1、XJTUEE1智能電網中的電力設備狀態智能電網中的電力設備狀態檢測技術及其進展檢測技術及其進展 XJTUEE2一、前言一、前言二、電力設備狀態檢測與在線監測技術新進展二、電力設備狀態檢測與在線監測技術新進展三、智能電網中的狀態檢測特點與要求三、智能電網中的狀態檢測特點與要求 四、支持狀態檢測的高級算法和診斷系統四、支持狀態檢測的高級算法和診斷系統五、小結五、小結目目 錄錄XJTUEEI 前言前言3 進入21世紀，隨著全球資源、環境壓力的不斷增大，用戶對電能可靠性和質量要求的不斷提升，電力行業正面臨前所未有的挑戰和機遇。技術/標準進步設備老化智能計量/需求響應環保壓力成本上升電力需求增長XJTU
2、EE4科學技術進步是基礎智能電網基礎技術產業發展電子計算機通訊分布電源蓄能技術智能設備XJTUEE智能電網特征智智能能電電網網 現代電力技術現代電力技術 現代測控技術現代測控技術計算機技術計算機技術 電力電子技術電力電子技術通信技術通信技術 傳統輸配電網傳統輸配電網XJTUEE6 隨隨著著電電網網資資產產規規模模的的擴擴大大、設設備備數數量量的的增增加加、技技術術水水平平的的提提高高以以及及運運行行標標準準要要求求的的日日趨趨嚴嚴格格，管管理理好好、維維護護好好、運運行行好好各各級級電電網網，提提高高設設備備的的健健康康水水平平和和使使用用壽壽命命，降降低低電電網網運運行行維維護護成成本本，對
3、對于于保保證證電電網網安安全全、改改善善電電能能質質量量、提提高高供供電電可可靠靠性性和和資資產產運運營營效效率率，都都具具有有重重要要的的作作用用狀態檢修是智能電網建設中的關鍵一環狀態檢修是智能電網建設中的關鍵一環。XJTUEEII 電電力力設設備備狀狀態態檢檢測測與與在在線線監監測測技技術術新新進進展展油中溶解氣體監測油中溶解氣體監測局部放電監測局部放電監測繞組測溫繞組測溫紅外與紫外紅外與紫外振蕩波振蕩波7XJTUEE8遠紅外法遠紅外法DGADGA監測系統（監測系統（FTIR）XJTUEE9FTIR現場安裝圖現場安裝圖XJTUEE10FTIR的性能的性能 XJTUEE11UHFUHF局放檢
4、測傳感器局放檢測傳感器XJTUEE12XJTUEE13UHFUHF測局放實例測局放實例故障之一故障之一 局放量6000pC 解體發現系由于靜電屏蔽焊接不良造成電位浮動產生XJTUEE14XJTUEE15在線測溫的關鍵部件在線測溫的關鍵部件溫度計（傳感器端部）安裝XJTUEE16溫度計溫度計 （傳感器端部）安裝（傳感器端部）安裝在線圈或線圈套筒處理之前安裝改良支撐、合適的支架以保護光纖電在線圈或線圈套筒處理之前安裝改良支撐、合適的支架以保護光纖電纜纜為了便于安裝，需要將套筒磁極尾的末端進行適當的改動為了便于安裝，需要將套筒磁極尾的末端進行適當的改動完整撐條必須安裝在臨近最熱點的撐條中，更換原有的
5、盤式繞組。合完整撐條必須安裝在臨近最熱點的撐條中，更換原有的盤式繞組。合適尺寸的楔形撐條是必須的適尺寸的楔形撐條是必須的XJTUEE17溫度計溫度計 （傳感器端部）安裝（傳感器端部）安裝XJTUEE18溫度計溫度計 （傳感器端部）安裝（傳感器端部）安裝XJTUEE19溫度計溫度計 （傳感器端部）安裝（傳感器端部）安裝XJTUEE20油箱壁安裝方式油箱壁安裝方式XJTUEE21運行運行動態負荷動態負荷HotspotTop OilLoadXJTUEE22光纖測溫的重要性光纖測溫的重要性1.與傳統方法的不與傳統方法的不同同2.在線監測在線監測3.油溫與繞組溫度油溫與繞組溫度不一致不一致4.冷卻系統瞬
