Обзор докладов 44-й сессии СИГРЭ

Page 1
background image

Page 2
background image

МИРОВОЙ

ОПЫТ

130

СИГРЭ

СИГРЭ

КРАТКОЕ

 

ИЗЛОЖЕНИЕ

Для

 

повышения

 

качества

 

обслу

-

живания

 

и

 

выявления

 

неисправно

-

стей

 

оборудования

 

подстанций

 — 

вы

-

ключателей

трансформаторов

 

тока

трансформаторов

 

напряжения

огра

-

ничителей

 

перенапряжений

  (

ОПН

и

 

силовых

 

трансформаторов

 — 

ита

-

льянский

 

оператор

 

распределитель

-

ной

 

системы

 

электропередачи

 (Terna 

S.p.A.) 

разработал

 

новую

 

концепцию

 

системы

 

непрерывной

 (on-line) 

диа

-

гностики

Данная

 

система

называе

-

мая

 EDS (

экспертная

 

система

 

диа

-

гностики

), 

основана

 

на

 

применении

 

простых

 

датчиков

контролирующих

 

основные

 

параметры

 

оборудования

 

подстанции

Для

 

автоматического

 

планирования

 

действий

 

по

 

обслужи

-

ванию

 

система

 

передаёт

 

тренды

 

из

-

Обзор докладов 

44-й сессии СИГРЭ

В августе 2012 года в Париже Исследовательский ко-
митет В3 «Подстанции» Международного комитета по 
большим электроэнергетическим системам (СИГРЭ) 

 

представил 27 докладов, шесть из которых были посвя-
щены мониторингу и диагностике оборудования под-
станций — одной из наиболее актуальных проблем. 
Для читателей журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Переда-

ча и распределение», начи-
ная с этого номера, создана 
специальная рубрика, в ко-
торой будет публиковать-
ся обзор докладов Иссле-
довательского комитета B3 
«Подстанции».  

Ведущий

 

рубрики

Леонид

 

Дарьян

регулярный

 

член

 

ИК

 

В

3 «

Подстанции

», 

д

.

т

.

н

., 

профессор

 

НИУ

 

МЭИ

начальник

 

Департамента

 

технического

 

развития

 

и

 

регулирования

 

ОАО

 «

Холдинг

 

МРСК

»

СИСТЕМЫ

 

ТЕКУЩЕГО

 

КОНТРОЛЯ

 

В

 

КОМБИНАЦИИ

 

С

 

СИСТЕМОЙ

 

ПОДДЕРЖКИ

 

ПРИНЯТИЯ

 

РЕШЕНИЙ

 

ДЛЯ

 

ОБСЛУЖИВАНИЯ

 

ПОДСТАНЦИЙ

 

ВЫСОКОГО

 

И

 

СВЕРХВЫСОКОГО

 

НАПРЯЖЕНИЯ

 

КОМПАНИИ

 TERNA

Ugo Battocletti, Daris Falorni,

 Vincenzo Iuliani, Massimo Rebolini, Terna S.p.A., Италия


Page 3
background image

131

№ 6 (15), ноябрь-декабрь, 2012

менения

 

сигналов

 

в

 

центральный

 

компьютер

Кроме

 

того

любой

 

по

-

следующий

 

контроль

 

оборудования

 

с

 

применением

 

специализирован

-

ных

 

методик

 

может

 

быть

 

также

 

за

-

программирован

 

в

 

зависимости

 

от

 

полученной

 

информации

.

Выбранные

 

параметры

 

монито

-

ринга

 

для

 

каждого

 

вида

 

оборудова

-

ния

 

следующие

.

Выключатели

:

• 

время

 

срабатывания

 

(

через

 

вспомогательные

 

устройства

уже

 

установленные

 

в

 

выключате

-

лях

 Terna);

• 

количество

 

срабатываний

 (

через

 

вспомогательные

 

контактные

 

устройства

уже

 

установленные

 

в

 

выключателях

 Terna);

• 

суммарный

 

ток

 

отключения

  (

че

-

рез

 

трансформаторы

 

тока

 

в

 

обо

-

рудовании

 Terna);

• 

изменение

 

плотности

 

элегаза

 

во

 

времени

  (

при

 

наличии

 

утечки

 

газа

 

устройство

 

заранее

 

просиг

-

налит

 

об

 

аварийной

 

ситуации

).

Трансформаторы

 

тока

 (

элегазовые

):

• 

изменение

 

плотности

 

элегаза

 

во

 

времени

  (

как

 

указывалось

 

для

 

выключателя

).

