利用暂态地电压传感器TEV在线实时监测开关柜的局部放电.docx

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利用暂态地电压传感器TEV在线实时监测开关柜的局部放电

开关柜在供配电系统中占据着十分重要的地位，其运行可靠性直接影响供电系统的安全性。

开关柜在运行中，由于不可避免地受到电、热、机械和环境等各种因素的影响，其绝缘介质不断劣化，使运行状态不佳，甚至发生各种故障，引起局部乃至大面积停电，造成巨大的直接和间接经济损失和社会影响。

导致绝缘介质劣化的原因较多，如长时间的强电场产生的电离腐蚀，机械高频振动造成的绝缘磨损，热效应引起的介质老化分解以及绝缘受潮等。

绝缘介质劣化，性能降低以至于绝缘击穿有一个发展过程，这就使绝缘在线监测具有现实有效意义。

国电西高研发的开关柜局放在线监测系统采用速慧（smartquick）智能化电力测试系统（软著登字第1010215号、商标注册号14684781），HVHIPOT公司引进国际先进的高速DSP数字处理技术及软件处理技术使我们的监测系统采集速度快准确，是电力系统开关柜局放在线监测最经济可靠的解决方案。

二、局放监测单元

局放监测单元采用的密封箱，监测单元内布置有高速数据采集模块、电源模块、信号滤波模块、嵌入式计算机模块及相关辅助单元和接口。

1、采集单元性能指标，如下：

输入通道：

2路同步（可以扩展至16通道），单端接地方式

带宽限制：

100k--100MHz的模拟输入带宽可选

采样速率：

100MS/s单次采样

触发方式：

外触发或电源触发

供电电源：

220VAC

额定功率：

10W

工作温度：

-20℃~75℃

通信协议：

TCP/IP网络协议

2、传感器类型：

TEV

信号采集：

电容耦合

频率范围：

3M~60MHz

测量范围：

0~60dB/mV;

三、硬件使用说明

局部放电在线监测系统硬件的具体操作步骤：

a．在使用前应确保系统各个模块连线正确。

具体连线：

分别从每一相的接地传感器防水接头用同轴电缆线引出信号线分别连接在采集单元侧面板上的对应各个口。

接好相应的光纤接口或网口。

连接好电源线

b．数据服务器的安装在标准机柜上注意数据服务器一定要与检测装备在同一局域网内，即用同一网关。

c．当外部接线完成后，仔细检查一遍，以免出现短路情况。

接通电源开始进行工作。

如果有条件，建议普通笔记本先连上网线，用简单的测试程序先与测试一下，网络和设备是否正常工作。

d．启动数据服务器，正常开机后，相应程序会自动启动，这时整个系统已处于正常工作状态。

e．当数据服务器采集命令发出后，检测装备会给服务器发送数据。

表明检测装备正常工作，数据服务器开始采集。

四、系统软件使用

1主运行模块

1.1概述

主运行模块是整个局部放电在线监测系统的系统参数值、人机交互操作、图谱分析等功能的主界面。

1.2功能简介

主运行模块的主要功能有：

1）系统参数：

包括实时数据保存间隔、历史数据保存时间、启动画面、告警方式、告警时间、校时方式和校时间隔等参数；

2）以图形或者数据方式显示变电站运行工况：

比如一次系统图接线图、各路馈线放电数据及其图谱等；

3）对各间隔层设备的操作：

读或整定定值、对时等；

4）对故障进行处理：

事故推画面、遥信变位清闪、停止声音告警和告警消息的处理等；

5）显示典型图谱，实现现场放电图谱进行对照;

1.3界面

点击桌面上的“局放在线监测系统”应用程序，首先弹出主界面如图3-1所示：

图3-1主界面

1.4操作

1.4.1运行参数设置

在主界面上点击按钮图标“运行参数设置”;首先弹出“用户操作权限认证”界面，如图3-2所示；通过权限认证后，弹出如图3-3所示的界面。

图3-2用户操作权限认证界面

图3-3运行参数设置界面

各个运行参数的具体含义为：

初始化屏蔽告警时间：

是指系统启动时，多长时间内的告警信息不做处理；

启动画面：

设置人机交互子系统首先打开的监控组态画面；

实时数据保存间隔时间：

是指保存遥测间隔时间，如果间隔10分钟，则每个小时的整点、10分、20分、30分、40分、50分都保存一次数据；如果间隔15分钟，则每个小时的整点、15分、30分、45分都要保存一次数据。