6、時控冷卻系統瞬時控制制5.現場維修人員有現場維修人員有效工具效工具6.熱運行試驗熱運行試驗XJTUEE23紅外熱成像測試技術紅外熱成像測試技術原理：用紅外線熱像儀來捕捉（接收）物體表面發出的紅外輻射，顯示物體表面輻射能量密度的分布情況（紅外熱圖）。通過觀察物體的紅外熱分布圖，并測量所需位置的溫度，來判斷設備故障所在的位置及程度（缺油，受潮，松動，絕緣老化等情況）。特點：是被動的、非接觸式的檢測。在設備運行狀態時測試。遠距離、準確、實時、快速、簡便、安全、可靠、直觀。XJTUEE24紅外檢測實例紅外檢測實例導線導線 華中至上海500kV線路孝感段巡檢導線連接處；距離50m緊急缺陷（256oC），
7、現場帶電作業XJTUEE25紅外檢測實例紅外檢測實例線路絕緣子線路絕緣子XJTUEE26紅外檢測實例紅外檢測實例隔離開關隔離開關XJTUEE27紅外檢測實例紅外檢測實例斷路器斷路器XJTUEE28紅外檢測實例紅外檢測實例PTXJTUEE29紅外檢測實例紅外檢測實例避雷器避雷器XJTUEE30紅外檢測實例紅外檢測實例CTtan:3.1%超標(標準 1.0%)DGA:(ppm)H2:73714CH4:13749C2H6:1884C2H4:125C2H2:7總烴:15766嚴重超標XJTUEE31紅外檢測實例紅外檢測實例高壓電纜高壓電纜XJTUEE32用吊艙進行線路航測用吊艙進行線路航測XJTUEE
8、紅外診斷的局限性紅外診斷的局限性1)1)由于環境因素的影響，設備散熱、傳熱條件不同，這樣所由于環境因素的影響，設備散熱、傳熱條件不同，這樣所測得的發熱點相對環境溫度的溫升存在誤差，必然帶來熱缺測得的發熱點相對環境溫度的溫升存在誤差，必然帶來熱缺陷判斷的誤差；陷判斷的誤差；2)2)只能觀察設備表面溫度分布，對于設備內部過熱點（電纜只能觀察設備表面溫度分布，對于設備內部過熱點（電纜接頭、接頭、GISGIS內部接頭、斷路器觸頭等），很難確定其警戒溫升。內部接頭、斷路器觸頭等），很難確定其警戒溫升。3)3)不同設備、不同材料的發熱特性各不相同，在不同條件下不同設備、不同材料的發熱特性各不相同，在不同條
9、件下的允許溫升應各不相同，以及測量的誤差和參考點選取的隨的允許溫升應各不相同，以及測量的誤差和參考點選取的隨機性，所得相對溫升存在很大誤差，根據相對溫升來分析熱機性，所得相對溫升存在很大誤差，根據相對溫升來分析熱缺陷并不準確。缺陷并不準確。目前的紅外診斷技術側重于紅外圖譜的定性目前的紅外診斷技術側重于紅外圖譜的定性分析，受人為因素的影響比較大分析，受人為因素的影響比較大XJTUEEGIS內部溫度等值曲線圖（設線芯溫度為內部溫度等值曲線圖（設線芯溫度為368.613）XJTUEE35紫外線成像紫外線成像通過觀察設備的“電暈”及“電氣放電”“電弧”來判斷設備的故障所在位置斷股，污染，裂紋等現象與紅
10、外互補XJTUEE36紫外成像紫外成像雙光譜雙光譜在白天、日光下檢測 紫外光的放射現象太陽盲區濾片太陽盲區濾片+紫外光探測器紫外光探測器 檢測電暈及電氣放電檢測電暈及電氣放電用可見光圖像用可見光圖像 顯示被測物體的實物形狀顯示被測物體的實物形狀光源光源紫外圖像紫外圖像可見光圖像可見光圖像圖像重疊圖像重疊雙光譜圖像雙光譜圖像XJTUEE37紫外成像紫外成像污染、破損絕緣子污染、破損絕緣子XJTUEE38用紫外法監測帶電水沖洗用紫外法監測帶電水沖洗XJTUEE電介質響應測量方法電介質響應測量方法油箱保護高壓繞組低壓繞組高壓電源主絕緣電流表物理性質測量:紙板及絕緣油的導電率界面極化影響因素:絕緣幾何
