高壓電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)第1章概論.ppt

1、第一章第一章 概論概論Overview1變壓器變壓器GIS 電力電纜電力電纜發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)電容性設(shè)備電容性設(shè)備電氣設(shè)備界定電氣設(shè)備界定2課程涉及的領(lǐng)域課程涉及的領(lǐng)域高電壓工程高電壓工程電子測(cè)試技術(shù)電子測(cè)試技術(shù)電磁兼容電磁兼容人工智能人工智能可靠性工程可靠性工程傳感技術(shù)傳感技術(shù)31. 電氣絕緣在線檢測(cè)技術(shù)電氣絕緣在線檢測(cè)技術(shù)，嚴(yán)璋，嚴(yán)璋 編編 北京，北京，中國(guó)電力出版社，中國(guó)電力出版社，1995.11 2. 電絕緣診斷技術(shù)電絕緣診斷技術(shù)，朱德恒、談克雄主編，朱德恒、談克雄主編 北京，北京，中國(guó)電力出版社，中國(guó)電力出版社，1999.043. 電工高新技術(shù)叢書電工高新技術(shù)叢書第五分冊(cè)第五分冊(cè) (電氣設(shè)

2、備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)) 朱德恒、談克雄編朱德恒、談克雄編 北京，機(jī)械工業(yè)出版社，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2000.03主要參考書目主要參考書目4本章內(nèi)容 電氣設(shè)備的絕緣故障及其危害性 在線監(jiān)測(cè)與狀態(tài)維修的必要性及意義 在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況及趨勢(shì) 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)要求51.1 電氣設(shè)備的絕緣故障及其危害性全球全球截止到截止到2030年仍將有年仍將有1/5的人口，根本的不到電力供應(yīng)。的人口，根本的不到電力供應(yīng)。美國(guó)美國(guó)在未來在未來20年中需要建設(shè)年中需要建設(shè)1300個(gè)發(fā)電廠（平均每年個(gè)發(fā)電廠（平均每年65個(gè)）個(gè)）才能保證充足的發(fā)電能力。否則，加州停電問題就

3、肯定會(huì)在才能保證充足的發(fā)電能力。否則，加州停電問題就肯定會(huì)在全國(guó)范圍內(nèi)出現(xiàn)。能源短缺將對(duì)美國(guó)所有的地區(qū)造成影響。全國(guó)范圍內(nèi)出現(xiàn)。能源短缺將對(duì)美國(guó)所有的地區(qū)造成影響。發(fā)展中國(guó)家和不發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展中國(guó)家和不發(fā)達(dá)國(guó)家嚴(yán)重的能源短缺和電力工嚴(yán)重的能源短缺和電力工業(yè)的落后狀態(tài)，已成為影響其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。業(yè)的落后狀態(tài)，已成為影響其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。世界電力之現(xiàn)狀世界電力之現(xiàn)狀6中國(guó)電力之現(xiàn)狀中國(guó)電力之現(xiàn)狀到到20102010年底年底: : 發(fā)電裝機(jī)容量發(fā)電裝機(jī)容量 9.62 9.62 億千瓦億千瓦 發(fā)電量完成發(fā)電量完成 41413 41413 億千瓦時(shí)億千瓦時(shí)直流超高壓線路直流超高壓線路70857085公里

4、，輸送能力公里，輸送能力18561856萬千瓦萬千瓦中國(guó)超高壓交直流輸電工程的設(shè)計(jì)建設(shè)、運(yùn)行管中國(guó)超高壓交直流輸電工程的設(shè)計(jì)建設(shè)、運(yùn)行管理和設(shè)備制造水平已處于國(guó)際領(lǐng)先地位理和設(shè)備制造水平已處于國(guó)際領(lǐng)先地位 7電力系統(tǒng)的構(gòu)成電力系統(tǒng)的構(gòu)成電廠輸電網(wǎng)配電網(wǎng)用戶8瞬間平衡的電力系統(tǒng)瞬間平衡的電力系統(tǒng) 電力系統(tǒng)是世界上最大的電力系統(tǒng)是世界上最大的“瞬間動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)瞬間動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)” 。 發(fā)電和用電是同時(shí)發(fā)生的，基本沒有存儲(chǔ)環(huán)節(jié)。發(fā)電和用電是同時(shí)發(fā)生的，基本沒有存儲(chǔ)環(huán)節(jié)。 電力系統(tǒng)的所有問題都是圍繞這個(gè)特點(diǎn)展開的。電力系統(tǒng)的所有問題都是圍繞這個(gè)特點(diǎn)展開的。9電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題電廠電

