。在每个现场均有若干台摄像机。摄像机的镜头和云台可控制调节,并可加若干传感器、警灯、警号等外围设备。无人值守的电力监控中心可以任意监视各个现场,并收集各现场的报警信息。监控中心由中心机房内部的多媒体监控主机和机房以外的网络分控计算机组成。 无人值守变电站的主要技术障碍 无人值守变电站系统设计研发后在实际电力工程使用中不可避免遇到一些技术方面的困难,这些技术障碍同样也是无人值守变电站在系统升级改造中需要完善的方面,其主要表现在: 1、信息压缩 由于无人值守的变电站需要储存的图像信息量很大,须占用很大的带宽,利用现有的通信方式直接传输相对较偏远或是经济落后地区有很大的困难。因此,无人值守的变电站在远距离传输图像信息时必须先进行压缩。目前图像压缩编码技术基本上采用数字编码压缩,可以采用的编码方法有许多种,它们在图像质量、压缩比例、技术实现的难易程度等方面都有自己的特点,用途也不一致,但是目前还没有哪一种方法能很好地完全解决电力行业无人值守时监控图像信息压缩的问题。国内的电力监控工程中应用比较广泛的数字压缩编码方法,主要是差分预测编码法和变换法两大类,前者容易实现,但易受干扰、有误码扩散等问题,适用于不容易受干扰的通信线路(如光纤);后者图像质量好、压缩比高,缺点是电路规模大。 ||| 电力行业是国民经济的大动脉,在我国现代化建设中有着举足轻重的地位。进入二十一世纪后,国家相继投巨资在完成城网和农网两级电网的改造,同时电力系统改革也在逐渐深入。在建设早期,很多变电站都建立了模拟电力监控系统,用于对变电站各类电力设备的安全运行和周围环境进行监视,但是,在科学技术日新月异的今天,安防设备数字化的应用趋势已被各个应用领域所认同和接受,本文主要介绍目前电力行业领先的一种数字化监控模式--无人值守。 伴随着计算机技术和多媒体技术发展起来的数字电力监控系统,对变电站的安全自动化技术和无人值守或少人值守提出了更科学、更有安全保障的技术要求,除了具备变电站监控系统中现有的“四遥”(遥控、遥调、遥测、遥信)功能外,越来越多的电力企业希望借助“遥视”这一新的手段来提升系统的监控水平。因而,也有越来越多的企业参与到这一领域的技术设备的开发中。综合目前市场已经应用的技术和方案,符合市场应用需求且具有技术先进性的数字电力监控系统具有以下功能和特点。 1、适用于变电站的无人值守,监视变电站的设备运行和操作状况、发热情况,能解决电力设备的防火、防盗问题,并实现工作人员现场操作和监控中心远程监视相结合。 2、实时监视在电力监控主控室的控制屏上能实时显示设备安全数据和仪表读数;对开关室内的设备运行情况和电容器进行监控;数字电力监控系统可以实时反映和记录主变压器和各主变风扇的运行情况;能对大门口和主要的出入口进行监控和报警,如周界报警系统、室内报警系统、大门门禁系统、其他报警信息输入;还有不能忽视的监控点是对环境(温度、湿度采集)、空调机起停、瓦斯泄漏检测等的监测,如变压器油位和火警报警。 3、现场操作指示 我们知道,变电站的各种操作必须严格遵守操作规程,如果操作不当,将会对国家财产和人身安全造成极大的危害。但是变电站的各种操作比较繁琐,因此必须结合相应的保证措施,将误操作的可能性降低到最小。在数字视频监视系统出现后,可以利用监视系统的远程实时监视功能,由调度中心的值班人员对远方变电站操作人员所进行的操作进行指导,如果发现不正确的操作,可以通过电话、手机及时提醒操作人员,从而确保操作的万无一失。另外,也可以发现一些在地面上不容易观察、发现的遗留工作物品。由于工作人员的疏忽,可能在施工的过程中,将一些使用工具或者其他物品遗忘在工作现场,这些遗留物品在地面上是看不到的,这时可以利用高空的摄像机来发现它们,从而消除一些安全隐患。 4、事故追忆 在以往的变电站保护、监控系统中,故障录波是作为发生事故后进行事故追忆的手段。随着数字视频监视技术的发展,它也可以作为进行事故追忆的一种辅助手段,用于帮助技术人员查看事故发生时变电站的状况,从而尽可能地发现事故发生的原因,这也是数字电力监控系统应所具备的功能。 5、由于各变电所之间距离较远,通常几十公里有的甚至上百公里,目前变电站通讯是用光纤、微波或电话线等方式进行连接,图像信号传到监控中心必须经过压缩和解压缩。因此,图像质量较之现场的模拟信号稍有损失。数字电力监控系统必须正确选择适合于电力监控的压缩与解压缩格式,以尽量减少图像的损失,保证电力监控的图像清晰与真实。 6、变电站设备的图像监视一般以静态物体为主,动态物体为辅,所以数字化的电力监控需要同样重视动态画面的捕捉,如设备的防盗、现场工作人员的施工状况;数字电力监控还得具有监视平时需登高或带电位置的设备情况的功能,如渗油、发热、冒烟等状况的及时报警与实时监看。 一、变电站无人值守的技术性要求 变电站无人值守的现实原因 数字电力监控为何需要无人值守,原因在于:首先,电力行业是一切经济活动的能源供给源。