RDJS60D無線型容性設(shè)備介質(zhì)損耗在線測(cè)量系統(tǒng)

1、河北如電電氣設(shè)備有限公司 我用心，愛如電 RDJS60D無線型容性設(shè)備介質(zhì)損耗在線測(cè)量系統(tǒng)使用說明書河北如電電氣設(shè)備有限公司目錄一、主要特點(diǎn)2二、主要技術(shù)指標(biāo)及使用條件2三、面板功能介紹3四、使用說明3五、注意事項(xiàng)4六、裝箱清單5七、訂購(gòu)與服務(wù)5一、概述：1、電力設(shè)備實(shí)施絕緣在線監(jiān)測(cè)的意義隨著電力系統(tǒng)向超(特)高壓、大容量、大系統(tǒng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)及人民生活的影響越來越大。隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)供電可靠性的要求也越來越高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電力系統(tǒng)中110kV及以上變壓器80%的事故是由電力設(shè)備的絕緣擊穿事故引起的。運(yùn)行中的電力設(shè)備的絕緣狀態(tài)對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行至關(guān)重要。長(zhǎng)期以來

2、，電力系統(tǒng)一直沿用傳統(tǒng)的周期性的預(yù)防性試驗(yàn)來監(jiān)測(cè)電力設(shè)備的絕緣，無論電力設(shè)備是否健康，均采用周期性的預(yù)防性檢修方式進(jìn)行檢修。實(shí)踐證明：對(duì)電力設(shè)備定期進(jìn)行絕緣預(yù)防性試驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)許多絕緣缺陷，避免許多設(shè)備事故，保證電力設(shè)備安全運(yùn)行。tan在線精確穩(wěn)定測(cè)量技術(shù)至少具有以下四個(gè)方面的研究意義：(1) tan對(duì)表征電力設(shè)備絕緣狀況的一個(gè)重要特征量，是判斷電力設(shè)備絕緣狀況的一個(gè)主要參數(shù)。tan對(duì)絕緣油和絕緣紙中含有的水分的變化十分敏感，tan時(shí)在線精確穩(wěn)定監(jiān)測(cè)可以靈敏反映和發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的早期缺陷，可以克服和補(bǔ)充僅依靠流過設(shè)備的電流和設(shè)備電容量等參數(shù)的不足與缺陷，增加在線判斷分析電力設(shè)備絕緣狀況的參數(shù)與依

3、據(jù)。(2) tan在線精確穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)結(jié)果可以用來分析電力設(shè)備絕緣狀況的歷史發(fā)展趨勢(shì)，通過tan監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)展趨勢(shì)分析及與相同類的不同產(chǎn)品的tan監(jiān)測(cè)結(jié)果的比較，可以分析比較得出電力設(shè)備絕緣變化情況判斷及壽命預(yù)測(cè)，做到對(duì)電力設(shè)備絕緣情況的狀態(tài)檢測(cè)與分析。(3) tan在線精確穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)將大大提高絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)用性，對(duì)制定統(tǒng)一的tan在線監(jiān)測(cè)診斷標(biāo)準(zhǔn)、在電力系統(tǒng)廣泛推廣應(yīng)用絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有特別重要的意義。(4) tan在線精確穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)是目前絕緣在線檢測(cè)技術(shù)的一個(gè)難點(diǎn)和重點(diǎn)，是絕緣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)正在深入研究和目前仍未很好解決的一個(gè)問題。tan在線精確穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)融傳感器技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)

4、、抗干擾技術(shù)、高電壓技術(shù)等為一體的系統(tǒng)工程，tan在線精確穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)技術(shù)包括其靈敏性、智能性方面的突破不僅在絕緣在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域有重大的技術(shù)價(jià)值及經(jīng)濟(jì)效益，其相關(guān)的小信號(hào)測(cè)量及處理分析技術(shù)在其他領(lǐng)域也會(huì)有應(yīng)用價(jià)值。2、介質(zhì)損耗測(cè)量的基本方法傳統(tǒng)的介質(zhì)損耗角測(cè)量方法大多以模擬測(cè)量為主，主要有諧振法、瓦特表法和電橋法。諧振法只適用于低壓高頻狀態(tài)下的測(cè)量，在高壓實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)困難，幾乎沒有采用過。瓦特表法是由介質(zhì)損失的功率和經(jīng)過的電流計(jì)算求得，因?yàn)闇y(cè)量準(zhǔn)確度低，現(xiàn)已基本淘汰。電橋法采用交流電橋差值比較原理，準(zhǔn)確度相對(duì)較高，其典型代表是西林電橋，傳統(tǒng)的檢測(cè)裝置大多是基于此原理的，但這種裝置工藝要求高，不易實(shí)現(xiàn)