5、廠電力網(wǎng)用戶用戶系統(tǒng)瞬間改變系統(tǒng)瞬間改變 發(fā)電、輸電和用電過程構(gòu)成了不可分割的整體，任何環(huán)發(fā)電、輸電和用電過程構(gòu)成了不可分割的整體，任何環(huán)節(jié)發(fā)生故障都有可能引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的崩潰。節(jié)發(fā)生故障都有可能引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的崩潰。 10歷史上的大停電事故歷史上的大停電事故1965年由于保護(hù)繼電器動(dòng)作失靈導(dǎo)致的美國(guó)紐約大停年由于保護(hù)繼電器動(dòng)作失靈導(dǎo)致的美國(guó)紐約大停電，造成近電，造成近30億美元經(jīng)濟(jì)損失，億美元經(jīng)濟(jì)損失，50多萬人被困在地下多萬人被困在地下和地鐵的車廂里。和地鐵的車廂里。 1989年年3月月6日太陽出現(xiàn)過一次強(qiáng)度達(dá)的日太陽出現(xiàn)過一次強(qiáng)度達(dá)的X15級(jí)耀斑，伴級(jí)耀斑，伴隨產(chǎn)

6、生的太陽風(fēng)暴導(dǎo)致加拿大電力輸送中斷，隨產(chǎn)生的太陽風(fēng)暴導(dǎo)致加拿大電力輸送中斷，600萬人萬人斷電斷電9小時(shí)之久，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)小時(shí)之久，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)10億美元。億美元。11停電原因停電原因城 市電網(wǎng)結(jié)構(gòu) 管理不善設(shè)備故障 檢 修 電源不足 外部因素氣象影響 上上 海海0.06 2.12 45.31 39.17 0.00 10.78 2.56 太太 原原1.63 3.04 16.76 64.710.53 10.31 3.02 長(zhǎng)長(zhǎng) 春春0.40 1.82 14.66 69.26 0.00 8.02 5.84杭杭 州州2.97 4.82 18.44 67.18 0.00 5.34 1.25 廣廣 州州0.

7、00 19.4528.6950.96 0.00 0.00 0.90 西西 寧寧0.04 3.78 49.50 29.19 0.00 17.490.00( % )1213電氣設(shè)備典型災(zāi)難性事故舉例可見提高設(shè)備的運(yùn)行可靠性是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵?？梢娞岣咴O(shè)備的運(yùn)行可靠性是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵?，F(xiàn)代電力設(shè)備的可靠性在很大程度上取決于其絕緣的可靠性。現(xiàn)代電力設(shè)備的可靠性在很大程度上取決于其絕緣的可靠性。保證設(shè)備安全的基本途徑保證設(shè)備安全的基本途徑 制造制造100%可靠的設(shè)備可靠的設(shè)備 建立完善的維修計(jì)劃建立完善的維修計(jì)劃雖然設(shè)備的質(zhì)量和可靠性主要取決于設(shè)計(jì)和制造階段，但為了保證設(shè)備的正常運(yùn)

8、行，在很大程度上也需要借助于投運(yùn)后的維護(hù)工作，即在運(yùn)行過程中通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行必要的巡視檢查、監(jiān)測(cè)和試驗(yàn)，建立完善的維修計(jì)劃，以減少事故的發(fā)生，提高運(yùn)行可靠性。制造這樣的大型電力設(shè)備，在技術(shù)上是極其復(fù)雜的，尤其是對(duì)于電壓等級(jí)較高的設(shè)備，多數(shù)情況下這樣的設(shè)計(jì)在經(jīng)濟(jì)上也是不合理的。 140102030405060 （年）（年）事故率事故率 %無在線監(jiān)測(cè)無在線監(jiān)測(cè)有在線監(jiān)測(cè)有在線監(jiān)測(cè)運(yùn)行運(yùn)行早期早期穩(wěn)定期穩(wěn)定期運(yùn)行晚期運(yùn)行晚期更更 換換可接受的事故速率可接受的事故速率無在線無在線監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)有在線有在線監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)1.2 在線監(jiān)測(cè)與狀態(tài)維修的必要性及意義15電力系統(tǒng)維修方式的演變過程電力系統(tǒng)維修方式的演變過程1

9、. 事后修理事后修理BM（Breakdown Maintenance）或故障維修；）或故障維修；2. 定期檢修定期檢修TBM（Time Based Maintenance）或預(yù)防性維修）或預(yù)防性維修PM（Preventive Maintenance）；）；3. 狀態(tài)維修狀態(tài)維修CBM（Condition Based Maintenance）或預(yù)知性）或預(yù)知性維修（維修（Predictive Maintenance）。）。16事后維修體制事后維修體制 早期技術(shù)及管理水平都很低早期技術(shù)及管理水平都很低 ，即使再重要的設(shè)備也只能壞了再修。即使再重要的設(shè)備也只能壞了再修。以致工作毫無計(jì)劃性，供電可靠性