随着国家经济的快速发展,能源需求大幅增长,国家加大电网建设的投资力度,随之变电站增多,分布点也越来越广,有的靠近城镇郊外,有的则位于偏僻山区。对于在深山野郊,需翻山越岭等地的变电站,昼夜派驻人员值班的模式存在很多弊端,例如不能及时掌握设备运行状况和处理障碍,同时,值班人员的安全也得不到保证;其次,我国正在进行“网厂分离、竞价上网”的电力改革,以便开放电力市场,引入竞争机制,降低发电成本和合理利用资源,并最终使用户获利。电力行业参与市场竞争,生产调度与市场交易一体化,经济成本与效益利润投入产出的比例多少,要求数字变电站实现无人值守;最后,安防产品对应的应用领域,无人值守所带来的便利与实惠得到众多业界的一致赞同,大家广泛推崇无人值守的管理模式。 变电站无人值守的设计依据 虽然,数字电力监控系统引入无人值守进行电力安全保障与管理,但人们对这种“无人值班”还是心存疑虑,毕竟在其他应用领域无人值守的介入,由于安防技术发展水平不够成熟还存在一些使用弊端。为此,电力行业无人值守的研究课题能否有所突破,值得大家关注。那么,数字电力监控系统的无人值守具体应该怎样设计?记者综合企业专家的建议,总结为: 1、变电站的无人值守应该充分考虑用户的具体要求和依据当地的地理情况来设计无人值守的系统组成,且系统应具有高度的可靠性和工作的连续性,可以24小时连续监控变电站的多个监控目标。无人值守的系统应具有多画面视窗功能,采用1~16个画面任意分割的方式,保证图像清晰和画面流畅,应彻底杜绝马赛克、图像边沿锯齿及拖动现象,在保证高品质画面的同时,降低传输码流,真正实现的海量存储以达到电力监控数字化的要求。 2、电力行业的无人值守系统建议采用分布式集中控制技术,把一个变电站分成几个报警区域,每个报警区域由一台分级控制器负责区域内的所有报警控制、设备控制。分级控制器再通过数据线与矩阵主机相连。矩阵主机与所有的分级控制器只须一对双绞线连接即可。变电站无人值守系统如采用了分级控制技术,使系统施工、布线和维护变得简单方便,系统可行性因此有所提高,避免了因某一区域发生故障而影响其他区域正常工作的现象。分级控制器采用标准422/485接口,可与变电站其他设备联动。 3、系统能对设备运行状态进行监控。现有的电力监控系统,只能监视设备的外部及周围环境,无法监测设备的运行状态,只能在被监视的电力设备发生严重(如起火冒烟、外部变形等)情况下报警,无法将被监视设备发生故障隐患消除在萌芽状态。因此,要做到真正意义上的无人值守变电站,必须采用红外热像仪,完成对变电站主要工作设备(主变压器、电容器、开关等)的运行状态监控,及时发现设备故障,及时报警。� 4、变电站的无人值守系统应由多个远程现场和一个监控中心组成,在远程现场和监控中心之间有PCM 2M通讯线路连接。在每个现场均有若干台摄像机。摄像机的镜头和云台可控制调节,并可加若干传感器、警灯、警号等外围设备。无人值守的电力监控中心可以任意监视各个现场,并收集各现场的报警信息。监控中心由中心机房内部的多媒体监控主机和机房以外的网络分控计算机组成。 无人值守变电站的主要技术障碍 无人值守变电站系统设计研发后在实际电力工程使用中不可避免遇到一些技术方面的困难,这些技术障碍同样也是无人值守变电站在系统升级改造中需要完善的方面,其主要表现在: 1、信息压缩 由于无人值守的变电站需要储存的图像信息量很大,须占用很大的带宽,利用现有的通信方式直接传输相对较偏远或是经济落后地区有很大的困难。因此,无人值守的变电站在远距离传输图像信息时必须先进行压缩。目前图像压缩编码技术基本上采用数字编码压缩,可以采用的编码方法有许多种,它们在图像质量、压缩比例、技术实现的难易程度等方面都有自己的特点,用途也不一致,但是目前还没有哪一种方法能很好地完全解决电力行业无人值守时监控图像信息压缩的问题。国内的电力监控工程中应用比较广泛的数字压缩编码方法,主要是差分预测编码法和变换法两大类,前者容易实现,但易受干扰、有误码扩散等问题,适用于不容易受干扰的通信线路(如光纤);后者图像质量好、压缩比高,缺点是电路规模大。 ||| 2、标准化 由于数字压缩编码方法种类繁多,如果收、发端采用不同的编码方法及其组合就不能直接互通。针对不同的用途,国际标准化组织和一些专业组织,如国际电信联盟等都制定了各自的标准,由于远程图像监控目前还没有统一的国家标准。因此,各生产厂家的产品各自选用不同用途的压缩编码标准并开发各自的监控软件,造成相互之间无法兼容,给变电站的无人值守在远程图像监控的推广带来应用上的困难。 3、数字传输网络 传统的通信网络如电话网、载波通信、微波中继通信等以传输模拟信号为主,而无人值班变电所远程图像监控系统须传输大量的数字图像信息,尽管采用了数字压缩技术进行处理,但信息量仍很庞大,需要采用大容量、全双工的可交换的数字传输网络来传输和利用数字压缩编码的图像信号。