Analysis and Application of the Synthetic Relative Measuring Method in On-Line Monitoring for Capacitive Equipment in Power Systems

On-line measurement for dielectric loss angle can effectively monitor the insulation condition of capacitive equipment in power systems. Synthetic relative measuring methods not only markedly overcome the shortcomings of traditional absolute measuring methods but also greatly improve the accuracy of dielectric loss angle measurement. However, synthetic relative measuring methods based on two or three pieces of capacitive equipment do not have the characteristic of generality. In this paper, a principle of synthetic relative measuring method is presented. The example of application for synthetic relative methods based on three and four pieces of capacitive equipment running in the same phase is taken to present the failure judgment matrices for N pieces of equipment. According to these matrices, the fault condition of N pieces of capacitive equipment can be watched, which is more general. Then some problems needing to be concerned along with two diagnostic methods used in diagnostic system are introduced. Finally, two programmable flow charts for the two methods are given and corresponding examples demonstrate their feasibility in practice.

新型电容型电力设备tanδ在线高精确度测量系统

电容型电力设备tan δ在线监测的低准确性、不稳定性严重影响在线监测系统的实用化,一直是在线监测系统的开发难点。文中介绍了一种新型电容型电力设备tan δ在线高精确度测量系统,该测量系统采用了新型软磁材料制成的高精确度恒角差微电流传感器,在小信号检测和数据处理技术方面采用了独立元分析等方法,采用了全分布现场总线和数据传输技术,使tan δ在线测量的精确性、稳定性显著提高。还介绍了该系统的组成结构及系统实际运行检测情况。该系统目前已在多个变电站投入运行,至今为止运行情况良好。

CVT附加相差对容性设备介损在线监测的影响

电容式电压互感器(CVT)在我国变电站中广泛应用,并作为电容型高压设备介质损耗因数在线监测的电压参考信号。研究表明,电压参考信号相位误差对介质损耗因数测量结果造成影响。本文对电容式电压互感器附加误差进行分析,并通过试验得出电网频率及环境温度对CVT相位误差的影响量,结果表明,由于电网频率和环境温度引起的CVT相位误差变化量与电容型高压设备自身绝缘缺陷引起的介质损耗角变化量在同一个数量级,极容易引起电容型高压设备绝缘状态的误判。应开展CVT误差在线校准相关研究,为电容型高压设备介质损耗因数在线监测提供高精度参考电压。

油纸电容型绝缘损耗因数的温度特性

对北京供电局电容型电流互感器多年的预防性试验数据分析 ,发现在温度变化≯ 4 0°C范围内 ,绝缘良好设备的介损变化幅度绝大部分≯ 0 .3% ,远小于介损监测值的平均波动幅度 ;而有绝缘缺陷设备的介损随温度增加的幅度较大。研究表明 ,设备介损的温度特性不是影响介损监测数据不稳定的主要原因。

电容型设备tanδ在线监测的核查模型

在分析电容型设备 tanδ离线和在线监测模拟试验结果的基础上建立了 tanδ测量的核查模型 。

变电设备在线监测技术中的同步采集触发方法对比分析

介质损耗角及功率因数角是电容型设备、氧化锌避雷器、干式空心电抗器在线监测技术中的常用特征参量,其测量精度主要受同步采集的触发时差制约。首先分析了基于相位测量的高压电气设备在线监测技术原理,对同步采集触发时差要求进行了验算;随后,结合智能变电站在线监测系统实际,分别对卫星授时、短距离无线广播触发、站控层IRIG-B码授时、电源电压辅助测量4种同步采集触发技术的设计方案和实现方法进行了研究;实验结果表明:卫星授时的同步采集精度最高;短距离无线广播触发方式结构简单,便于拓展;站控层IRIG-B码授时稳定性强,但布线复杂;电源电压辅助测量易受电网频率波动影响。为智能变电站在线监测设计提供了支撑。

电压互感器角差对介损在线监测的影响分析

结合实例分析了 CVT各种运行参数的变化对在线监测介损测量的影响 ,结果表明 :CVT的二次负载变化是导致介损测量误差的主要原因 ;同一母线上所有设备介损测量值的增值基本相同 ,且历次运行方式变化引起的角差变化基本一致 。

灰关联分析在电容型设备绝缘故障诊断中的应用初探

在线监测电容型设备绝缘所获得的tanδ值是波动的,这与环境温湿度、电压等外界因素的影响有关。笔者分析了这些因素对tanδ的影响后,引入了灰关联分析来量化tanδ序列变化与各因素序列变化的接近性,并通过对灰关联度排序实现故障诊断,实例分析验证了方法的有效性。最后,对灰关联分析在电容型设备故障诊断中的应用提出了一些建议。