10、以致工作毫無計(jì)劃性，供電可靠性很低。很低。 簡(jiǎn)單方便，對(duì)消耗性產(chǎn)品是有效簡(jiǎn)單方便，對(duì)消耗性產(chǎn)品是有效的。的。 隨著電力系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大，設(shè)備隨著電力系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大，設(shè)備故障所造成的停電損失也越來越大，故障所造成的停電損失也越來越大，事后維修無法滿足系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行穩(wěn)定事后維修無法滿足系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行穩(wěn)定性的需求。性的需求。17現(xiàn)行維修體制現(xiàn)行維修體制定期維修定期維修 預(yù)防性試驗(yàn)是電力設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)工預(yù)防性試驗(yàn)是電力設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)工作中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是保證電力系統(tǒng)安作中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的有效手段之一。在我國(guó)已有全運(yùn)行的有效手段之一。在我國(guó)已有40年年的使用經(jīng)驗(yàn)。的使用經(jīng)驗(yàn)。 預(yù)防性試驗(yàn)

11、、大修和小修構(gòu)成了定期預(yù)防性試驗(yàn)、大修和小修構(gòu)成了定期維修制的基本內(nèi)容。維修制的基本內(nèi)容。18 1. 維修周期頻繁維修周期頻繁設(shè)備設(shè)備發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)變壓器變壓器電力電纜電力電纜GIS小修周期（年）小修周期（年）1111大修周期（年）大修周期（年）3510552. 預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目過多預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目過多電力變壓器電力變壓器 32項(xiàng)項(xiàng)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 25項(xiàng)項(xiàng)互感器互感器 11項(xiàng)項(xiàng) GIS達(dá)達(dá) 20項(xiàng)項(xiàng)定期維修制的種種弊端定期維修制的種種弊端19大修一臺(tái)大修一臺(tái)30萬萬kVA的發(fā)電機(jī)需要大約的發(fā)電機(jī)需要大約3個(gè)月的時(shí)間，耗費(fèi)資個(gè)月的時(shí)間，耗費(fèi)資金近百萬元。金近百萬元。大修一臺(tái)大修一臺(tái)12萬萬kVA的變壓器

12、需投入的變壓器需投入300多個(gè)工作人日，資金多個(gè)工作人日，資金10萬元。萬元。大修一臺(tái)大修一臺(tái)220 kV開關(guān)需投入開關(guān)需投入100多個(gè)工作人日，資金多個(gè)工作人日，資金2萬元。萬元。長(zhǎng)時(shí)間停電檢修，將造成大量的電量損失。長(zhǎng)時(shí)間停電檢修，將造成大量的電量損失。300MW機(jī)組機(jī)組停運(yùn)一天，少發(fā)電停運(yùn)一天，少發(fā)電720萬度，直接損失萬度，直接損失150萬元。萬元。3. 經(jīng)濟(jì)性差經(jīng)濟(jì)性差4. 增大不安全因素增大不安全因素易發(fā)生人身和設(shè)備安全事故。易發(fā)生人身和設(shè)備安全事故。 發(fā)生在檢修、試驗(yàn)人員身上的傷亡事故占全部供電傷亡事故的77.8%。停送電過程易造成誤操作。停送電過程易造成誤操作。20大連局的預(yù)試

13、統(tǒng)計(jì)大連局的預(yù)試統(tǒng)計(jì) 19831991年，共檢測(cè)111萬片線路絕緣子，測(cè)出零值414片，且同一串無2片零值的。要否每13年普測(cè)？ 19821998年，繼保及自動(dòng)化裝置不正確動(dòng)作率：10kV及220kV電壓級(jí)分別為0.02%及6.2%。要否每年同樣要整定？215. 過度維修過度維修對(duì)對(duì)110臺(tái)高壓變壓器進(jìn)行的臺(tái)高壓變壓器進(jìn)行的162臺(tái)次定期吊檢大修結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)臺(tái)次定期吊檢大修結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。共發(fā)現(xiàn)缺陷計(jì)。共發(fā)現(xiàn)缺陷24項(xiàng)，其中一般性缺陷項(xiàng)，其中一般性缺陷23項(xiàng)，危及安全運(yùn)行項(xiàng)，危及安全運(yùn)行的僅的僅1項(xiàng)。項(xiàng)。對(duì)對(duì)110kV及以上油開關(guān)大修統(tǒng)計(jì)表明，及以上油開關(guān)大修統(tǒng)計(jì)表明，95%以上未發(fā)現(xiàn)部件以上未發(fā)