5、且價(jià)格昂貴，操作繁瑣。隨著輸變電電壓等級(jí)的提高，強(qiáng)電場(chǎng)干擾嚴(yán)重，使變電站高壓設(shè)備的tan測(cè)量誤差過大，同時(shí)當(dāng)試驗(yàn)電源有較大諧波干擾時(shí)，即使基波電壓已獲平衡，檢流計(jì)仍不能為零，不能排除與基波相近的諧波干擾。特別是近年來開展的在線監(jiān)測(cè)，要求測(cè)量過程自動(dòng)化，更不宜采用電橋。使用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，可不再依靠電橋來測(cè)量電力設(shè)備的介質(zhì)損耗角，而可由儀表直接顯示，或由在線監(jiān)測(cè)裝置記錄、分析。數(shù)字化測(cè)量方法的原理是利用傳感器從絕緣設(shè)備上取得所需要的信號(hào)U和I，通過前置預(yù)處理電路，經(jīng)高精度高速率A/D采樣后送至數(shù)字信號(hào)處理部分，進(jìn)行相關(guān)的數(shù)字化運(yùn)算，最終計(jì)算出電流電壓之間的相位差，并得到值和tan值。數(shù)字測(cè)量方法

6、有：過零點(diǎn)時(shí)差比較法、正弦波參數(shù)法、異頻電源法、諧波分析法等等。過零點(diǎn)時(shí)差比較法是數(shù)字化測(cè)量介損中較早應(yīng)用并較為成功的方法，優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量的分辨率高，線性好，易數(shù)字化。過零點(diǎn)時(shí)差比較法對(duì)諧波干擾非常敏感，從而限制此種方法的應(yīng)用。正弦波參數(shù)法的算法有兩種，一種是基于最小二乘法的算法，一種是基于三角函數(shù)正交性的算法；其缺點(diǎn)是在方法設(shè)計(jì)時(shí)把試品上的電壓電流理想化為標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，而未考慮到實(shí)際的電壓電流信號(hào)中有干擾成分。異頻電源法是一種新的抗干擾方法。其原理是在介質(zhì)損耗測(cè)量中測(cè)試電源頻率偏離干擾電源頻率，通過頻率識(shí)別或?yàn)V波技術(shù)排除干擾電源的影響。異頻電源頻率不能偏離工頻太遠(yuǎn)，否則測(cè)量結(jié)果與工頻下的損耗值失

7、去等同性，也不能偏離太小，這樣會(huì)增大頻率分辨的難度，同樣會(huì)造成較大的誤差。諧波分析法的原理是基于傅立葉變換，由于三角函數(shù)的正交性，傅立葉變換求解電壓和電流的基波是不受高次諧波的影響，也不受儀器電子電路所產(chǎn)生零漂的影響，因此可以達(dá)到比較高的穩(wěn)定性和測(cè)量精度。但是由于電網(wǎng)頻率的不穩(wěn)定和采樣誤差，造成對(duì)采樣信號(hào)作DFT時(shí)產(chǎn)生較大的誤差，所以對(duì)信號(hào)進(jìn)行DFT時(shí)要采取一定的方法來消除誤差。3、一種新型的介質(zhì)損耗在線測(cè)量方案為了克服以往介質(zhì)損耗測(cè)量方法的不足，同時(shí)使算法更適合于MCU實(shí)現(xiàn)，我們改進(jìn)了諧波分析法，研制出一種新型的介質(zhì)損損耗在線測(cè)量方案和無線型的介質(zhì)損耗在線測(cè)量系統(tǒng)RDJS60D無線型容性設(shè)備

8、介質(zhì)損耗在線測(cè)量系統(tǒng)，在這套設(shè)備中，我們采用改進(jìn)的算法，使電網(wǎng)頻率的波動(dòng)對(duì)DFT結(jié)果的影響減至最低，使得測(cè)量精度提高、更適用于在線監(jiān)測(cè)。二、系統(tǒng)主要特點(diǎn)：RDJS60D無線型容性設(shè)備介質(zhì)損耗在線測(cè)量系統(tǒng)主要用于110KV及以上變電站的高壓設(shè)備絕緣狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)對(duì)象：避雷器、電流互感器、電壓互感器、藕合電容器、高壓套管、變壓器鐵芯電流等。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：介質(zhì)損耗，等效電容，泄漏電流，避雷器全電流、阻性電流，環(huán)境溫濕度，變壓器鐵芯接地電流等。組網(wǎng)方式：采用無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無線傳感器技術(shù)，設(shè)備安裝將不需要敷設(shè)大量信號(hào)電纜，節(jié)約資金和減少工作量和維護(hù)工作量。電源方案：采用內(nèi)置電池和光伏發(fā)電方案，無需敷