随着综合业务数字网、数字微波、光纤等数字通信网络的应用,以及低码率图像压缩编码标准的推出,这个问题正在逐步得到解决。变电站安全系统的通信网络建设起点比较高,目前系统内部的通信网络大量采用数字微波和光纤线路,为无人值班变电所远程图像监控工作的推广应用创造了良好的条件。 4、实用化程度 由于无人值守变电所远程图像监控的主要目的是监视变电所的运行安全与设备状况,但是目前的无人值班变电站户内的配电屏采用的都是封闭式结构,从外部无法监视到屏内电气元件的运行状况,户外虽可观察到设备的运行状况,但受到费用的限制,现在的电力监控较少采用远红外摄像机,难以完全满足运行人员对设备全天候监视的要求,使整个电力的无人值守系统实用价值大打折扣。 二、数字电力监控 应用新趋势 IP组播技术 我国的监控系统在传统的网络传输中大都采用点对点的传输方式,这种方式比较经济和有利于网络系统的稳定,但对于电力监控系统来说,在一点向多点传输相同的数据的情况下,这种方式就不能充分利用带宽,使传输的路数有限。例如在一个网络上有100个用户需要接收相同的视频流时,传统的解决方案要么把这一信息分别发送100次,以便确保需要数据的用户能够得到所需的数据;要么采用广播的方式,在整个网络范围内传送数据,需要这些数据的用户可直接在网络上获取。这些方式都浪费了大量宝贵的带宽资源,特别是针对于电力监控系统,它自身的带宽资源由于身处地理位置偏僻而很难接入大容量的带宽来传输网络信息。IP组播就是为数字电力监控系统很好的解决这个棘手问题。 电力监控网络图像信息的传输是通过IP组播采用组地址,把需要视频流数据的用户编入用户组,IP组播利用组播路由器进行IP包的复制和分发,IP包沿一条“组播树”从一个发送端传送给多个接收端,简单来说就是它采用的方式是把一个单独的信息流同时传送到许多接收者那里,从而减少了网络的流量。如此一来,利用一些高级的网络协议来确保电力监控系统不仅最经济化地利用了有限的带宽资源,而且IP组播还能减轻服务器的负担,提高视频服务器应用程序的效率,从而革命性地改变电力监控系统的网络性能。 CMOS成像技术 目前,CMOS图像传感器正朝着高分辨率、高动态范围、高灵敏度、高帧速、集成化、数字化和智能化的方向发展。一部分行业电力技术研究人员现在主要致力于提高CMOS图像传感器的功能,尤其是CMOS- APS的综合性能,缩小像元尺寸,调整CMOS工艺参数,将时钟和控制电路、信号处理电路、A/D电路、图像压缩等电路与图像传感器阵列完全集成在一起,并制作滤色片和微透镜阵列以期实现低成本、低功耗、高度集成的单芯片成像微系统。最新应用于电力监控的CMOS技术,提供了按JPEG 2000标准进行图像压缩所必需的硬件加速器、高效空间递归滤波的小波技术。这一优势体现在:优秀的图像质量、压缩编码的伸缩性(它给用户带来极大的灵活性,用户可以得到不同等级图像质量和图像分辨率),对压缩后的图像质量和所需的存储空间的精确的控制能力,以及在噪声环境中传送图像的抗错能力,能在一秒钟内进行5幅3兆像素图像的压缩和可以提供10bit和 I4bk彩色的无损压缩。这些特点使CMOS在电力监控数字化应用市场中有不可抗拒的诱惑力和良好的发展前景,并逐渐在电力监控技术开发方面得到行业人员的重视。
B. 能创造良好的经济效益和社会效益,是什么的重要性
前者看投入的生产要素能否发生附加价值
C. 变电站提高蓄电池寿命会带来什么经济效益
减少过延迟更换蓄电池的投资
D. 变电站的发展
智能化变电站是数字化变电站的升级和发展。在数字化变电站的基础上,结合智能电网的需求,对变电站自动化技术进行充实以实现变电站智能化功能。智能化变电站的设计和建设,必须在智能电网的背景下进行,要满足中国智能电网建设和发展的要求,体现中国智能电网信息化、数字化、自动化、互动化的特征。智能化变电站具有以下功能特征:
1、紧密联结全网。
2、支撑智能电网。
3、高电压等级的智能化变电站满足特高压输电网架的要求。
4、中低压智能化变电站允许分布式电源的接入。
5、远程可视化。
6、装备与设施标准化设计,模块化安装。
为了加强对变电站及无人值守变电站在安全生产、防盗保安、火警监控等方面的综合管理水平,越来越多的电力企业正在考虑建设集中式远程图像监控系统,这促使了电力综合监控的网络化发展。以IP数字视频方式,能够对各变电站/所的有关数据、环境参量、图像进行监控和监视,实时、直接地了解和掌握各个变电站/所的情况,并及时对发生的情况做出反应,适应许多地区变电站的需要。