14、現(xiàn)部件損壞。損壞。 定期檢修雖有成效，但過于保守。定期檢修雖有成效，但過于保守。實(shí)踐證明，頻繁檢修實(shí)踐證明，頻繁檢修非但不能改善設(shè)備性能，反而常常會(huì)引入新的故障因素。非但不能改善設(shè)備性能，反而常常會(huì)引入新的故障因素。 6. 維修不足維修不足 由于采用周期性定期檢查，很難預(yù)防由于隨機(jī)因素引由于采用周期性定期檢查，很難預(yù)防由于隨機(jī)因素引起的偶發(fā)事故。設(shè)備仍可能在試驗(yàn)間隔期間內(nèi)由于微小缺起的偶發(fā)事故。設(shè)備仍可能在試驗(yàn)間隔期間內(nèi)由于微小缺陷的持續(xù)發(fā)展導(dǎo)致發(fā)生故障。陷的持續(xù)發(fā)展導(dǎo)致發(fā)生故障。 22 預(yù)防性試驗(yàn)是在停電情況下，進(jìn)行的非破壞性試驗(yàn)，預(yù)防性試驗(yàn)是在停電情況下，進(jìn)行的非破壞性試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓一般不

15、超過試驗(yàn)電壓一般不超過10kV。而大部分變電設(shè)備工作電壓為。而大部分變電設(shè)備工作電壓為110 500kV。很難正確反映高壓電氣設(shè)備在運(yùn)行中存在的。很難正確反映高壓電氣設(shè)備在運(yùn)行中存在的缺陷。缺陷。7. 預(yù)防性試驗(yàn)條件與實(shí)際運(yùn)行工況不同預(yù)防性試驗(yàn)條件與實(shí)際運(yùn)行工況不同 設(shè)備的現(xiàn)代化對(duì)設(shè)備的維修體制提出了變革設(shè)備的現(xiàn)代化對(duì)設(shè)備的維修體制提出了變革的要求，設(shè)備運(yùn)行的高可靠性和維修方式的經(jīng)濟(jì)的要求，設(shè)備運(yùn)行的高可靠性和維修方式的經(jīng)濟(jì)性已成為電力系統(tǒng)降低運(yùn)行成本的關(guān)鍵。性已成為電力系統(tǒng)降低運(yùn)行成本的關(guān)鍵。 23發(fā)展中的維修體制發(fā)展中的維修體制狀態(tài)維修狀態(tài)維修狀態(tài)維修方式的基本思想狀態(tài)維修方式的基本思想“

16、治于未病治于未病”24 狀態(tài)維修即根據(jù)具體設(shè)備的實(shí)際情況來確定檢修周狀態(tài)維修即根據(jù)具體設(shè)備的實(shí)際情況來確定檢修周期和檢修內(nèi)容的維修體制。期和檢修內(nèi)容的維修體制。 通過對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，隨時(shí)查明設(shè)備可通過對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，隨時(shí)查明設(shè)備可能能“存在著什么樣的隱患，什么時(shí)候會(huì)發(fā)生故障存在著什么樣的隱患，什么時(shí)候會(huì)發(fā)生故障”，預(yù)，預(yù)先得知將要發(fā)生事故的部位和時(shí)間，設(shè)備管理人員因此先得知將要發(fā)生事故的部位和時(shí)間，設(shè)備管理人員因此可以從容地安排停電計(jì)劃和組織維修人力，采購(gòu)必須的可以從容地安排停電計(jì)劃和組織維修人力，采購(gòu)必須的備件，以便在短時(shí)間內(nèi)完成高質(zhì)量的維修工作。備件，以便在短時(shí)間內(nèi)完成

17、高質(zhì)量的維修工作。 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)“無病不修、有病才修、修必修好無病不修、有病才修、修必修好”的目的。的目的。 狀態(tài)維修的必要性狀態(tài)維修的必要性25 雖然設(shè)備內(nèi)部缺陷的出現(xiàn)和發(fā)展具有很強(qiáng)隨機(jī)性，但雖然設(shè)備內(nèi)部缺陷的出現(xiàn)和發(fā)展具有很強(qiáng)隨機(jī)性，但大多都具有一個(gè)的較為緩慢的發(fā)展過程，在這期間，會(huì)產(chǎn)大多都具有一個(gè)的較為緩慢的發(fā)展過程，在這期間，會(huì)產(chǎn)生各種前期征兆，表現(xiàn)為其電氣、物理、化學(xué)等特性發(fā)生生各種前期征兆，表現(xiàn)為其電氣、物理、化學(xué)等特性發(fā)生漸進(jìn)的量變。根據(jù)這些特征量值的大小及變化趨勢(shì)，即可漸進(jìn)的量變。根據(jù)這些特征量值的大小及變化趨勢(shì)，即可對(duì)設(shè)備的可靠性隨時(shí)做出判斷，從而發(fā)現(xiàn)早期潛伏性故障。對(duì)設(shè)備的可靠

