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标题

电容型设备绝缘特性的在线监测技术

范文

周振宇孙世广李海峰

【摘要】介绍了变电站电容型设备绝缘特性的在线监测方案，提出了分层分布式的在线监测系统架构及面向对象的单元设计方法。通过监测电容性设备介质损耗（tanδ）、等值电容量、泄漏电流来判断容性设备的绝缘性能。

【关键词】在线监测系统电容型设备绝缘特性变电站故障诊断

引言？

变电站内电容型设备内部难免存在因制造不良、老化以及外力破坏造成的绝缘缺陷，在电网工频电压和过电压作用下，其绝缘性能会产生劣变，进而影响设备和电网的安全运行。设备管理单位一般通过定期停电试验检测设备缺陷，但停电试验存在周期长、工作量大、效率低等问题。随着社会对供电可靠性要求的提高，定期停电试验的做法已不能满足要求。近年来，在线监测技术能够实时监测容性设备的运行状态，通过状态检修提高检修工作的针对性和科学性，符合目前提高电网运行可靠性、避免突发故障的发展方向。

一、电容型设备在线监测的检测原理

1.1 电容性设备介质损耗因数（tanδ）的在线监测

电介质的电气强度通常随其厚度增加而下降，因此电力电容器、电容型套管、电容型电流互感器、电容型电压互感器常将较厚的绝缘分割为若干份较薄的绝缘，形成电容串联结构。由于结构上的这一共同特点，上述设备统称为电容型设备。

二、电容型设备绝缘在线监测系统简介

2.1 在线监测系统实现的功能

系统借助数字信号处理技术、高效的通讯网络以及嵌入式系统的应用实现了设备状态信号的就地处理、数字量传输以及后台系统的数据分析和故障诊断，实现以下功能：

（1）基于WEB方式设计的人机交互操作界面，一次系统主接线图、分接线图的动态实时显示，直观展示设备当前状态；

（2）报警列表显示和报警记录，报警阀值设定，报警参数的动态实时显示及声光报警功能；

（3）数据综合管理：数据分析、故障类型判断、异常数据处理、容错处理等；

（4）与局内MIS系统的通讯，实现数据共享；

2.2 在线监测系统结构

电容型设备绝缘在线监测系统通过现场总线、光纤、以太网构筑高效的通讯网络，系统结构如图3所示。

三、实际案例分析

根据上述电容型设备在线监测的基本原理，进行实验室试验以及现场实际测验，测验结果分别见表一、表二。

四、结语

变电站绝缘在线监测系统实现了一次设备状态信息的实时监测，对于实时掌握设备健康状态科学有效制定检修策略具有重要意义。

依托高效的通讯网络实现数据分析、故障诊断、数据远传、远方监控、远程维护等功能，以多种方式进行故障报警。系统已在国内多座变电站得到应用，运行情况良好，系统稳定可靠，取得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]任建锋，丁亚伟，付磊，等. 基于相位角原理的特高压电网失步解列改进方案[J]. 电力系统自动化， 2011， 35（10）： 104-107.

[2]NGUYEN T T， LI X J. A fast and accurate method for estimating power systems phasors using DFT with interpolation[C]// Proceedings of 2006 IEEE Power Engineering Society General Meeting， June 18-22， 2006， Montreal， Canada： 8p.

[3] IEEE Std C37. 118-2005 IEEE standard for synchrophasors for power systems[S]. New York， NY， USA： The Institute of Electrical and Electronics Engineers， 2006.

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