随着锡盟到山东1000千伏特高压交流输电工程的不断开展,锡盟变电站继电保护设备招标已全部完成。为了监督继电保护设备的生产及质量,确保今后运行的安全可靠,近日,国网蒙东电科院在中国电科院组织下积极开展特高压继电保护设备出厂监造。 变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息,数据共享,完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备,简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。
结构和模式
1)集中式系统结构
系统的硬件装置、数据处理均集中配置,采用由前置机和后台机构成的集控式结构,由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能,后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式,这种结构有以下不足:前置管理机任务繁重、引线多,是一个信息‘瓶颈’,降低了整个系统的可靠性,即在前置机故障情况下,将失去当地及远方的所有信息及功能,另外仍不能从工程设计角度上节约开支,仍需铺设电缆,并且扩展一些自动化需求的功能较难。在此值得一提的是这种结构形成的原由,变电站二次产品早期开发过程是按保护、测量、控制和通信部分分类、独立开发,没有从整个系统设计的指导思想下进行,随着技术的进步及电力系统自动化的要求,在进行变电站自动化工程的设计时,大多采用的是按功能‘拼凑’的方式开展,从而导致系统的性能指标下降以及出现许多无法解决的工程问题。
2)分层分布式结构
按变电站的控制层次和对象设置全站控制级(站级)和就地单元控制级(段级)的二层式分布控制系统结构。站级系统大致包括站控系统(SCS)、站监视系统(SMS)、站工程师工作台(EWS)及同调度中心的通信系统(RTU)。
站控系统(SCS):应具有快速的信息响应能力及相应的信息处理分析功能,完成站内的运行管理及控制(包括就地及远方控制管理两种方式),例如事件记录、开关控制及SCADA的数据收集功能。
站监视系统(SMS):应对站内所有运行设备进行监测,为站控系统提供运行状态及异常信息,即提供全面的运行信息功能,如扰动记录、站内设备运行状态、二次设备投入/退出状态及设备的额定参数等。
站工程师工作台(EWS):可对站内设备进行状态检查、参数整定、调试检验等功能,也可以用便携机进行就地及远端的维护工作。
上面是按大致功能基本分块,硬件可根据功能及信息特征在一台站控计算机中实现,也可以两台双备用,也可以按功能分别布置,但应能够共享数据信息,具有多任务时实处理功能。
段级在横向按站内一次设备(变压器或线路等)面向对象的分布式配置,在功能分配上,本着尽量下放的原则,即凡是可以在本间隔就地完成的功能决不依赖通讯网,特殊功能例外,如分散式录波及小电流接地选线等功能的实现。
E. 新一代智能变电站实现什么目的
你好,系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息,数据共享,完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备,简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高
F. 箱式变电站的使用场所和相应功能有哪些
1、箱体结构:欧式变电站的箱体是由:底座、外壳、顶盖三部分构成。底座一般用槽钢、角钢、扁钢、钢板等,组焊或用螺栓连接固定成形;为满足通风、散热和进出线的需要、还应在相应的位置开出条形孔和大小适度的圆形孔。箱体外壳、顶盖槽钢、角钢、钢板、铝合金板、彩钢板、水泥板等进行折弯、组焊或用螺钉、铰链或相关的专用附件连接成形。不管那种材料的箱变壳体,按标准要求必须具备:防晒、防雨、防尘、防锈,防小动物(如蛇)等进入的五防功能。欧式变电站的壳体为防止炎热夏季强烈的日光辐射,其顶部一般都设有导热系数较低的隔热材料作填料。常用的填料有:岩棉板、聚苯乙烯泡沫塑料等。在统一设计的传统“组合式变电站”中,一般在壳体中也填充隔热填料,这种方法大多数设计者已不在采用,这是因为:隔热填料虽然能防止炎热夏季强烈的日光辐射,同时也阻碍了变压器运行时产生大量热量的散发,所以设计者们除保留在壳体上冲百叶窗孔的方法外,同时采用加大散热面积、加强空气对流的方法散热,同时还可减少制造成本。欧式箱变的表面处里:欧式箱变表面处里的方法较多,中国北方大多采用传统的喷漆、烤漆、喷塑等方法进行处理;在中国南方经济发达地区,除采用上述方法外,还在水泥板结构的壳体外贴上彩色瓷砖,或贴贴面等方法进行表面处理,特别是置于住宅小区的箱变外观,与当地建筑物的风格更加协调、统一。2、高压配电装置结构:欧式箱变高压配电装置,从进线方式上分为:终端型、环网型两种;从进线方位上分可分为:从箱体顶部架空进线(传统箱变用此法较多)和利用高压电缆沟从地下进出线,这是现代设计较为普遍的采用方法。