18、性隨時(shí)做出判斷，從而發(fā)現(xiàn)早期潛伏性故障。 狀態(tài)維修的技術(shù)可行性狀態(tài)維修的技術(shù)可行性26設(shè)備狀態(tài)設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)在線監(jiān)測(cè)故障診斷故障診斷維修決策維修決策狀態(tài)維修的基礎(chǔ)狀態(tài)維修的基礎(chǔ)2728電力設(shè)備維修方式分類原則電力設(shè)備維修方式分類原則后果輕微？后果輕微？狀態(tài)維修狀態(tài)維修定期維修定期維修事故維修事故維修NNYNYYYN漸變？漸變？數(shù)據(jù)分散？數(shù)據(jù)分散？數(shù)據(jù)可測(cè)？數(shù)據(jù)可測(cè)？故障模式特征故障模式特征多種維修方式多種維修方式 并非對(duì)立并非對(duì)立合理維修以延長(zhǎng)壽命合理維修以延長(zhǎng)壽命29狀態(tài)維修與監(jiān)測(cè)是一個(gè)銅板的兩面狀態(tài)維修與監(jiān)測(cè)是一個(gè)銅板的兩面q 維修方式?jīng)Q定了所要采用的監(jiān)測(cè)技術(shù)；維修方式?jīng)Q定了所要采用的監(jiān)

19、測(cè)技術(shù)；q 監(jiān)測(cè)與診斷的結(jié)果將指導(dǎo)維修策略的建立。監(jiān)測(cè)與診斷的結(jié)果將指導(dǎo)維修策略的建立。30運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的兩種檢測(cè)方法運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的兩種檢測(cè)方法 帶電測(cè)量帶電測(cè)量 (On-site detection)：對(duì)在運(yùn)行電壓對(duì)在運(yùn)行電壓下的設(shè)備，采用專用儀器，由人員參與進(jìn)行下的設(shè)備，采用專用儀器，由人員參與進(jìn)行的測(cè)量。的測(cè)量。 在線監(jiān)測(cè)在線監(jiān)測(cè) (On-line monitoring)：在不影響設(shè)在不影響設(shè)備運(yùn)行的條件下，對(duì)設(shè)備狀況連續(xù)或定時(shí)進(jìn)備運(yùn)行的條件下，對(duì)設(shè)備狀況連續(xù)或定時(shí)進(jìn)行的監(jiān)測(cè)，通常是自動(dòng)進(jìn)行的。行的監(jiān)測(cè)，通常是自動(dòng)進(jìn)行的。 1.3 在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況及趨勢(shì)31設(shè)備狀態(tài)維修管理流程設(shè)備狀

20、態(tài)維修管理流程設(shè)備檢修管理設(shè)備檢修管理試驗(yàn)數(shù)據(jù)(離線)試驗(yàn)數(shù)據(jù)(離線)OSSQL Server 7.0OSSQL Server 7.0滬南供電所服務(wù)器迎勛變電站服務(wù)器SCADASCADA各種在線檢測(cè)儀(介損,全電流,阻性電流.)各種在線檢測(cè)儀(介損,全電流,阻性電流.)! !是否生成新的是否生成新的檢修工單?檢修工單?觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)信號(hào)(手動(dòng))(手動(dòng))離線信息離線信息在線信息在線信息錄入歷次錄入歷次試驗(yàn)數(shù)據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)! !已處理的已處理的檢修工單檢修工單診斷修正信息診斷修正信息離線數(shù)據(jù)離線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及提取存儲(chǔ)及提取在線數(shù)據(jù)在線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及提取存儲(chǔ)及提取在線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口在線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口執(zhí)行執(zhí)行查詢/返回

21、查詢/返回設(shè)備臺(tái)帳設(shè)備臺(tái)帳各種管理信息各種管理信息的存儲(chǔ)與提取的存儲(chǔ)與提取任務(wù)管理任務(wù)管理人力資源人力資源工作單管理工作單管理.狀態(tài)檢測(cè)/綜合診斷狀態(tài)檢測(cè)/綜合診斷.32EPRI PDM ProgramEPRI PDM Program的年收益的年收益Equipment Life EnhancementsOperationEnhancement1%- 2% HRAvailability Improvements30% - 50% MaintenanceSavings 5% - 15%$1.5 to 4.0百萬百萬/年年3334美國(guó)優(yōu)化維修收益美國(guó)優(yōu)化維修收益35HECOHECO性能提高程度性能提

