智能电力设备试验方法研究.ppt
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1、智能电力设备试验方法研究智能电力设备试验方法研究内容纲要内容纲要 智智能能设设备备的的试试验验研研究究智智能能电电力力设设备备试试验验的的必必要要性性内容纲要内容纲要智智能能电电力力设设备备及及发发展展趋趋势势高压设备智能化(或 智能设备)是智能电网的重要组成部分,也是区别传统电网的主要标志之一。智能设备是一次和二次设备融合的产物,一次设备要升级为智能电力设备,二次设备则成为智能控制单元,这是一个革命性的变化。建设智能电网,使一次设备与二次设备之间没有明显的界限,未来在一次设备里,将含有部分二次设备的智能单元,二次设备的部分功能将转移到一次设备之中,融合为更为集成化的智能单元。智能设备智能设备
2、智能电力设备智能设备是附加了智能组件的高压设备,智能组件的核心功能是对宿主设备状态进行就地实时检测和诊断,以智能电网相关系统可识别的状态描述语言广播设备的状态,智能组件同时将与宿主设备相关的测量、控制、检测、计量甚至保护进行融合设计,实现电网对设备状态的可观测,为电网的优化运行提供信息支撑。智能设备智能设备智能电力设备1.传感器与一次设备的一体化设计2.集成光电测量技术及特殊测量装置 3.测、控、检、计、保趋向融合 智能设备智能设备一次、二次设备的融合一次、二次设备的融合体现了一次、二次设备的融合及不可分割性体现了一次、二次设备的融合及不可分割性智能电力设备目前设备目前设备目前设备目前设备智能
3、组件智能组件高压设备高压设备保护保护测量测量控制控制计量计量鉴测鉴测智能组件智能组件高压设备高压设备保护保护测量测量控制控制计量计量在线鉴测在线鉴测 内嵌智能组件内嵌智能组件高压设备高压设备保护保护测量测量控制控制计量计量鉴测鉴测过渡设备过渡设备过渡设备过渡设备未来智能设备未来智能设备未来智能设备未来智能设备智能设备智能设备智能设备的演变智能设备的演变智能电力设备保护、测控、通信、状态监测等功能与一次设备高度集成保护、测控、通信、状态监测等功能与一次设备高度集成 内嵌智能组件内嵌智能组件高压设备高压设备保护保护测量测量控制控制计量计量鉴测鉴测网网络络交交换换机机及及后后台台光纤光纤光纤光纤智能
4、设备智能设备未来智能设备未来智能设备智能电力设备宜取消就地跨间隔横向电气联闭锁接线,减少断路器、刀闸辅宜取消就地跨间隔横向电气联闭锁接线,减少断路器、刀闸辅助接点、辅助继电器数量。当设备具备条件时,助接点、辅助继电器数量。当设备具备条件时,断路器操作箱断路器操作箱控制回路可与本体分合闸控制回路一体化融合设计,控制回路可与本体分合闸控制回路一体化融合设计,取消冗取消冗余二次回路,提高断路器控制机构工作可靠性。余二次回路,提高断路器控制机构工作可靠性。智能设备的现状智能设备的现状国家电网公司国家电网公司2 0 1 12 0 1 1年新建变电站设计补充规定年新建变电站设计补充规定体现设备的的进一步发
5、展体现设备的的进一步发展智能电力设备智能设备智能设备智能设备智能设备智能电力设备ORMAZABAL CiBOR-Intelligent Circuit BreakerORMAZABAL CiBOR-Intelligent Circuit Breaker智能设备智能设备智能设备智能设备智能电力设备iSIS iSIS 智能固体绝缘开关设备智能固体绝缘开关设备内容纲要内容纲要 智智能能设设备备的的试试验验研研究究智智能能电电力力设设备备试试验验的的必必要要性性内容纲要内容纲要智智能能电电力力设设备备智能设备试验的必要性智能开关智能开关智能开关智能开关设备设备设备设备智能开关设备本体智能开关设备本体智
6、能组件智能组件智能设备试验的必要性变电站将向智能变电站发展,一次设备与二次控制保护之间存在相互制约,相互影响关系;传统的一次设备与二次设备相互孤立,相互分离的研发与制造格局将被打破。一二次设备之间的界限越来越模糊智能电网的发展将带来一、二次设备体系的融合。这将打破现有设备制造企业的市场格局。完整的智能开关设备智能开关设备本体智能开关设备本体+智能电子装置智能电子装置智能设备试验的必要性开关本体试验+智能组件的试验=智能开关试验智能开关设备试验智能开关试验现状智能开关试验现状智能设备试验的必要性 1100kV户外棒形支柱绝缘子XX kV XX智能变电站是目前国际电压等级最高、规模最大的全智能化变