Трансформаторы

 

напряжения

:

• 

вторичное

 

напряжение

 

для

 

определения

 

неисправности

 

трансформаторов

 

напряжения

 

в

 

оперативном

 

режиме

  (

путём

 

сравнения

 

вторичного

 

напряже

-

ния

 

с

 

помощью

 

специального

 

ал

-

горитма

).

Ограничители

 

перенапряжения

• 

максимальное

 

значение

 

тока

 

утечки

;

• 

среднеквадратичное

 

значение

 

со

-

ставляющей

 

третьей

 

гармоники

;

• 

количество

 

срабатываний

.

Силовые

 

трансформаторы

:

• 

температура

 (

на

 

входе

 

и

 

выходе

 

системы

 

охлаждения

 

трансфор

-

маторов

);

• 

ток

 

нагрузки

  (

через

 

трансфор

-

маторы

 

тока

установленные

 

на

 

подстанции

 Terna);

• 

газы

растворённые

 

в

 

масле

.

Основным

 

критерием

 

при

 

кон

-

струировании

 

системы

 

мониторин

-

га

 

является

 

обеспечение

 

надёжно

-

сти

 

комплексной

 

системы

включая

 

контрольно

-

измерительные

 

устрой

-

ства

Как

 

следствие

применяются

 

технологии

 

производства

удовлет

-

воряющие

 

принципам

 

предельной

 

надёжности

 

используемых

 

компо

-

нентов

 

без

 

вмешательства

 

в

 

систе

-

му

 

управления

Каждое

 

контроли

-

руемое

 

оборудование

 

обеспечено

 

своей

 

системой

 

мониторинга

Каждый

 

дистанционный

 

блок

 

контроля

 

позволяет

 

получать

 

самую

 

важную

 

информацию

 

о

 

соответству

-

ющем

 

оборудовании

Отдельные

 

блоки

 

контроля

 

соединены

 

между

 

собой

 

и

 

центральным

 

блоком

 

через

 

оптоволоконную

 

систему

 

связи

По

-

лучив

 

информацию

 

с

 

отдалённых

 

блоков

 

и

 

обработав

 

их

центральное

 

устройство

 

направляет

 

результаты

 

измерений

 

и

 

аварийные

 

сигналы

 

в

 

систему

 SCADA (

диспетчерское

 

управление

 

и

 

сбор

 

данных

). 

Инфор

-

мация

 

передаётся

 

в

 PSE/MBI c 

при

-

менением

 

МЭК

 60870-5-101 

или

 

104 

протокола

.

Те

 

же

 

линии

 

связи

 

могут

 

быть

 

использованы

 

для

 

того

чтобы

 

посы

-

лать

 

дистанционные

 

команды

 

и

/

или

 

конфигурации

 

и

 

получать

 

данные

 

о

 

текущем

 

состоянии

 

различного

 

кон

-

тролируемого

 

оборудования

.

Для

 

каждого

 

контролируемого

 

оборудования

 

предусмотрены

 

своё

 

микропрограммное

 

обеспечение

 

и

 

установочные

 

параметры

Можно

 

также

 

дистанционно

 

модернизиро

-

вать

 

микропрограммное

 

обеспече

-

ние

 

и

 

установочные

 

параметры

 

без

 

вмешательства

 

в

 

процесс

 

эксплуа

-

тации

.

Данная

 

система

 on-line 

диагно

-

стики

 

является

 

достаточно

 

гибкой

т

.

к

блоки

 

контроля

 

не

 

зависят

 

от

 

производителя

 

оборудования

и

 

ин

-

формация

 

может

 

передаваться

 

в

 

центральный

 

сервер

 

по

 

любым

 

про

-

токолам

.

В

 

заключение

 

отметим

что

 

но

-

вая

 

система

 

диагностики

 

на

 

основе

 

автоматического

 

контроля

 

состоя

-

ния

 

оборудования

 

позволяет

 

про

-

водить

 

мониторинг

 

состояния

 

обо

-

рудования

 

подстанции

 

с

 

меньшей

 

нагрузкой

 

на

 

сеть

 

при

 

проведении

 

технического

 

обслуживания

 

и

 

по

-

следующим

 

уменьшением

 

времени

 

простоя

 

и

 

затрат

 

и

 

увеличением

 

сро

-

ка

 

службы

 

устройства

.

СИСТЕМЫ

 

ПОДДЕРЖКИ

 

ПРОЦЕССОВ

 

ТЕХНИЧЕСКОГО

 

ОБСЛУЖИВАНИЯ

 

И

 

ЭКСПЛУАТАЦИИ

 — 

ПЕРВЫЕ

 

ОПЫТЫ

 ON-LINE 

МОНИТОРИНГА

 

С

 

ЦЕЛЬЮ

 

ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

В

 

течение

 2003 

года

 

компания

 

Terna 

систематически

 

представ

-

ляла

 

централизованные

 

системы

 

поддержки

 

процессов

 

технического

 

обслуживания

 

и

 

эксплуатации

 

под

 

названием

  «

Мониторинг

 

и

 

интел

-

лектуальные

 

ресурсы

 

предприятия

» 

(MBI) [1, 3].