22、高程度l 已節(jié)省 $4.5M用于提高系統(tǒng)可靠性l 降低非計(jì)劃維修約50%，更有利于合理利用資源以提高維修效率及系統(tǒng)穩(wěn)定性Maintenance Mix(as of 6/03)28%29%28%30%39%7%8%15%19%19%65%64%57%51%42%0%10%20%30%40%50%60%70%1998199920002001200220032004PreventivePredictiveCorrective 36Technologies/Benefits US Utilities技術(shù)方法技術(shù)方法異常情況異常情況比例比例(%)避免損失避免損失效益效益(%)Thermography86

23、0647,560,69764Visual/Ops.303222,202,35419Oil645892,0498UT Noise967946,0208Vibration322134,6401Total1355100*11,735,76010037EPRI SPDM Program Implementation Project -Resulting UTILITY BENEFITS38Schematic of Transformer Condition Assessment and Condition Based Loading AnalysisData collection and analys

24、isOnsite testing and surveyCondition assessmentDetermination of loading limitsAnalysis on loading applicable conditionRating calculationRisk of failure analysisLoss of life estimationPTLOADXVisor39SSPGSSPG的狀態(tài)監(jiān)測(cè)成果（一）的狀態(tài)監(jiān)測(cè)成果（一）40SSPGSSPG的狀態(tài)監(jiān)測(cè)成果（二）的狀態(tài)監(jiān)測(cè)成果（二）41狀態(tài)監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)l 避免事故避免事故提升電網(wǎng)表現(xiàn)提升電網(wǎng)表現(xiàn)l 去除沖擊去

25、除沖擊延長(zhǎng)設(shè)備壽命延長(zhǎng)設(shè)備壽命l 提供數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)支持狀態(tài)檢修支持狀態(tài)檢修42新加坡新能源電網(wǎng)的對(duì)策新加坡新能源電網(wǎng)的對(duì)策43電網(wǎng)資產(chǎn)管理面對(duì)的挑戰(zhàn)電網(wǎng)資產(chǎn)管理面對(duì)的挑戰(zhàn)l 高服務(wù)質(zhì)量高服務(wù)質(zhì)量零事故零事故l 低服務(wù)價(jià)格低服務(wù)價(jià)格降低維修成本降低維修成本44新能源運(yùn)行管理策略新能源運(yùn)行管理策略45狀態(tài)監(jiān)測(cè)質(zhì)保策略狀態(tài)監(jiān)測(cè)質(zhì)保策略46狀態(tài)監(jiān)測(cè)與資產(chǎn)管理流程狀態(tài)監(jiān)測(cè)與資產(chǎn)管理流程47新能源例行狀態(tài)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目新能源例行狀態(tài)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目48數(shù)字化變電站數(shù)字化變電站l Since the electronic transformer applied in 2004, and the first digital

26、 substation was built in 2005, lots of digital substations are building. Network in process level and smart switchgear with smart terminal and PASS in electronic transformer have been put into practice. The digital substation will be used widely in the future.l 自自20042004年電子式互感器進(jìn)入工程化應(yīng)用，年電子式互感器進(jìn)入工程化應(yīng)

27、用，20052005年數(shù)字化變年數(shù)字化變電站投入電網(wǎng)運(yùn)行以來，陸續(xù)已有五十多座數(shù)字化變電站電站投入電網(wǎng)運(yùn)行以來，陸續(xù)已有五十多座數(shù)字化變電站投入運(yùn)行投入運(yùn)行. . 網(wǎng)絡(luò)化的過程層設(shè)備，智能開關(guān)，配置電子式網(wǎng)絡(luò)化的過程層設(shè)備，智能開關(guān)，配置電子式互感器的互感器的PASSPASS、GISGIS等也已在電網(wǎng)中批量應(yīng)用。在不久的等也已在電網(wǎng)中批量應(yīng)用。在不久的將來，數(shù)字化變電站將在電網(wǎng)中普及應(yīng)用。將來，數(shù)字化變電站將在電網(wǎng)中普及應(yīng)用。4950Application of Digital Substation Now/Application of Digital Substation Now/現(xiàn)階段的數(shù)

28、字化變電站現(xiàn)階段的數(shù)字化變電站國(guó)內(nèi)智能變電站情況國(guó)內(nèi)智能變電站情況110kV金谷園220kV午山變500kV芝堰變750kV洛川變51變壓器的智能化變壓器的智能化變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量110kV金谷園油色譜、油溫、鐵芯接地電流。220kV午山變油色譜、油溫、微水、套管介損、鐵芯接地電流。500kV芝堰變油色譜、油溫、繞組溫度、鐵芯接地電流、局部放電。750kV洛川變油色譜、微水、頂層油溫、鐵芯接地電流、局部放電。52變壓器的智能化變壓器的智能化變壓器智能組件應(yīng)用情況變壓器智能組件應(yīng)用情況應(yīng)用情況應(yīng)用情況110kV金谷園就地安裝，主站端實(shí)現(xiàn)變壓器負(fù)荷的自動(dòng)調(diào)