9、設(shè)電源線纜，降低了功耗。無線同步技術(shù)：由于分布式測(cè)量和傳統(tǒng)集中式測(cè)量方法不同：待測(cè)的電流電壓信號(hào)由安裝在對(duì)應(yīng)設(shè)備上的節(jié)點(diǎn)完成，各電壓電流測(cè)量由不同的節(jié)點(diǎn)分擔(dān)。這就需要各節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行高度一致的時(shí)間同步。本系統(tǒng)采用無線網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)的同步技術(shù)，各節(jié)點(diǎn)通過無線網(wǎng)絡(luò)與基準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行時(shí)間同步。各個(gè)節(jié)點(diǎn)獲得時(shí)鐘后校準(zhǔn)的時(shí)間差即為時(shí)鐘精度，時(shí)間差越小，測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)確。項(xiàng)目中時(shí)鐘精度在100ns之內(nèi)，達(dá)到業(yè)界很高水平，且成本較低，受天氣等影響較小等。強(qiáng)大的客戶端軟件系統(tǒng)：在變電站現(xiàn)場(chǎng)布置客戶端軟件后，可通過網(wǎng)絡(luò)將測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到指定的客戶端，實(shí)現(xiàn)了介質(zhì)損耗的遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程監(jiān)控等，帶來了巨大便利。三、主要技術(shù)指標(biāo)：1介

10、質(zhì)損耗因數(shù)tan測(cè)量范圍：對(duì)tan無限制；基本誤差限值：±0.05%；2等值電容測(cè)量范圍：設(shè)備出廠電容值的10%120%；基本誤差限值：±0.2%；3電容電流：測(cè)量范圍：設(shè)備出廠電容值的10%120%；基本誤差限值：±0.1%；4母線電壓：測(cè)量范圍：標(biāo)稱母線電壓的10%120%基本誤差限值：±0.1%；5無線同步時(shí)間精度：基本誤差限值：<100ns6系統(tǒng)規(guī)模單個(gè)網(wǎng)絡(luò)最大可至200個(gè)測(cè)量單元。四、系統(tǒng)組成：本系統(tǒng)組成分為兩部分1、無線智能監(jiān)測(cè)設(shè)備：由一個(gè)中心基站，若干路由器，若干個(gè)無線監(jiān)測(cè)終端組成，這部分設(shè)備完成全部的參數(shù)測(cè)量、計(jì)算等工作。2、變電站

11、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：由服務(wù)端軟件、客戶端軟件及其配套主機(jī)通訊設(shè)備組成，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的記錄分析；還有一套向國(guó)網(wǎng)公司信息平臺(tái)上傳數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)上傳控制軟件。系統(tǒng)組成示意圖如下圖：整個(gè)系統(tǒng)采用了測(cè)量應(yīng)用電子技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。通過部署在變電站現(xiàn)場(chǎng)的ZigBee無線模塊，可將ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋到整個(gè)變電站現(xiàn)場(chǎng)。現(xiàn)場(chǎng)的中心節(jié)點(diǎn)通過RS485總線與工控室的PC機(jī)相連，PC機(jī)通過電力網(wǎng)絡(luò)與其他計(jì)算機(jī)相連。實(shí)現(xiàn)了變電站現(xiàn)場(chǎng)與電力網(wǎng)絡(luò)的融合，使得任意一臺(tái)聯(lián)入電力網(wǎng)絡(luò)的PC機(jī)都可以訪問任意變電站現(xiàn)場(chǎng)的每一個(gè)測(cè)量設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“物聯(lián)網(wǎng)”。五、系統(tǒng)主要功能：1、自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能§ 自動(dòng)監(jiān)

12、測(cè)電流互感器、電壓互感器、藕合電容器、高壓套管的介質(zhì)損耗值、泄漏電流、等效電容量。§ 自動(dòng)監(jiān)測(cè)氧化鋅避雷器的介質(zhì)損耗值、全電流、阻性電流和容性電流。§ 自動(dòng)監(jiān)測(cè)變壓器鐵芯電流。2、手動(dòng)檢測(cè)功能§ 操作者可在任意時(shí)間，手動(dòng)完成各設(shè)備參數(shù)的測(cè)量。系統(tǒng)設(shè)置手動(dòng)管理權(quán)限。3、數(shù)據(jù)上傳功能§ 數(shù)據(jù)可上傳到各級(jí)管理者PC機(jī)，各級(jí)管理者都能根據(jù)自己的權(quán)限調(diào)用檢測(cè)數(shù)據(jù)和結(jié)果，滿足不同管理者的需求。§ 設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)可上傳保存到省、市及國(guó)網(wǎng)變電設(shè)備信息平臺(tái)。4、絕緣性能分析功能§ 對(duì)所選設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)值進(jìn)行分析，通過參數(shù)曲線和誤差曲線直觀的顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。§ 對(duì)所選設(shè)備的參數(shù)值進(jìn)行橫向和縱