Такая

 

система

 

обрабатывает

 

па

-

раметры

 

принятия

 

решений

 

и

 

сиг

-

налы

информирующие

 

о

 

состоянии

 

отдельных

 

компонентов

  (

индикато

-

ры

 

ухудшения

 

параметров

).

С

 

помощью

 

соответствующих

 

технических

 

моделей

решений

 

и

 

ло

-

гических

 

выводов

на

 

основе

 

мно

-

голетнего

 

опыта

 

компании

 Terna 

система

 

показывает

 

обслуживаю

-

щему

 

персоналу

 

на

 

необходимость

 

предпринимать

   

соответствующие

 

действия

 

в

 

нужное

 

время

Это

 

по

-

зволяет

 

им

 

перейти

 

от

 

планово

-

периодической

 

системы

 

обслужива

-

ния

 

к

 

обслуживанию

 «

по

 

состоянию

» 

на

 

основе

 

автоматического

 

контро

-

ля

 

состояния

 

оборудования

 

и

 

таким

 

образом

 

стандартизировать

 

поведе

-

ние

 

обслуживающего

 

персонала

.

В

 2003 

году

 

компания

 Terna 

так

-

же

 

начала

 

внедрения

 

системы

 on-

line 

мониторинга

 

с

 

целью

 

диагности

-

ки

 

высоковольтного

 

оборудования

установленного

 

на

 

подстанции

что

-

бы

 

выявить

 

с

 

помощью

 

датчиков

установленных

 

на

 

этом

 

оборудова

-

нии

важные

 

изменения

 

параме

-

тров

 

с

 

их

 

последующей

 

обработкой

 

на

 

местах

 

и

 

выдачей

 

аварийного

 

сигнала

  (

суммарная

 

информация

для

 

передачи

 

в

 

систему

 MBI. 

Для

 

некоторых

 

автотрансформа

-

торов

 

были

 

определены

 

следующие

 

параметры

диэлектрические

 

поте

-

ри

 (tg 

в

 

высоковольтных

 

вводах

содержание

 

газов

 

в

 

масле

содер

-

жание

 

воды

 

масле

температура

 

масла

число

 

операций

 

на

 

переклю

-

чателе

 

под

 

нагрузкой

 (

РПН

) [2]. 

Следующие

 

параметры

 

были

 

определены

 

для

 

некоторых

 

новых

 

выключателей

оборудованных

 

ком

-

плексной

 

системой

 

мониторинга

время

 

эксплуатации

плотность

 

сре

-

ды

 

в

 

дугогасительных

 

камерах

 

и

 

давление

 

жидкости

 

в

 

приводе

ток

 

отключения

напряжение

 

на

 

шинах

 

собственных

 

нужд

бесперебойность

 

снабжения

 

катушек

 

и

 

другие

 

пара

-

метры

 

второстепенного

 

значения

.

Максимальное

 

значение

 

полно

-

го

 

тока

 

утечки

эффективная

 

вели

-

чина

 

его

 

третьего

 

гармонического

 

компонента

 

были

 

обнаружены

 

со

-

ответствующими

 

датчиками

 

на

 

не

-

которых

 

ОПН

.


Page 4
background image

МИРОВОЙ 
ОПЫТ

132

Пробный

 

мониторинг

 

был

 

также

 

проведён

 

на

 

заводе

-

изготовителе

 

высоковольтных

 

разъединителей

 

для

 

оценки

 

качества

 

работы

 

при

-

водов

 

путём

 

измерения

 

в

 

нём

 

тока

а

 

также

 

операции

 

включения

 

и

 

вы

-

ключения

 

и

 

усилия

.

Системы

 

мониторинга

 

были

 

установлены

 

на

 

подстанциях

 

с

 

обо

-

рудованием

имеющим

 

элегазовую

 

изоляцию

для

 

измерения

 

плотности

 

злегаза

тока

 

отключения

плотности

 

среды

 

в

 

дугогасительных

 

камерах

давления

 

жидкости

 

в

 

приводе

 

вы

-

ключателя

 

и

 

его

 

времени

 

эксплуа

-

тации

напряжения

 

на

 

шинах

 

соб

-

ственных

 

нужд

.