以SF6气体为灭弧介质的SF6系列负荷开关较多,其成本高于FN-10系列高压负荷开关。这类开关结构、有带熔断器、不带熔断器、接地开关等,但一般都装有带电显示器;操作机构一般为手动,也有电动操作的。带熔断器的,当回路出现短路故障能自切断开关,保护电路及变压器、开关等设备。还有以真空为灭弧介质的真空开关,这类开关可以单独使用、也可与熔断器配用,还可与SF6系列负荷开关串接使用,不过这样将使成本增大,如用户无特别要求不须这样使用。高压计量:高压配电装置中,如用户有高压计量要求的,还须设置高压计量柜。中国各地供电部门,对高压或低压计量问题没有统一的要求。西北地区供电规程规定:变压器容量大于160KVA时,必须采用高压计量;高压计量柜开关必须由供电部门控制。北京、天津等华北地区供电部门则认为:箱式变电站计量应以低压侧为好,这样,可以提高供电可靠性,减少高压计量带来的不稳定因素,对变压器本身的损耗,可折算成电费,由用户承担。箱式变电站高压计量柜的结构一般由:CT、PT、及计量表计,遥控、遥测装置等构成。3、变压器室结构:欧式箱变都设有独立的变压器室,变压器室主要由:变压器,自动控温系统,照明及安全防护栏等构成。变压器运行时,将在箱变中产生大量的热量向变压器室内散发,所以变压器室的散热、通风问题是欧式箱变设计中应重点考虑的问题;变压器运行时,源源不断的产生大量的热量,使变压器室的温度不断升高,特别是环境温度高时,温度升高更快,所以只靠自然通风散热往往不能保证变压器可靠、安全运行;欧式箱变设计中,除变压器容量较小的箱变采用自然通风外,一般都设计了测温保护,用强制排风措施加以解决。该系统主要由测量装置,测变压器室温、油温均可。然后通过手动和自动控制电路,对排风扇是否需要投入,按变压器可靠、安全运行温度的设定范围进行设置控制。欧式箱变中,变压器既可选用油浸式变压器,也可采用干式变压器,但由于干式变压器价格较高,所以在用户没有特别要求的情况下,应首选油浸式变压器、以降低制造成本。变压器容量一般在100-1250KVA为宜,最大不应超过1600KVA。4、低压室结构设计:欧式箱变的低压室按工矿企业或住宅小区的使用场合的不同,在设计结构上应有所不同。一般对于工矿企业使用的欧式箱变,应对动力供电、照明供电进行分开设计。在采用低压计量时,一般情况下,供电局要求对照明用电进行分开计度,这主要是因为照明用电的单位价格,普遍高于动力用电。在住宅小区使用的变电站在结构设计上,则不须考虑动力用电的问题。欧变低压室的输出路数,在结构设计上根据变压器容量大小和用户使用需求的不同而不同。变压器容量小,用户需求输出路数较少的可少设;而变压器容量大,用户要求输入出路数多的,可考虑设计路数多一些,还可考虑按带走廊操作形式进行布局。中国的箱变最初是从欧式箱变发展而来的,其体积往往比较庞大。随着中国对外经济的开放,市场经济的大力发展,大约在90年代,美式箱变在中国市场打入了美式箱变,并以其独有的特点在中国市场获得了迅速的发展。中国从南到北,从东到西,几乎到处都可以看到这种美式箱变的身影,而且大都是国内厂家仿造的产品,其质量可以说参差不齐。通过这些年的应用和实践,有必要对美式箱变结合中国国情进行认真分析,给予正确定位,以此来推动中国箱变的技术和市场发展。美式箱变的主要特点:过载能力强,允许过载2倍2个小时,过载1.6倍7个小时而不影响箱变寿命。采用肘式插接头,可以十分方便高压进线电缆的连接,并可在紧急情况下作为负荷开关使用,即可带电拔插。采用双熔断器保护,插入式熔断器(BAY—o—net)为双敏熔丝(温度、电流)保护箱变二次侧发生的短路故障。后备限流保护熔断器(ELSP)保护箱变内部发生的故障,用于保护高压侧。变压器一般采用高燃点油(FR3)。高压负荷开关保护用熔断器等全部元件都与变压器铁芯、绕组放在同一油箱内。美式箱变外壳的防腐和防护:美式箱变,其箱体采用防腐设计和特殊喷漆处理,可适用于各种恶劣环境,如多暴风雨和高污染地区。其箱体在喷漆前经过八道预处理工序,然后进行七道喷漆和烘烤工序才算完成,可见其对防腐的慎重态度。而目前国内生产的美式箱变壳体几乎没有进行特殊处理,基本上是采用酸洗后,静电喷涂处理,甚至有的企业连酸洗处理都不进行,更有甚者,在外表面上只进行喷漆处理,可想而知,其外壳的防腐能力如何。即便是静电喷涂处理,由于底表面进行处理时往往会出现一些死角,而静电喷涂在这些没有处理好的部位上很难喷涂上粉末,所以必然留下锈蚀的隐患。由于箱变要长年累月的在风吹、雨淋、日晒的户外环境中工作,如果表面处理不好,锈蚀将是十分严重的。这一问题是十分重要的,也是国内几十年来一直十分关注、重视、研究的课题,所以有许多厂家采用一些其它技术来解决这—问题。