7、电站,已于2011年2月底投入运行。该站在所有电压等级的上都采用了电子式互感器,也是国内目前使用电子式互感器最多、互感器种类最全、制造厂家最杂的变电站。66kV电子式互感器在变电站带电投运过程中发生了几次电流互感器输出波形畸变、供电单元不稳、易受电磁干扰等的情况,甚至引起相应的母差保护和主变保护误动作。智能开关设备本体智能开关设备本体+电子式互感器电子式互感器关于关于XX XX kV kV XXXX智能变电站的智能变电站的66kV66kV电子式互感器试验的建议电子式互感器试验的建议智能设备试验的必要性用66kV隔离开关操作,切合空载母线试验;用66kV SF6断路器进行T100s短路开断试验。
8、雷电冲击、操作冲击试验;电子式互感器供电电源影响实验二次报文记录及对保护影响实验智能开关设备本体智能开关设备本体+电子式互感器电子式互感器关于关于XX XX kV kV XXXX智能变电站的智能变电站的66kV66kV电子式互感器试验的建议电子式互感器试验的建议智能设备试验的必要性建议电子式互感器厂家提高高压试验能力;建议电子式互感器厂家提高高压试验能力;解决现场调试问题;解决现场调试问题;现场采用的是大电流方法,开展了现场采用的是大电流方法,开展了1#1#,2#2#主变短路、开路及跳主变短路、开路及跳闸试验,解决电流互感器的抗干扰问题闸试验,解决电流互感器的抗干扰问题 ;智能开关设备本体智能
9、开关设备本体+电子式互感器的一体化设计电子式互感器的一体化设计关于北川变关于北川变110110kV kV 智能变电站产品有待完善的建议智能变电站产品有待完善的建议国网智能电网关键设备总结会议国网智能电网关键设备总结会议智能设备试验的必要性误差范围不同导致保护无法正确收到互感器数据数据格式不同导致保护无法正确解析互感器数据实际值与输出值之间的相互比例不同,导致保护无法正确解析数据当注流电流为额定电流的120%时,保护录波波形出现削顶现象,有效值计算偏低。电子式互感器电子式互感器+控制保护系统的一体化设计控制保护系统的一体化设计XXXX直流工程滤波支路电子式互感器直流工程滤波支路电子式互感器智能设
10、备试验的必要性国网基建部建议开展以下方面的研究 智能变电站电子式互感器性能试验及运行分析;智能变电站电子式互感器性能试验及运行分析;智能变电站继电保护系统性能分析验证方法研究智能变电站继电保护系统性能分析验证方法研究 ;智能高压设备试验及质量检验试验方法的研究智能开关设备本体智能开关设备本体+电子式互感器的一体化设计电子式互感器的一体化设计国网智能电网关键设备总结会议国网智能电网关键设备总结会议智能设备试验的必要性在安全可靠、经济适用的基础上,采用智能设备,提在安全可靠、经济适用的基础上,采用智能设备,提高变电站智能化水平;高变电站智能化水平;选用电子式互感器时,需进行充分技术经济论证;选用电
11、子式互感器时,需进行充分技术经济论证;当采用当采用GISGIS、HGISHGIS配电装置型式时,电子式互感器配电装置型式时,电子式互感器宜与一次设备一件化设汁;宜与一次设备一件化设汁;智能设备智能设备国家电网公司国家电网公司2 0 1 12 0 1 1年新建变电站设计补充规定年新建变电站设计补充规定进一步体现了实用性和经济性进一步体现了实用性和经济性智能电力设备现有的唯一含智能设备试验方法的标准重合器的安装方式应符合设计要求的正常运行条件。如果其正常运行重合器的安装方式应符合设计要求的正常运行条件。如果其正常运行带有控制器,则重合器则重合器必须带有这些装置进行试验,并满足下列基本要求,并满足下
12、列基本要求 :控制装置按制造厂设计的意图安装在重合器上或安置在距受试重合器相端子控制装置按制造厂设计的意图安装在重合器上或安置在距受试重合器相端子2 m2 m内的位置内的位置 重合器与控制装置之间用制造厂提供的电缆连接,除了不要超过重合器与控制装置之间用制造厂提供的电缆连接,除了不要超过6 m6 m外,电缆长外,电缆长度为制造厂允许的最大长度。度为制造厂允许的最大长度。121240.5kV40.5kV高压交流自动重合器高压交流自动重合器 智能设备试验的必要性智能开关设备型式试验示例智能开关设备型式试验示例完整的高压交流重合器完整的高压交流重合器绝缘试验额定短时耐受和峰值耐受电流试验机械寿命与温
13、升试验(包括密封试验)短路关合和开断试验额定短时耐受和峰值耐受电流试验容性电流开合试验隔离开关和接地开关关合和开断试验智能设备试验的必要性121240.5kV40.5kV高压交流自动重合器高压交流自动重合器 智能开关设备型式试验示例智能开关设备型式试验示例 智能电子装置电磁兼容试验智能电子装置的环境试验智能电子装置绝缘试验智能电子装置功能试验智能电子装置基本功能检查试验智能电子装置基本功能检查试验智能电子装置监测功能组试验智能电子装置监测功能组试验智能设备试验的必要性121240.5kV40.5kV高压交流自动重合器高压交流自动重合器 智能开关设备型式试验示例智能开关设备型式试验示例控制装置电