В

 2006 

году

 

компания

 Terna 

пред

-

ставила

 

новую

 

систему

 

мониторинга

 

электрической

 

сети

  (

под

 

названием

 

MRE), 

которая

 

даёт

 

информацию

 

о

 

неполадках

 

и

 

происшествиях

 

в

 

сети

 

на

 

отдалённых

 

устройствах

Через

 

эту

 

систему

 

также

 

возможно

 

передавать

 

данные

 

мониторинга

 

о

 

высоковольт

-

ном

 

оборудовании

 

в

 MBI 

и

 (PSE).

РАЗВИТИЕ

 

СИСТЕМЫ

 ON-LINE 

МОНИТОРИНГА

Основываясь

 

на

 

вышеуказанном

 

опыте

компания

 Terna 

в

 2007 

го

-

ду

 

сделала

 

заключение

 

о

 

том

что

 

для

 

того

чтобы

 

иметь

 

надёжную

 

си

-

стему

 

мониторинга

 

для

 

всех

 

видов

 

оборудования

  (

независимо

 

от

 

про

-

изводителя

 

и

 

модели

), 

необходимо

 

сконструировать

 

и

 

внедрить

 

специ

-

альную

 

систему

основанную

 

на

 

сле

-

дующих

 

принципах

:

• 

пригодность

 

для

 

оборудования

уже

 

находящегося

 

в

 

эксплуата

-

ции

;

• 

надёжность

;

• 

дистанционность

;

• 

существенность

 

параметров

 

для

 

мониторинга

 

в

 

ценовом

 

аспек

-

те

 

и

 

лёгкость

 

интерпретации

 

со

-

бранных

 

данных

;

• 

интегрирование

 

в

 

управление

 

производственно

-

коммерческой

 

деятельностью

 

компании

 Terna 

(PSE — 

платформа

 

поддержки

 

оперативного

 

и

 

технического

 

об

-

служивания

и

 MBI); 

• 

возможность

 

предоставить

 

сле

-

дующие

 

услуги

:

 

выявление

 

быстроразвиваю

-

щихся

 

технологических

 

нару

-

шений

 

на

 

ранней

 

стадии

;

 

оптимизация

 

действий

 

по

 

техническому

 

обслуживанию

 

в

 

состоянии

  «

включено

»;

 

дополнительная

 

информация

 

о

 

причинах

 

неисправности

;

 

улучшение

 

знаний

 

о

 

призна

-

ках

 

и

 

поведении

 

при

 

помощи

 

сбора

 

данных

 

с

 

большого

 

числа

 

высоковольтного

 

обо

-

рудования

 

и

 

трансформато

-

ров

выпускаемых

 

различны

-

ми

 

производителями

.

На

 

основе

 

вышеизложенного

 

было

 

определено

 

следующее

:

• 

перечень

 

высоковольтного

 

обо

-

рудования

которое

 

должно

 

на

-

ходиться

 

под

 

непрерывным

 

кон

-

тролем

;

• 

контролируемые

 

параметры

 

вы

-

соковольтного

 

оборудования

;

• 

критерии

 

диагностики

которые

 

применяются

;

• 

уровень

 

выдачи

 

предупреди

-

тельных

 

сигналов

.

Ниже

 

приведены

 

параметры

которые

 

необходимо

 

проверить

 

для

 

всех

 

видов

 

высоковольтного

 

обору

-

дования

.

ОБОРУДОВАНИЕ

 

ОРУ

Выключатели

:

• 

время

 

эксплуатации

;

• 

ток

 

отключения

• 

изменение

 

плотности

 

злегаза

;

• 

число

 

отключений

.

Трансформаторы

 

тока

 

с

 

элегазо

-

вой

 

изоляцией

 (CTs)

 — 

плотность

 

элегаза

изменяющаяся

 

во

 

вре

-

мени

.

Трансформатор

 

напряжения

 

(VTs) 

— 

напряжение

 

вторичной

 

об

-

мотки

.

Ограничители

 

перенапряжения

 (

ОПН

):

• 

максимальное

 

значение

 

тока

 

утечки

;

• 

среднеквадратичное

 

значение

 

третьей

 

гармонической

 

состав

-

ляющей

 

тока

 

утечки

;

• 

количество

 

срабатываний

.

Силовые

 

трансформаторы

/

ре

-

акторы

/ PST (

фазоповоротный

 

трансформатор

): 

• 

газы

растворённые

 

в

 

масле

;

• 

температура

 

масла

;

• 

ток

 

нагрузки

.

Другим

 

параметром

который

 

должен

 

быть

 

тщательно

 

проверен

 

в

 

дальнейшем

являются

 

частичные

 

разряды

возникающие

 

при

 

экс

-

плуатации

 

и

 

позволяющие

 

выявлять

 

повреждения

 

на

 

ранней

 

стадии

.