关于防护问题,美式箱变的变压器油箱和散热片部分裸露在外边,其目的就是为了改善散热条件。但是,由于其直接暴露在阳光下,在阳光的热辐射下,会不会影响温升,还没有详细介绍。此外,裸露在外的部分很容易受到外力的碰撞、敲击而遭到损坏。如果一旦损坏,变压器油就会大量流失,后果不堪设想,所以一些国内厂家在散热片部位又包上一层钢板,以求得增加防护能力。美式箱变的高压负荷开关:美式箱变的负荷开关是放入到变压器油箱内。油浸式三相联动开关可分为二位置(终端式)、四位置(环网式)两种,由于此负荷开关是放在变压器油箱中,其关合位置只能根据外部操作面板的指示来判断,而且其操作要通过专用的绝缘操作杆来进行,所以其操作较比复杂。从这一点来看,其操作很不方便。此外,由于看不见负荷开关的开断触头(即明显断开点),所以在开断后,给人们一种不放心的感觉。此外,其负荷开关一旦发生故障,更换、维修都将是十分困难。负荷开关一般采用真空断路器。关于美式箱变的维护美式箱变安装使用后,基本上无须维护,但国内所生产的产品由于多种原因,箱变的维护工作却是不可缺少的。由于外壳的表面处理技术问题,应加强检查其锈蚀情况;美式箱变在油箱中填充的油一般为FR3绝缘油,其燃点可达312℃,并且具有优良的电热特性、绝缘强度高、润滑性好、熄弧能力强、无毒、可以进行生物分解,因此最大程度地减少了对环境和健康的危害。FR3绝缘油不象传统矿物油那样会形成沉淀物,而国内生产的美式箱变绝大部分填充的都是25#普通矿物油。此外,一般情况下美式箱变的油箱上部都充有惰性气体,以防止空气中的水份交换到油中去。而国产的美式箱变可能还没有企业进行此项工作,时间一长,油的性能就要降低,加之其密封性能达不到7个Psig的要求,所以必须定期换油。美式箱变无油温保护,只有一个温度计来显示油温,当油温太高时,依靠插入式熔断器来进行保护,还有一个压力释放阀,用来释放油箱内太大的压力。因此,应该经常检查在此两种情况下熔断器是否正常运行,及外壳是否发生渗漏油现象。由于美式箱变的油箱裸露在外部,因此应经常进行巡视,以防止在外力碰撞下受到损害而发生渗漏油。国产箱变同美式箱变相比增加了接地开关、避雷器,接地开关与主开关之间有机械联锁,这样可以保证在进行箱变维护时人身的绝对安全。国产箱变每相用一只熔断器代替了美式箱变的两支熔断器做保护,其最大特点是当任一相熔断器熔断之后,都会保证负荷开关跳闸而切断电源,而且只有更换熔断器后,主开关才可合闸,这一点是美式箱变所不具备的。国产箱变一般采用各单元相互独立的结构,分别设有变压器室、高压开关室、低压开关室,通过导线连成一个完整的供电系统。变压器室一般放在后部。为了方便用户维修、更换和增容的需要,变压器可以很容易的从箱体内拉出来或从上部吊出来。由于变压器放在外壳内,其有利的因素是可以防止阳光直接照射变压器而产生的温升,同时也可以有效地防止外力碰撞、冲击及发生触摸感电事故;其不利因素是对变压器的散热提出了较高的要求。高压开关室内安装有独立封闭的高压开关柜,柜内一般安装有产气式、压气式或真空式负荷开关—熔断器组合电器,其上安装的高压熔断器可以保证任一相熔断器熔断都可以使其主开关分闸,以避免缺相运行。此外还装有接地开关,其与主开关相互连锁,即只有分开主开关后,才可合上接地开关,而合上接地开关后,主开关不能关合,以此来保证维护时的安全。在柜内还装有高压避雷器,整个开关的操作十分方便,只须使用专用配套手柄,就可实现全部开关的关合分断。同时还可以通过透明窗口观察到主开关的分合状态。低压开关柜:一般低压开关柜内都装有总开关和各配电分支开关、低压避霄器、电压和总电流、分支电流的仪表显示,同时,为了更好的保护变压器运行安全,往往采取对变压器上层油温进行监视的措施。当油温达到危险温度时,其可以自动停止低压侧工作(断开低压侧负荷),当然其动作值可以根据要求自行设定。外壳及防护:国产箱变的各开关柜分别制成独立柜体,安装到外壳内,可以很方便的更换和维护,同时也提高了防护能力和安全性。其钢板外壳均采用特殊工艺进行防腐处理,使其防护能力可以达到20年以上。同时,上盖采用了双层结构以减少阳光的热辐射,其外观可以按照用户要求配上各种与使用环境相协调的颜色,以达到与自然环境相适应相点缀的效果。其它方面:美式箱变和国产箱变均可以增加计量补偿等方面的功能,只不过是体积稍有增大而已。此外,国产箱变也可以采取肘式电缆头进行进线电缆插接。顺便指出,国产箱变的变压器一般均采用S9全密封低损耗变压器,而国外有的产品已经采用非晶合金做变压器铁芯,以求得降低损耗。在国内非晶合金变压器已经有小批量生产,换句话说,就是一次性投资较大,但其带来的经济效益还是相当可观的。国产卧式箱变更准确的讲,应称为欧美一体化箱变,更为贴切。卧式箱变的外观形同欧式箱变,但体积却大大小于欧式箱变,略大于美式箱变。这是因为卧式箱变的变压器、负荷开关及低压出线方式基本与美式箱变相同、但它有独立的变压器室。