11、尺寸溫度受潮程度可導電的老化產物XJTUEE40時域及頻域的方法時域及頻域的方法時域：時域：回復電壓(RVM)極化/去極化電流(PDC)頻域：頻域：頻域譜法(FDS)缺點：缺點：低頻段水分估計低頻段水分估計 測試時間測試時間0,0010,010,11100,0001 0,001 0,010,11101001000頻率(Hz)tan高 低 高 高 低 低紙板中的水分絕緣幾何尺寸油電導率0,1101001000110100100010000 時間(s)I(nA)1低 high low 油電導率高 IdepIpol絕緣幾何尺寸 XJTUEE碳納米管碳納米管SF6SF6分解氣體檢測分解氣體檢測XJTU
12、EECNT氣體傳感器對氣體傳感器對GIS中中PD的基本響應特性的基本響應特性 0.1 MPa SF6尖-板電極施加電壓:10 kV-30 kV使用CNT氣體傳感器能夠檢測出SF6中發生的局部放電PD發生傳感器導納增加XJTUEE43新型振蕩波測試系統 OWTS M 28 28 kV peak voltageOWTS M 60 60 kV peak voltage XJTUEE44電力設備狀態檢測新的發展方向電力設備狀態檢測新的發展方向氣象信息的結合地理信息系統合并單元與二次保護系統結合 XJTUEEIII 智能電網中的狀態檢測智能電網中的狀態檢測特點與要求特點與要求45實現智能電網的關鍵技術實
13、現智能電網的關鍵技術智能計量技術傳感與通信技術分析與輔助決策技術 可視化展現與操作2022/7/2945XJTUEE我國智能電網的發展目標2022/7/2946全面建設階段，建成發、輸（配）、用互動式交易、運行平臺，為發電廠、用戶提供在線定制服務。推廣運用階段，總結試點經驗，提出智能電網建設標準，逐步推廣智能電網建設。規劃試點階段，重點開展智能電網發展規劃工作，制定技術和管理標準，開展關鍵技術研發和設備研制，開展各環節的試點工作。第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段我國應分三個階段推進智能電網的建設：XJTUEE智能電網對狀態檢測技術具體要求47大量的智能分析算法大量的智能分析算法
14、數據就地存儲與判斷，再逐層綜合分析數據就地存儲與判斷，再逐層綜合分析同類設備相互比較同類設備相互比較穩定性與可靠性要求大幅提高穩定性與可靠性要求大幅提高自動化程度提高自動化程度提高技術有效性要求提高技術有效性要求提高經濟性經濟性 XJTUEE48IV IV 支持狀態檢測的高級算法和支持狀態檢測的高級算法和診斷系統診斷系統數據預處理濾波、平滑趨勢預測“指紋”識別技術人工神經網絡援例推理基于統計的隱含馬爾可夫模型（HMM）專家系統XJTUEE49指紋識別指紋庫XJTUEE50指紋識別識別結果XJTUEE51DGA中的ANN例 Y1Y2Y3Y4XJTUEE52對某油浸變壓器DGA的分析 正正常常過過
15、熱熱火火花花電電弧弧XJTUEE53單神經網絡和組合神經網絡分類能力的比較 XJTUEE54援例推理綜合診斷模型的結構示意XJTUEE55不同檢索方法在援例檢索中的正判率()XJTUEE56一種綜合診斷神經網絡框圖例 XJTUEE57CLP油中溶解氣體分析專家系統 國際標準國際標準Cigre WG 1501IEC 60599DL/T722-2000IEEE C57.104基于基于CLPCLP數據及經驗提出知識規數據及經驗提出知識規則則每年分析超過每年分析超過70007000條樣本條樣本Warning Level AnalysisTrending AnalysisXJTUEE58一種已實現的診斷