Такое

 

измерение

 

может

 

быть

 

применено

 

для

 on-line 

контроля

 

тех

 

устройств

которые

 

важны

 

для

 

рас

-

пределительной

 

сети

. [5] 

Как

 

указывалось

 

выше

пред

-

полагалось

что

 

при

 

создании

 

системы

 

установка

 

контрольно

-

измерительных

 

приборов

 

не

 

долж

-

на

 

снизить

 

общую

 

надёжность

 

си

-

стемы

Для

 

этого

 

в

 

оборудовании

контрольных

 

устройствах

 

и

 

системе

 

управления

 

должны

 

быть

 

примене

-

ны

 

компоненты

 

высокой

 

надёжно

-

сти

.

Система

 

строится

 

по

 

следующей

 

схеме

каждый

 

вид

 

контролируемо

-

го

 

высоковольтного

 

оборудования

 

нового

 

или

 

старого

 

производства

 

оснащён

 

блоком

 

контроля

 

и

 

эти

 

блоки

 

в

 

случае

 AIS (

открытые

 

рас

-

пределительные

 

устройства

соеди

-

нены

 

через

 

оптоволокно

 

с

 

концен

-

тратором

 

сети

установленным

 

в

 

шкафу

в

 

котором

 

также

 

размеще

-

на

 

система

 

защиты

 

и

 

контроля

В

 

случае

 

с

 GIS (

КРУЭ

каждая

 

ячейка

 

оборудована

 

собственным

 

блоком

 

контроля

который

 

связан

 

с

 

кон

-

центратором

 

сети

 

подстанции

Из

 

концентратора

 

отчёты

 

передаются

 

в

 

периферийную

 

систему

 MRE, 

при

 

наличии

 

таковых

Затем

 

некоторые

 

предупредительные

 

сигналы

 

и

 

пока

-

затели

 

ухудшения

 

состояния

 

обору

-

дования

 

передаются

 

на

 

платформы

 

PSE 

и

 MBI.

Ниже

 

представлены

 

некоторые

 

действующие

 

системы

 on-line 

мони

-

торинга

выполненные

 

согласно

 

вы

-

шеуказанным

 

принципам

.

Первая

 

касается

 

системы

 

мо

-

ниторинга

 

высоковольтного

 

обо

-

рудования

 

класса

 

напряжения

 

380 

кВ

 

подстанции

 Lacchiarella, 

Милан

  (

система

 AIS); 

вторая

 

си

-

стема

 

контролирует

 

оборудование

 

класса

 

напряжения

 245 

кВ

 

на

 

под

-

станции

 Grugliasco, 

Турин

  (

система

 

GIS); 

третья

 

относится

 

к

 

системе

 

мо

-

ниторинга

 

трансформаторов

уста

-

новленных

 

на

 

подстанциях

 Turbigo, 

Милан

, Flero, 

Брешия

 

и

 Brindisi Sud, 

Бриндизи

СИСТЕМА

 

МОНИТОРИНГА

 

ОРУ

Система

 

мониторинга

 

секции

 

в

 

380 

кВ

 

на

 

подстанции

 Lacchiarella, 

называемая

 MCS, 

характеризуется

 

набором

 

специальных

   

дополни

-

тельных

 

устройств

 

для

 

каждого

 

обо

-

рудования

которые

 

должны

 

быть

 

проверены

 (

рис

. 1).

По

 

оптоволоконным

 

линиям

 

свя

-

зи

 

результаты

 

измерений

 

поступают

 

в

 

центральный

 

блок

 

управления

который

 

анализирует

 

их

обнаружи

-


Page 5
background image

133

№ 6 (15), ноябрь-декабрь, 2012

вает

 

сигналы

 

тревоги

 

и

 

прогнозиру

-

ет

 

тенденции

 

на

 

продолжительный

 

срок

.

Каждый

 

центральный

 

блок

 

управ

-

ления

 

подключён

 

к

 

контрольно

-

измерительным

 

приборам

 MRE 

с

 

помощью

 

протокола

 

связи

 IEC 

60870-5-101; 

однако

 

доступны

 

так

-

же

 

другие

 

протоколы

напри

-

мер

 IEC 60870-5-104. [4]

ПЕРИФЕРИЙНОЕ

 

УСТРОЙСТВО

 

ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

 

В

 

этом

 

периферийном

 

устройстве

 

можно

 

найти

 

не

-

сколько

 

цифровых

 

входов

Они

 

следят

 

за

 

измерением

 

времени

 

на

 

каждой

 

фазе

 

на

 

основе

 

соотношения

 

време

-

ни

 

между

 

начальными

 

коман

-

дами

 

входа

 (

первой

 

и

 

второй

 

схемы

и

 

заключительными

 

и

 

вспомогательным

 

контактом

который

 

показывает

 

состоя

-

ние

 

выключателя

.