由于高、低压出线均在侧壁,所以变压器室不需考虑防护栏等设施。因卧式箱变体积小、紧凑的结构特点,使一些设计者对其顶盖设计也大大简化(不加隔热层等),仅保留了自然通风散热冷却运方式。使置于箱变体内的变压器的散热水平大大降低。其散热成为值得探讨的问题。箱式变电站主要由多回路高压开关系统、铠装母线、变电站综合自动化系统、通讯、远动、计量、电容补偿及直流电源等电气单元组合而成,安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内,机电一体化,全封闭运行,主要有以下特点:技术先进安全可靠箱体部分采用目前国内领先技术及工艺,外壳一般采用镀铝锌钢板,框架采用标准集装箱材料及制作工艺,有良好的防腐性能,保证20年不锈蚀,内封板采用铝合金扣板,夹层采用防火保温材料,箱体内安装空调及除湿装置,设备运行不受自然气候环境及外界污染影响,可保证在-40℃~+40℃的恶劣环境下正常运行。箱体内一次设备采用全封闭高压开关柜(如:xgn型)、干式变压器、干式互感器、真空断路器,弹簧操作机构、旋转隔离开关等国内技术领先设备,产品无裸露带电部分,为全封闭、全绝缘结构,完全能达到零触电事故,全站可实现无油化运行,安全性高,二次采用微机综合自动化系统,可实现无人值守。自动化程度高全站智能化设计,保护系统采用变电站微机综合自动化装置,分散安装,可实现四遥,即遥测、遥信、遥控、遥调,每个单元均具有独立运行功能,继电保护功能齐全,可对运行参数进行远方设置,对箱体内湿度、温度进行控制和远方烟雾报警,满足无人值班的要求;根据需要还可实现图像远程监控。工厂预制化设计时,只要设计人员根据变电站的实际要求,作出一次主接线图和箱外设备的设计,就可以选择由厂家提供的箱变规格和型号,所有设备在工厂一次安装、调试合格,真正实现变电站建设工厂化,缩短了设计制造周期;现场安装仅需箱体定位、箱体间电缆联络、出线电缆连接、保护定值校验、传动试验及其它需调试的工作,整个变电站从安装到投运大约只需5~8天的时间,大大缩短了建设工期。组合方式灵活箱式变电站由于结构比较紧凑,每个箱均构成一个独立系统,这就使得组合方式灵活多变,一方面,我们可以全部采用箱式,也就是说,35kv及10kv设备全部箱内安装,组成全箱式变电站;也可以仅用10kv开关箱,35kv设备室外安装,10kv设备及控保系统箱内安装,对于这种组合方式,特别适用于农网改造中的旧站改造,即原有35kv设备不动,仅安装一个10kv开关箱即可达到无人值守的要求。总之,箱式变电站没有固定的组合模式,使用单位可根据实际情况自由组合一些模式,以满足安全运行的需要。投资省见效快箱式变电站较同规模常规变电所减少投资40%~50%,以35kv单主变4000kva规模变电所计算,土建工程(包括征地费用)箱式变电站要比常规变电所节约100余万元;若从竣工投产角度分析,保守估计按每站提前4个月投运计算,若平均负荷2000kw,售电利润0.10元/kw.h,三个月可增加净利润60余万元;从运行角度分析,在箱式变电站中,由于先进设备的选用,特别是无油设备运行,从根本上彻底解决了常规变电所中的设备渗漏问题,变电站可实行状态检修,减少维护工作量,每年可节约运行维护费用10万元左右,整体经济效益十分可观。占地面积小以4000kva单主变规模变电所为例,建设一座常规35kv变电所,大约需占地3000m左右,而且需要进行大规模的土建工程;而选用箱式变电站,主变箱和开关箱两箱体占地面积最小可至100m,包括35kv其他设备总占地面积最大为300m,仅为同规模变电所占地面积的1/10,可充分利用街心、广场及工厂角隅即可安装投产,符合国家节约土地的政策。外形美观箱体外壳采用镀铝锌钢板及集装箱制造技术,外形设计美观,在保证供电可靠性前提下,通过选择箱式变电站的外壳颜色,从而极易与周围环境协调一致,特别适用于城市建设,如:城市居民住宅小区、车站、港口、机场、公园、绿化带等人口密集地区,它既可作为固定式变电所,也可作为移动式变电所,具有点缀和美化环境的作用。箱式变电站外壳采用钢板或者合金板,配有双层顶盖,隔热性好。外壳及骨架全部经过防腐处理,具有长期户外使用的条件。外形及色彩可与环境相互协调一致。安装方便,在箱式变电站的基础下面设有电缆室,而在低压室内设有人孔可进入电缆室进行工作。从体积上看,欧式箱变由于内部安装常规开关柜及变压器,产品体积较大。美式箱变由于采用一体化安装体积较小。欧式箱变高压侧采用负荷开关加限流熔断器保护。发生一相熔断器熔断时,用熔断器的撞针使负荷开关三相同时分闸,避免缺相运行,要求负荷开关具有切断转移电流能力,低压侧采用负荷开关加限流熔断器保护。美式箱变高压侧采用熔断器保护,而负荷开关只起投切转换和切断高压负荷电流的功能,容量较小。当高压侧出现一相熔丝熔断,低压侧的电压就降低,塑壳自动空气开关欠电压保护或过电流保护就会动作,低压运行不会发生。从产品成本看,欧式箱变成本高。从产品降价空间看,美式箱变还存在较大降价空间,一方面美式箱变三相五柱铁心可改为三相三柱铁心,另一方面,美式箱变的高压部分可以改型后从变压器油箱内挪到油箱外,占用高压室空间。