16、專家系統框圖Y過熱放電導電回路過熱導磁回路過熱涉及固體絕緣不涉及固體絕緣三比值法、神經網絡、援例分析作第二次判斷三比值法、神經網絡、援例分析作第二次判斷三比值法、神經網絡、援例分析作第一次判斷輸入電氣試驗、附件及外觀檢查等異常信息N附件故障內部故障判斷套管、風扇、油泵等附件故障基于粗糙集的故障診斷較詳細的故障類型、相關案例與建議色譜異常？輸入油色譜試驗數據綜合診斷XJTUEE59 為建設智能電網，必須總結經驗，為建設智能電網，必須總結經驗，找出薄弱及不足處。找出薄弱及不足處。方向方向 I I積極引用有效、性價比高的各類檢測手段，特積極引用有效、性價比高的各類檢測手段，特別是對關鍵設備及薄弱環節
17、。別是對關鍵設備及薄弱環節。高壓一次設備的數字化轉換高壓一次設備的數字化轉換提高在線監測的效果，使得數字電網更加智能化提高在線監測的效果，使得數字電網更加智能化V V 小結小結XJTUEE60方向方向 II研發狀態分析診斷系統，逐步實現自我研發狀態分析診斷系統，逐步實現自我智能診斷、自我智能調整等能力。智能診斷、自我智能調整等能力。XJTUEE61方向方向 III掌握設備狀況還要為運行、擴改建等服掌握設備狀況還要為運行、擴改建等服務，即努力實現全壽命優化、為全局性務，即努力實現全壽命優化、為全局性的資產管理服務。的資產管理服務。XJTUEE62方向方向 IVIV對在線監測技術發展過程中的認識不
18、足問題對在線監測技術發展過程中的認識不足問題將將某某些些設設備備、某某些些技技術術在在推推廣廣過過程程中中的的薄薄弱弱環環節節誤誤認認為為在在線線監監測測的的先先天天缺缺陷陷，難難以以克克服服提提高高，以以至至于于部部分分人人對對該該技技術術發發展展、推推廣廣抱抱有有觀觀望望、否否定定甚甚至至抵抵制制等等態態度度。根根據據國國內內近近年年來來的的研研究究，已已突突破破了了大大部部分分影影響響在在線線監監測測推推廣廣應應用用的的技技術術瓶瓶頸頸（避避雷雷器器、變變壓壓器器、GIS、套套管管、CT、視視頻頻等等在在智智能能檢檢測測、數數據據處處理理及及診診斷斷技技術術領領域域），達達到到了了技技術
19、術實實用用化化和和智智能能化化的的效效益益。目目前前針針對對個個別別技技術術難難題題，正正在在集集中人力、物力進行技術攻關，并趨于解決。中人力、物力進行技術攻關，并趨于解決。目目前前在在線線監監測測裝裝置置的的投投資資價價格格限限制制其其發發展展和和推推廣廣，但但隨隨著著技技術術的的成成熟熟化化、產產品品化化、國國產產化化，投投資資價價格格會會大大幅幅度度下下降降；投投入入與與產產出出績績效效比較宜以長遠的眼光來著眼，社會效益及經濟效益綜合分析比較宜以長遠的眼光來著眼，社會效益及經濟效益綜合分析在在線線監監測測技技術術自自身身的的發發展展也也需需要要在在大大量量推推廣廣實實用用過過程程中中，不不斷斷發發現現、克服及研究提高克服及研究提高XJTUEE63方向方向 V V安裝、完善檢測設備前后的效益對比安裝、完善檢測設備前后的效益對比：非計劃停電次數、時間的對比；計劃停電時間、次數的對比；試驗、檢修所花人力、物力的對比；設備及系統可靠性對比；XJTUEE64 智能電網并不是一次性全部完成，而需要通過局部的試點驗證，再逐步往前推進。通過不斷地總結、完善、提高，最終實現發展目標。XJTUEE65
全部分類
標準檢索
招標公告
免費下載資料庫
10000份+資源包
千萬vip文檔暢享下載
下載文檔文件編輯即用
網站精選百萬好案
百萬工程地產工作者都在用
微信掃一掃登錄