Рис

. 1. 

Архитектура

 

системы

 

мониторинга

 

ОРУ

Когда

 

выключателю

 

подаётся

 

команда

 

на

 

срабатывание

перифе

-

рийное

 

устройство

 

определяет

 

вре

-

мя

 

операции

которое

 

передаётся

 

в

 

центральный

 

блок

 

управления

 

для

 

дальнейшей

 

обработки

.

Также

 

представлены

 

различные

 

аналоговые

 

входы

 

для

 

измерения

 

плотности

 

элегаза

 

каждого

 

полю

-

са

 

выключателя

поэтому

 

можно

 

определить

 

не

 

только

 

плотность

но

 

и

 

утечки

 

элегаза

 (

рис

. 2).

Для

 

уменьшения

 

напора

 

газа

 

пре

-

образователь

 

был

 

подключен

 

к

 

на

-

полнителю

 

газа

уже

 

имеющемуся

 

на

 

выключателе

 

Периферийное

 

устройство

 

выключателя

Датчик

 

плотности

 

элегаза

 SF

6

Рис

. 2.

 

ОПН

 

Фаза

 4

 

Внешний

 

шкаф

 

Внешний

 

шкаф

 

Внешний

 

шкаф

 

Внешний

 

шкаф

 

Внешний

 

шкаф

Отсек

 

шкафа

Отсек

 

шкаф

Линия

Отсек

 

шкафа

 

ОПН

 

Фаза

 12

 

ОПН

 

Фаза

 

8

 

ТН

 

Фаза

 

4

 

ТН

 

Фаза

 12

ТТ

 

Фаза

 4

ТТ

 

Фаза

 12

ТТ

 

Фаза

 8

ТН

 

Фаза

 8

• 

Ток

 

утечки

• 3-

я

 

гармоника

Периферийное

 

устройство

 

ОПН

• 

Ток

 

утечки

• 3-

я

 

гармоника

Периферийное

 

устройство

 

ОПН

• 

Ток

 

утечки

• 3-

я

 

гармоника

Периферийное

 

устройство

 

ОПН

• 

Вторичное

 

напряжение

Периферийное

 

устройство

 

ёмкостного

 

ТН

полюс

 

А

 

полюс

 

В

полюс

 

С

• 

Обмотки

• 

Вспомогательные

 

контакты

• SF

6

 

плотность

 

газа

Главный

 

центральный

 

блок

Оптоволоконный

 

концентратор

Компьютер

Подразделение

 Terna

Интегратор

 

данных

 

монито

-

ринга

 

и

 

интеллектуальных

 

ресурсов

 

предприятия

Перифирийное

 

устройство

 

ТТ

• SF

6

 

плотность

 

газа

Периферийное

 

устройство

 

тока

 

отключения

Периферийное

 

устройство

 

выключателя


Page 6
background image

МИРОВОЙ 
ОПЫТ

134

ПЕРИФИРИЙНОЕ

 

УСТРОЙСТВО

 

ТРАНСФОРМАТОРА

 

ТОКА

 

С

 

ЭЛЕГАЗОВОЙ

 

ИЗОЛЯЦИЕЙ

 (CTs)

Этот

 

прибор

 

установлен

 

под

 

од

-

ним

 

из

 

трёх

 

трансформаторов

 

с

 

элегазовой

 

изоляцией

Так

 

же

 

как

 

и

 

в

 

выключателях

измеряется

 

плот

-

ность

 

газа

 

в

 

трёх

 

трансформато

-

рах

Таким

 

образом

выявляются

 

тенденции

 

к

 

утечкам

 

элегаза

 

для

 

предотвращения

 

необходимости

 

повторного

 

наполнения

 

газа

На

 

фото

 

показаны

 

установка

 

соедине

-

ния

 

датчика

 

плотности

 

с

 

одним

 

из

 

объёмов

 

и

 

сопутствующее

 

устрой

-

ство

 (

рис

. 3).