G. 35kv变电所设计的目的和意义(作用)
一般发电厂发出来的电都是可以直接给用户的,但是因为地理位置的原因,就是距离太远的关系,要输送到用户那,所以把电压升高了送电(这样做就是减少线路损耗),那高压电,像35kV的电用户不能直接用,那就只能降压了噢,那就是35kv变电所的功能了,降了电压给用户用电。
35kV变电所是电力配送的重要环节,也是电网建设的关键环节。变电所设计质量的好坏,直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行,为满足城镇负荷日益增长的需要,提高对用户供电的可靠性和电能质量。
总降压变电所
总降压变电所通常是将35~110kV的电源电压降至6~10kV电压,再送至附近的车间变电所或某些6~10kV的高压用电设备。用户是否要设置总降压变电所,是由地区供电电源的电压等级和用户负荷的大小及分布情况而定的。一般来讲,大型用户和某些电源进线电压为35kV及以上的中型用户,设总降压变电所,中小型用户不设总降压变电所。
以上内容参考:网络-变配电所
H. 变电站的管理
1.变电站设备点检管理
①及时发现变电站设备的隐患,有利于及时采取防范措施,把故障消灭在萌芽状态,防止变电站设备进一步劣化及变电站设备事故的发生。
②变电站设备点检制符合预防为主的方针,是预防维修的重要基础。通过点检资料积累,提出合理的变电站设备维修和零部件更换计划,不断总结经验,完善维修标准,保持变电站设备性能稳定,延长变电站设备寿命。
③参加变电站设备的日常点检,对变电站设备的结构、性能进一步掌握、理解,提高自觉地爱护变电站设备的责任心和变电站设备保养水平均有好处。
④点检制是变电站设备运行信息反馈的主要渠道之一,变电站设备的故障和事故停机率大幅度下降,经过一段时间的努力,可靠性逐步达到并保持较高的水平。点检也是编制变电站设备维修计划,提高计划准确性的重要资料。
2.管理实行“三定”制度,维修要及时
实行“三定”制度,主要设备实行定机、定人定岗位制;每台机械的专门操作人员必须经过培训和考试,获得“操作合格证”之后才能操作相关的设备;此外,还要严格实行安全交底制度,使操作人员对施工要求、场地环境、气候等安全生产要素有详细的了解,确保机械使用的安全。
3.加强变电站设备的使用管理
变电站设备使用的日常管理由专人负责,即贯彻“谁使用,谁管理”的原则。应聘任设备员,该设备员应具备变电站设备基础知识和一定的设备管理经验。变电站设备使用应按规定配备足够的工作人员(操作人员、指挥人员及维修人员)。操作人员必须按规定持证上岗。变电站设备使用的工作人员应能胜任所担任的工作,熟悉所使用的设备性能特点和维护、保养要求。所有变电站设备的使用应按照使用说明书的规定要求进行,严禁超负荷运转。所有变电站设备在使用期间要按《设备保养规程》的规定做好日常保养、小修、中修等维护保养工作,严禁带病运转。变电站设备的操作、维修人员应认真做好《设备运转当班记录》及《设备维修记录》。各项目经理部的设备员应经常检查《设备运转当班记录》的填写情况,并做好收集归档工作。
4.变电站设备使用和维修管理优化
在变电站设备管理过程中,一般将设备的使用、保养、维修视为独立的过程,分别由不同的人员负责管理。这样虽然有利于责任的明确,但也在无形之中切断了相互交流。因此,要进一步提升变电站设备的管理水平、提高设备的工作效率、降低设备费用,有必要加强机械操作、保养和维修人员相互之间的信息反馈,同时将设备的保养纳入机械的预防性维修的体系。通过与设备操作人员交流设备操作的过程,维修人员可以快速准确的找出问题所在,提高维修效率和准确性;在与维修人员的交流过程中,操作人员可以避免犯相同的操作错误,降低因操作不当而造成的机械故障,同时能逐渐掌握一些变电站设备的养护和维修方面的技能,进行简单的设备维修工作。另外,也要培养维修人员具有完成抢修任务和应急修理的能力,做“一专多能”的人才,通过对设备操作和维修人员的管理,以达到良好的变电站设备管理效果。在工程施工过程中,必须克服“重生产轻维修”的错误观念,坚持预防性维修在机械维修工作中的主导地位,以降低施工过程中变电站设备的故障率,减少维修费用,提高作业可靠性和劳动生产率,给维修工作带来主动性,为施工生产带来良好的经济效率。但由于诊断人员的技术素质和实践经验有限,往往因判断不准确,而造成对机械部件或总成件的错误拆卸,有可能造成对某些零部件的过早更换,从而造成不必要的经济损失。