14、子元件的浪涌耐受能力(控制装置电子元件的浪涌耐受能力(SWCSWC)试验)试验试验目的试验目的a)a)经验表明,在制造和试验上都满足了上述标准的电子控制单元在配电网经验表明,在制造和试验上都满足了上述标准的电子控制单元在配电网中遇到浪涌时仍会发生误动或遭受永久性损坏。中遇到浪涌时仍会发生误动或遭受永久性损坏。b)b)在这种环境里,单独的控制装置可能依赖于良好建立的电磁兼容性保护在这种环境里,单独的控制装置可能依赖于良好建立的电磁兼容性保护设施,包括:高质量的接地网、屏蔽接地、雷电保护、电站型避雷器、设施,包括:高质量的接地网、屏蔽接地、雷电保护、电站型避雷器、开关设备和控制室间较大的距离以及金
15、属铠装和开关设备和控制室间较大的距离以及金属铠装和GISGIS开关设备中的扩大范开关设备中的扩大范围的屏蔽。这些方法几乎不可能保护或屏蔽线路中的配电重合器。控制围的屏蔽。这些方法几乎不可能保护或屏蔽线路中的配电重合器。控制器导线、配电型避雷器和局部接地系统要吸收雷击的所有的冲击。器导线、配电型避雷器和局部接地系统要吸收雷击的所有的冲击。121240.5kV40.5kV高压交流自动重合器高压交流自动重合器 智能设备试验的必要性智能开关设备型式试验示例智能开关设备型式试验示例121240.5kV40.5kV高压交流自动重合器高压交流自动重合器 智能设备试验的必要性智能开关设备型式试验示例智能开关设
16、备型式试验示例电源侧负荷侧重合器间隙接地导体控制电缆电源线控制器最大1.5m控制器最大1.5m接地导体间隙电源线到重合器的控制电缆浪涌耐受试验回路控制器控制装置电子元件的浪涌耐受能力(控制装置电子元件的浪涌耐受能力(SWCSWC)试验)试验 控制装置应在控制装置应在电流或电压互感器或者两者连接到或者两者连接到控制元件的低压供能回路中以及中以及连接到重合器和控制元件的控制线路中产生的浪涌电压作用下而不损坏。产生的浪涌电压作用下而不损坏。浪涌避雷器动作的试验浪涌避雷器动作的试验,试验模拟雷电冲击波和因此而感应的出现在重合器和控制试验模拟雷电冲击波和因此而感应的出现在重合器和控制元件上的电压变化,这
17、是因为电流的变化率和接地连接的阻抗引起的。元件上的电压变化,这是因为电流的变化率和接地连接的阻抗引起的。a)a)用一个连接电源套管端子到重合器的接地线的棒间隙来模拟浪涌避雷器,见图。间用一个连接电源套管端子到重合器的接地线的棒间隙来模拟浪涌避雷器,见图。间隙应调整到配用控制元件的重合器额定雷电冲击耐受电压的隙应调整到配用控制元件的重合器额定雷电冲击耐受电压的80%80%(10%10%)时闪)时闪络。浪涌电压应在络。浪涌电压应在1.2 1.2 ss(0.5 0.5 ss)内上升到闪络值。试验时,按地线应连接)内上升到闪络值。试验时,按地线应连接到重合器的正常接地端子上且可能邻近于控制电缆的连接点
18、。到重合器的正常接地端子上且可能邻近于控制电缆的连接点。121240.5kV40.5kV高压交流自动重合器高压交流自动重合器 智能设备试验的必要性智能开关设备型式试验示例智能开关设备型式试验示例控制装置电子元件的浪涌耐受能力(控制装置电子元件的浪涌耐受能力(SWCSWC)试验)试验 b)b)外部涌流发生器的限流阻抗的选择应使得其在间隙闪络后可提供外部涌流发生器的限流阻抗的选择应使得其在间隙闪络后可提供7 000 7 000 A A(10%10%)的浪涌电流,在)的浪涌电流,在2 000 A2 000 A初始电流以上的电流上升率应在初始电流以上的电流上升率应在10 10 kA/kA/ss和和15
19、 kA/15 kA/ss之间。之间。c)c)控制电缆与重合器的接地线平行,间距为控制电缆与重合器的接地线平行,间距为15 cm15 cm,接地线应为,接地线应为#12AWG#12AWG铜导线。铜导线。d)d)应有效地将重合器的接地点与电子控制器隔离。如果不能完全控制,电应有效地将重合器的接地点与电子控制器隔离。如果不能完全控制,电位差可能会达到位差可能会达到60 kV60 kV。121240.5kV40.5kV高压交流自动重合器高压交流自动重合器 智能设备试验的必要性智能开关设备型式试验示例智能开关设备型式试验示例内容纲要内容纲要 智智能能设设备备的的试试验验研研究究智智能能电电力力设设备备试
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- 智能 电力设备 试验 方法 研究
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