ПЕРИФЕРИЙНОЕ

 

УСТРОЙСТВО

 

ТРАНСФОРМАТОРА

 

НАПРЯЖЕНИЯ

 

(VTs)

Для

 

проверки

 

правильности

 

экс

-

плуатации

 

трансформаторов

 

напря

-

жения

  (

например

конденсаторных

 

секций

которые

 

составляют

 

ёмкост

-

ную

 

часть

 VT) 

необходимо

 

одновре

-

менное

 

измерение

 (

t

max

 

 100 ms) 

величины

 

вторичного

 

напряжения

 

всех

 

трансформаторов

 

напряже

-

ния

 

подстанции

которые

 

имеют

 

одно

 

и

 

то

 

же

 

фазное

 

напряжение

При

 

сравнении

 

данных

 

измерения

 

каждого

 

вторичного

 

напряжения

 

и

 

их

 

обработки

 

через

 

специальный

 

алгоритм

 

могут

 

быть

 

обнаружены

 

аномалии

чем

 

больше

 

трансфор

-

маторов

 

напряжения

 

анализирует

-

ся

тем

 

более

 

надёжны

 

результаты

 

проверки

.

В

 

устройство

 

одновременно

 

передаются

 

значения

 

напряжений

 

вторичной

 

обмотки

которые

 

посту

-

пают

 

в

 

систему

 MRE, 

где

 

подсчиты

-

ваются

 

средние

 

значения

 

относи

-

тельного

 

отклонения

 

от

 

стандартов

если

 

процент

 

относительного

 

откло

-

нения

 

в

 

два

 

раза

 

больше

 

по

 

сравне

-

нию

 

с

 

классом

 

точности

 

трансфор

-

матора

 

напряжения

то

 

компонент

 

с

 

большой

 

долей

 

вероятности

 

неис

-

правен

 (

рис

. 4). 

ПЕРИФЕРИЙНЫЕ

 

УСТРОЙСТВА

 

ОПН

Измерения

относящиеся

 

к

 

ОПН

состоят

 

из

 

трёх

 

элементов

один

 

центральный

 

и

 

два

 

периферийных

Каждый

 

из

 

элементов

 

включает

 

в

 

себя

:

• 

прибор

который

 

может

 

изме

-

рять

 

очень

 

низкий

 

ток

  (

несколь

-

ко

 

десятков

 

мк

A) 

для

 

проверки

 

правильной

 

эксплуатации

 

обо

-

рудования

 

согласно

 

стандартам

определённым

 IEC 60099-5 A1. 

Измеряются

 

как

 

амплитуда

 

тока

 

проводимости

так

 

и

 

эффектив

-

ное

 

значение

 

его

 

третьей

 

гармо

-

нической

 

составляющей

;

• 

прибор

 

для

 

измерения

 

разряд

-

ного

 

импульса

 

тока

 

с

 

параме

-

трами

 8/20 

μ

s, 

с

 

амплитудой

 

в

 

несколько

 

кА

Данный

 

при

-

бор

 

также

 

действует

 

как

  «

счёт

-

чик

 

разрядов

», 

показываю

-

щий

 

число

 

срабатываний

 

ОПН

 

(

рис

. 5).

ВНЕШНЕЕ

 

УСТРОЙСТВО

 

ДЛЯ

 

ИЗМЕРЕНИЯ

 

ТОКА

 

ОТКЛЮЧЕНИЯ

Данное

 

периферийное

 

устрой

-

ство

 

установлено

 

внутри

 

шкафа

 

соответствующей

 

ячейки

Оно

 

из

-

меряет

 

ток

 

отключения

 

каждого

 

полюса

 

выключателя

 

во

 

время

 

Рис

. 3.

Да

тчик

 SF

6

Периферийное

 

устройство

 

трансформа

тора

 

то

ка

Рис

. 4.

Периферийное

 

устройство

 

трансформатора

 

напряжения

MRE-

визуализация

 

положения

 

ёмкостного

 

ТН

  

после

 

обработки

 

данных

 

соответствующего

 

вторичного

 

напряжения

 

через

 

специальный

 

алгоритм


Page 7
background image

135

№ 6 (15), ноябрь-декабрь, 2012

операции

 

отключения

Ток

 

отклю

-

чения

 

менее

 10% 

от

 

номинального

 

значения

 

тока

 

отключения

 

корот

-

кого

 

замыкания

 

для

 

данного

 

вы

-

ключателя

 

не

 

учитывается

 

при

 

под

-

счёте

.

Для

 

измерения

 

установлены

 

три

 

тороидальных

 

трансформатора

 

тока

 

без

 

первичной

 

обмотки

чтобы

 

исключить

 

влияние

 

на

 

системы

 

за

-

щиты

контроля

 

и

 

измерения

.

Тороидальные

 

трансформато

-

ры

 

тока

 

расположены

 

на

 

одной

 

из

 

вторичных

 

обмоток

 

ячейки

 

трансформаторов

 

тока

 

подстанции

 

(

рис

.6). 