自定义年限：

是指设置历史数据库中的数据能保存的最长时间；

画面闪烁：

选择“一直闪烁，直到清闪”是指画面的图元相关联的设备发生变位后，一直闪烁，直到操作员动作后才清除；选择“自定义时间”，是指发生变位后，在自定义的时间后清除闪烁；

校时：

下行校时是指将PC侧的系统时间发送给下属装置；上行校时是指通过向装置发送取时指令，更改PC机的系统时间；

语音告警时间：

“一直播放语音”是指产生语音告警后，直到操作员操作后才消除告警；“自定义时间”是指产生语音告警后，在自定义的时间后自动消除语音告警。

文本转语音模式：

但选中时，系统自动将告警信息文本按照语音方式播出；如果不选中，则按照参数配置中相应的告警语音文件播出；

安全天数：

设置安全运行起始日期；

程序运行态：

选中该项，表示不能进行画面进行编辑操作；未选中则可以进行画面组态操作。

1.4.2设备定值参数

在主界面上点击按钮图标“设备定值参数”;首先弹出“用户操作权限认证”界面，如图3-4所示，Admin不能操作设备定值，下面时间是指本次验证通过后，多长时间内不用再验证用户权限，目的是避免需要频繁操作时，不用每次都验证权限，减少操作。

通过权限认证后，弹出如图3-5所示的界面。

图3-4验证设置定值操作权限界面

图3-5定值操作界面

先选择通道，再选择设备，点击“读取定值”按钮，定值读出来后；先选择需要新修改定值项，修改后点击“预置定值”，收到成功后，再点击“写定值”。

1.4.3TEV局放装置

点击右侧工程目录树，点击“TEV装置进入下级界面如图3-6所示：

图3-6TEV局放装置图

每一个指示灯表示当前传感器运行状态，每个传感器共分为五种状态，其分别为灰色、绿色、黄色、橙色和红色。

灰色：

表示传感连接异常，采样值太小；

绿色：

表示传感器运行正常；

黄色：

表示该传感器所在位置的放电峰值超过警戒门限，应该对该位置进行关注。

橙色：

表示该传感器所在位置的放电峰值比较高，超过了定值中的过高门限，加强对该位置进行巡检，提高关注度；

红色：

表示该传感器所在位置的放电峰值很高，已经超高告警门限，加强对该位置进行巡检，提高关注度；

1.4.4历史数据查询

在主界面上点击按钮图标“历史数据查询”，可以查看历史任意时段历史数据及曲线，便于查看各个传感器放电发展趋势，便于及时准确的把握传感器运行状况。

相关具体操作说明请参见第3部分“历史数据”。

1.4.5典型图谱样本

在主界面上点击按钮图标“典型图谱样本”，进入下级界面如图3-7所示：

图3-7典型图谱样本

先选择类型，每种类型下有各种信号源采集的典型放电类型图谱。

1.4.6退出系统

在主界面上点击按钮图标“退出系统”，先进入“权限认证”界面，权限认证通过后方可退出系统。

2通讯模块

2.1概述

通讯模块是整个系统实现底层通讯的核心模块，是连接物理通讯通道和其它子模块的桥梁。

这个模块的主要功能是对各种物理通讯通道进行数据读写、通过相应的通讯规约处理从间隔层的各种智能装置采集的数据以及向其它系统转发数据，同时通讯子模块应具有用户交互的能力，以便用户能方便查看各个物理通讯通道的状态，以及通讯过程中的源码和各个设备的实时数据。