29、節(jié)。220kV午山變就地安裝，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，采用變頻冷卻風(fēng)機(jī)。500kV芝堰變配置主變本體智能終端，并實(shí)現(xiàn)變壓器過載能力優(yōu)化的調(diào)度端負(fù)荷調(diào)節(jié)及主變冷卻器智能控制。750kV洛川變含智能單元、狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元及智能通風(fēng)系統(tǒng)。智能單元、狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元放置在智能控制柜內(nèi)，智能冷卻控制單元以及各種傳感器和智能控制風(fēng)冷卻器集成在主變本體上，采用變頻冷卻風(fēng)機(jī)。5354組合電器組合電器/斷路器的智能化斷路器的智能化組合電器組合電器/斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量110kV金谷園110kV PASS實(shí)現(xiàn)SF6氣體壓力、密度、微水、斷路器操作機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)能裝置動(dòng)作特性監(jiān)測(cè)。220kV午山

30、變GIS實(shí)現(xiàn)SF6壓力、微水、斷路器動(dòng)作特性、局放監(jiān)測(cè)500kV芝堰變AIS實(shí)現(xiàn)SF6壓力、微水、開關(guān)動(dòng)作特性監(jiān)測(cè)750kV洛川變AIS實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電機(jī)電流、操作線圈電流、油壓、氣體密度、氣體微水、局放監(jiān)測(cè)55組合電器組合電器/斷路器的智能化斷路器的智能化組合電器組合電器/斷路器智能組件應(yīng)用情況斷路器智能組件應(yīng)用情況狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量110kV金谷園智能組件柜集成保護(hù)、控制、合并單元及智能終端等二次功能；110kV斷路器安裝狀態(tài)監(jiān)測(cè)，智能組件集成安裝于就地匯控柜。220kV午山變包含合并單元、保護(hù)、測(cè)量、控制等，下放至GIS匯控柜500kV芝堰變550kV斷路器智能組件實(shí)現(xiàn)對(duì)SF6微水、壓力

31、和斷路器動(dòng)作特性監(jiān)測(cè)和報(bào)警；220kV斷路器智能組件集成保護(hù)、控制、合并單元及智能終端等功能；智能組件集成安裝于就地匯控柜。750kV洛川變750kV、330kV、66kV就地智能組件包括智能單元、狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元。5657避雷器的智能化避雷器的智能化避雷器狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量避雷器狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量狀態(tài)監(jiān)測(cè)參量110kV金谷園無220kV午山變?nèi)颈芾灼魅娏鳌⒆栊噪娏骱蛣?dòng)作次數(shù)的監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)傳。500kV芝堰變550kV、220kV各一個(gè)間隔安裝避雷器全電流、阻性電流及動(dòng)作次數(shù)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)無線傳輸。750kV洛川變?nèi)颈芾灼魅娏?、阻性電流和?dòng)作次數(shù)的監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)傳。58電子式互感器電子式互感器電子式互感

32、器應(yīng)用情況電子式互感器應(yīng)用情況應(yīng)用情況應(yīng)用情況110kV金谷園全站采用EVCT，主變中性點(diǎn)采用全光纖ECT。220kV午山變?nèi)静捎秒娮邮交ジ衅鳎?20kV采用羅氏ECT；35kV采用低功率線圈ECT和電容分壓EVT。在部分間隔采用純光學(xué)互感器。500kV芝堰變僅220kV的一條線安裝全光纖電子式互感器。750kV洛川變主變、750kV部分、330kV完整串和66kV采用羅氏ECT，330kV不完整串采用無源光纖型ECT，全站采用電容分壓技術(shù)的有源EVT。在750kV掛網(wǎng)部分磁光玻璃和光纖型互感器。59信息一體化信息一體化信息一體化應(yīng)用范圍信息一體化應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍110kV金谷園全景

33、數(shù)據(jù)采集，包括各子系統(tǒng)及各類數(shù)據(jù)。220kV午山變SCADA、智能組件、保護(hù)測(cè)控、電源、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能巡檢機(jī)器人、開關(guān)柜早期故障預(yù)警等信息。500kV芝堰變?nèi)維CADA數(shù)據(jù)、保護(hù)、錄波、計(jì)量、狀態(tài)監(jiān)測(cè)。750kV洛川變變電站自動(dòng)化信息、同步相量采集、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、電源系統(tǒng)等。60其他基礎(chǔ)配置其他基礎(chǔ)配置/功能功能 網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析系統(tǒng) 通信與信息安全防護(hù)系統(tǒng)通信與信息安全防護(hù)系統(tǒng) 一體化電源系統(tǒng)一體化電源系統(tǒng) 61高級(jí)應(yīng)用高級(jí)應(yīng)用技術(shù)先進(jìn)性技術(shù)先進(jìn)性 順序控制順序控制 源端維護(hù)源端維護(hù) 設(shè)備狀態(tài)可視化設(shè)備狀態(tài)可視化 站內(nèi)狀態(tài)估計(jì)站內(nèi)狀態(tài)估計(jì) 站域控制站域控制 智能告警智能