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ

 

БЛОК

 

УПРАВЛЕНИЯ

В

 

центральный

 

блок

 

управления

 

по

 

оптоволоконным

 

линиям

 

стека

-

ются

 

результаты

 

всех

 

измерений

 

периферийных

 

устройств

обраба

-

тываются

,  

вычисляются

 

тенден

-

ции

 

для

 

каждого

 

подконтрольного

 

устройства

 

и

 

далее

 

посылаются

 

предупредительные

 

сигналы

.

Синхронизация

 

со

 SCADA-

системой

  (

диспетчерское

 

управле

-

ние

 

и

 

сбор

 

данных

гарантирована

 

устройством

 

ввода

 IRIG-B, 

находя

-

щимся

 

в

 

шкафу

.

Данные

 

с

 

приборов

 

считыва

-

ются

 

с

 

периодичностью

 

каждые

 

10 

секунд

время

 

запроса

 

можно

 

запрограммировать

Если

 

наруша

-

ется

 

процедура

 

передачи

 

данных

то

 

периферийные

 

устройства

 

сохраня

-

ют

 

их

 

в

 

памяти

 

до

 

выполнения

 

сле

-

дующей

 

процедуры

 

передачи

.

ПРОГРАММНОЕ

 

ОБЕСПЕЧЕНИЕ

 

ЦЕНТРАЛЬНОГО

 

УСТРОЙСТВА

Оперативная

 

система

 

осно

-

вана

 

на

 Win CE, 

и

 

далее

 

всё

 

программное

 

обеспечение

 

раз

-

вивалось

 

с

 

использованием

 

ин

-

струментальных

 

средств

 Microsoft. 

Основные

 

характеристики

 

следую

-

щие

:

• 

периферийный

 

мониторинг

;

• 

активация

 

и

 

дезактивация

 

внеш

-

них

 

устройств

;

• 

хранение

 

ежедневных

/

ежеме

-

сячных

/

ежегодных

 

результатов

 

в

 

базе

 

данных

;

• 

возможность

 

определения

 

по

-

рогов

 

срабатывания

 

и

 

замены

 

их

 

согласно

 

реальным

 

потребно

-

стям

;

• 

вычисление

 

тенденции

 

утечки

 

элегаза

• 

возможность

 

местных

 

или

 

отда

-

лённых

 (

через

 IP-

адрес

запросов

;

• 

передача

 

измерений

 

в

 SCADA-

систему

.

Программное

 

обеспечение

 

лег

-

ко

 

конфигурируется

чтобы

 

обеспе

-

чить

 

максимальную

 

гибкость

.

СИСТЕМА

 

МОНИТОРИНГА

 GIS 

(

ОБЩАЯ

 

ИНФОРМАЦИОННАЯ

 

СИСТЕМА

)

Ниже

 

показано

 

практическое

 

применение

 

системы

 

мониторинга

называемой

 ECGIS, 

для

 

мониторин

-

га

 

состояния

 

КРУЭ

как

 

следует

 

из

 

технических

 

требований

 

компании

 

Terna. 

На

 

рис

. 7 

показана

 

установ

-

ка

созданная

 

для

 

КРУЭ

 245 

кВ

 

под

-

станции

 

в

 Grugliasco. 

Накопленный

 

опыт

 

позволил

 

использовать

 

прямые

 

данные

по

-

лученные

 

с

 

мест

для

 

продолжения

 

работы

 

над

 

проблемой

 

и

 

найти

 

ре

-

шения

описанные

 

ниже

.

Оборудование

 

и

 

условия

являю

-

щиеся

 

предметом

 

мониторинга

:

• 

выключатели

;

• 

плотность

 

элегаза

 

в

 

ячейках

;

• 

ОПН

 (

при

 

наличии

).

MBI: 

МОНИТОРИНГ

 

И

 

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ

 

РЕСУРСЫ

 

ПРЕДПРИЯТИЯ

Основой

 

является

 

устройство

 

EC102, 

установленное

 

в

 

шкафу

 

управления

которое

 

следит

 

за

 

функ

-

цией

 

выключателя

принимающего

 

и

 

обрабатывающего

 

определённые

 

сигналы

. EC102 

представляет

 

собой

 

основной

 

блок

 

сети

 

связи

 

отдалён

-

ных

 

блоков

 (

звеньев

), 

называемых

 

EC103, 

который

 

необходим

 

для

 

мо

-

ниторинга

 

плотности

 

элегаза

 

в

 

ячей

-

ках

 

и

 

ОПН

 (

при

 

наличии

).

Блоки

 EC103 

соединены

 

че

-

рез

 

оптоволокно

 

с

 EC102 

соответ

-

ствующей