2.2功能简介

通讯模块的主要功能如下：

与间隔层各智能设备（IED）之间通讯；

将变电站数据转发给其它第三方系统；

查看各个通道的通讯源码和各设备的实时数据；

手工置数；

清理置数。

2.3界面

在菜单栏中点击通讯按钮进入通讯模块的主界面如图3-8所示：

图3-8通讯子系统主界面

界面的左边区域为“通道信息”区，用于显示所有的通道及每个通道所连接的设备的名称；界面的右边区域为“数据显示”区，用于显示三个部分的信息：

通道的源码信息、每个通道下的设备的数据信息（遥测、遥信）、告警事件（显示这个模块运行的一个基本信息以及设备上送的遥信变位和放电信息）。

2.2操作

1）显示原码信息

在“通道信息“选择一个通道，并单击“显示/停止”按钮，在“数据显示”区中的“源码显示”页面中显示该通道传输的源码信息（包括：

收码和发码信息）；

2）显示实时数据

选择通道下的一个设备，在“数据显示”区中的“实时数据”页面中显示该设备的实时数据信息（包括：

遥测、遥信数据信息）；

3）清除“源码显示”页面中的内容

在“数据显示”区中的“源码显示”页面中单击“删除”按钮，页面中的内容则被清除；

4）保存源码信息

在“数据显示”区中的“源码显示”页面中单击“保存”按钮，弹出如图3-9界面的保存文件对话框。

其内容保存为*.txt的文件格式；

图3-9保存源码对话框

清除告警信息

在“数据显示”区中的“告警显示”页面中单击“删除”按钮，页面中的告警信息则被清除；

关闭通讯程序

通过窗口上的X按键，只能将通讯程序隐藏；通过“文件”下的“关闭”程序，则会将整个通讯模块关闭，如果不允许这个模块，将不能正常与设备或调度通讯。

3历史数据

3.1概述

本模块实现根据通道、设备和时间范围对遥测、放电信息、遥信告警、短信发送等信息进行查询及分析功能，并将查询结果输出到打印机。

具有界面美观、操作简便、快速等特点。

3.2功能简介

历史数据查询模块为快速查询该系统中相关信息而设计。

集简便、快速、适用于一体，具有以下功能：

1）查询、显示和打印遥测历史数据查询，显示历史曲线，并对历史数据进行分析；

2）查询、显示和打印放电数据，并对放电图谱进行分析；

3）查询、显示和打印告警数据；

4）查询、显示和打印短信数据。

3.1概述

本模块实现根据通道、设备和时间范围对遥测、放电信息、遥信告警、短信发送等信息进行查询及分析功能，并将查询结果输出到打印机。

具有界面美观、操作简便、快速等特点。

3.2功能简介

历史数据查询模块为快速查询该系统中相关信息而设计。

集简便、快速、适用于一体，具有以下功能：

1）查询、显示和打印遥测历史数据查询，显示历史曲线，并对历史数据进行分析；

2）查询、显示和打印放电数据，并对放电图谱进行分析；

3）查询、显示和打印告警数据；

4）查询、显示和打印短信数据。

3.3界面

在系统操作主界面上点击按钮图标“历史数据”，进入历史数据界面如图3-10所示：

历史数据查询模块分为四个部分：

历史数据、放电数据、告警数据以及短信数据。

历史数据：

按照通道、设备和遥测数据类型分类查询，可以进行日、月和年查询,查询后以表格和曲线显示，以便进行分析。

放电数据：

按照通道、设备类型查询，显示该设备在一定时间范围内放电信息。

3）告警数据：

按照通道、设备和告警类型查询（遥信告警、遥测超限、定值操作、遥控和其他操作），查询出一定时间范围内的告警信息。

4）短信数据：

查询短信发送状态信息。

图3-10历史数据主界面

3.4操作

历史数据

在历史数据查询界面点击“历史数据”按钮，弹出如图3-11界面所示：

图3-11历史数据查询界面

单击下拉框选择通道、设备和数据类型；单选查询类型:

年查询、月查询和日查询。

根据不同查询类型选择相应的时间范围。

选择“曲线”Tab页，可以显示曲线信息，通过在曲线上进行框选，对曲线进行放大或缩小，放大一定程度每个数据点会以菱形点显示，点击菱形点，弹出如图3-12画面，显示该时间点前后一定时间内的典型图谱。

在曲线下表格中，可以设置曲线显示颜色和是否显示。

通过拖动橙色竖线，可以查看各个历史时刻的值。

图3-12历史数据曲线