34、告警 無功優(yōu)化控制無功優(yōu)化控制62高級(jí)應(yīng)用高級(jí)應(yīng)用技術(shù)先進(jìn)性技術(shù)先進(jìn)性 繼電保護(hù)信息綜合監(jiān)視及分析繼電保護(hù)信息綜合監(jiān)視及分析 變電站輔助系統(tǒng)綜合運(yùn)行與監(jiān)視變電站輔助系統(tǒng)綜合運(yùn)行與監(jiān)視 其他設(shè)備及環(huán)境智能化監(jiān)控其他設(shè)備及環(huán)境智能化監(jiān)控636465白銀超導(dǎo)變電站白銀超導(dǎo)變電站白銀超導(dǎo)變電站集成了我國(guó)在超導(dǎo)電力技術(shù)近十年來最新、最先進(jìn)的研究開發(fā)成果，是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際一流的一系列技術(shù)成果的結(jié)晶，應(yīng)用了包括：超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)、超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)變壓器、超導(dǎo)電纜等多種高溫超導(dǎo)電力裝置。超導(dǎo)變電站采用串、并聯(lián)相結(jié)合的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)以并聯(lián)方式接入；超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)變壓器、超導(dǎo)電纜依次串接，并與電網(wǎng)實(shí)際負(fù)荷相

35、連接。6667現(xiàn)場(chǎng)交流情況現(xiàn)場(chǎng)交流情況 智能組件柜智能組件柜集成能力不足：220 kV 及以下電壓等級(jí)采用保護(hù)測(cè)控一體化裝置并就地安裝時(shí)，智能終端、合并單元、在線監(jiān)測(cè)IED 及保護(hù)測(cè)控裝置均安裝于就地智能組件柜中，設(shè)備廠家的集成能力有待提高。68現(xiàn)場(chǎng)交流情況現(xiàn)場(chǎng)交流情況 智能組件柜智能組件柜運(yùn)行情況不穩(wěn)定。智能組件投運(yùn)后，多次出現(xiàn)組件發(fā)送數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、信息品質(zhì)異常等問題。就地安裝仍需運(yùn)行檢驗(yàn)。需要進(jìn)一步檢驗(yàn)高低溫、潮濕、振動(dòng)、電磁干擾等運(yùn)行工況。6970已裝在線設(shè)備收效不明顯的原因已裝在線設(shè)備收效不明顯的原因缺乏全局性的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃有些檢測(cè)設(shè)備質(zhì)量不高不善于選用、檢驗(yàn)各類檢測(cè)設(shè)備認(rèn)識(shí)上的片面性、局限性

36、相應(yīng)的規(guī)章制度未跟上對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的選擇、運(yùn)行、維護(hù)等缺乏責(zé)任制現(xiàn)場(chǎng)交流情況現(xiàn)場(chǎng)交流情況狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器故障率較高。因電源故障等原因傳感器多次停止工作；監(jiān)測(cè)系統(tǒng)部分?jǐn)?shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)差距較大。71現(xiàn)場(chǎng)交流情況現(xiàn)場(chǎng)交流情況狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各設(shè)備供應(yīng)廠家在聯(lián)調(diào)及測(cè)試階段，存在模型不統(tǒng)一、配置工具不統(tǒng)一等問題，影響了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試進(jìn)程。因此需要繼續(xù)補(bǔ)充完善IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的工程應(yīng)用規(guī)范，并實(shí)現(xiàn)配置工具的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。72現(xiàn)場(chǎng)交流情況現(xiàn)場(chǎng)交流情況狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不同廠家設(shè)備之間的通信存在障礙。監(jiān)測(cè)裝置與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)通信存在問題，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)無法讀取監(jiān)測(cè)裝置的數(shù)據(jù)信息。部分?jǐn)嗦菲魅嘀悄軈R控柜中的監(jiān)測(cè)IED 通信模塊出現(xiàn)故障，導(dǎo)致無法與監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)連接，后臺(tái)顯示該相斷路器監(jiān)測(cè)裝置未連接。73現(xiàn)場(chǎng)交流情況現(xiàn)場(chǎng)交流情況電子式互感器性能不穩(wěn)定。光學(xué)互感器的光學(xué)特性和測(cè)量精度