利用含水量预测模型的电容型设备绝缘受潮故障预警方法

电容型设备是重要的输变电设备,其可靠稳定运行是保障电力系统安全生产的重要因素。为此,以电容型设备常见的受潮故障作为研究内容,研究了其故障程度表征情况和预警方法。基于虚拟仪器技术,采用高速同步数字化测量技术,开发一套高精度电容型设备绝缘特性测试系统;提出基于真实设备本体的电容型设备受潮故障模型设计方案,对电流互感器人为设置受潮故障;应用绝缘特性测试系统测试电流互感器的受潮故障特性,获得水分质量浓度与介质损耗因素tanδ、泄漏电流、阻性电流及电容量的关系曲线,探索不同严重程度的绝缘受潮故障预警值。最后根据实验数据建立了tanδ对水分质量浓度的预测模型,得到了故障设备水分质量浓度的发展路线和速率,并通过实例分析验证了将tanδ作为特征量,绝缘油中水分质量浓度为阈值进行电容型设备故障预警的可行性。

二次综合比较法在电容型设备监测中的应用

介绍了二次综合比较法的原理。提出一种利用时间序列分析法对电容型设备在线监测的介质损耗角正切tanδ和电容量C的测量值进行分析的方法,它通过运用数理统计的原理计算出介质损耗角正切tanδ和电容量C的一次报警值,并对该报警值采取连续报警个数的确认和修改报警值二次确认的方法进行最终的确认,可有效地减少环境和设备本身的干扰。由实际检测数据的数值实验表明,该方法是有效可行的。

容性设备介质损耗在线监测方法的研究及几点建议

阐述了电容型设备状态在线监测与故障诊断系统的组成和监测内容,对现有的介质损耗因数监测方法进行了分析比较。详细分析了电容型设备状态在线监测中应注意的几个问题,提出了要进一步提高传感器的性能,容性设备在线监测与故障诊断技术要密切跟踪一些新兴数学工具在其他领域的研究成果。着重指出了在介质损耗因数监测方面的研究重点要从理论上克服电压谐波、电网频率波动、非同步采样与非整周期采样等因素的综合影响进行新算法的研究。要改变以往重实用化而忽视基础理论研究的思维误区,在今后的一段时间里应当在基础理论方面进行大量深入的研究。

介损在线监测去噪方法的有效性

为了减少白噪声给介损在线监测带来的误差,比较常规离散Fourier算法与加窗插值算法的准确性,分析了信号点数及其使用方式对计算所得介损误差的影响,分析了小波分解层数、阈值获得准则和阈值模式对介损计算准确性的影响,获得了不同类型的小波方法的去噪效果。结果表明:受噪声干扰明显时应采用常规离散Fourier算法。随信号点数的增加误差呈幂规律减少,采样时应该选择更高的采样频率。叠加平均法可有效提高介损测量的准确性;计算时仅用长信号计算一次即可,而不应该采用长信号的分段或滑动窗计算计算。含有白噪声干扰时小波方法虽可对时域信号去噪但该方法对提高介损测量的准确性无效。同时用实验室实测含噪信号的计算验证了分析结果。

综合相对测量法在介质损耗角在线测量中的分析与应用

综合相对测量法能克服绝对测量法的不足,有效提高介质损耗角的在线测量精度,目前研究仅限于2到3台同相电容型设备的综合相对测量法的应用,不具普遍性。本文介绍了综合相对测量法的基本原理,以3台和4台同相设备的综合相对测量法的应用为例,利用归纳方法,给出N(N≥3)台设备中任意i(1≤i≤N)台设备的故障诊断矩阵,为综合相对测量法的使用提供了依据。根据阈值诊断和模糊数学理论,提出了基于综合相对测量法的两种故障诊断方法及影响其正确诊断的几个因素,为综合相对测量法的实际使用提供了思路。

基于物联网的容性设备在线监测系统的设计和应用

乌兰察布电业局以物联网为平台,利用高灵敏度传感器和信息处理技术,以网络通信为载体,建设变电站容性设备在线监测系统。本文详细介绍了容性设备在线监测系统的关键技术和设计原则,并通过现场应用实例验证了该系统的有效性和实用性。同时根据实际情况有针对性地提出容性设备在线监测系统在乌兰察布电业局各站区的配置建议。

一种容性设备在线监测装置全系统校验方法研究及校验系统开发

在总结分析容性设备在线监测装置现有校验方法的基础上,提出一种新型的全系统校验方法,并开发相应的校验系统,实现容性设备在线监测装置离线条件下泄漏电流和介损值准确性的全量程校验以及在线条件下实际运行点的校验。通过量值溯源和现场验证试验,证明该校验系统的介损测量绝对误差<0.1%,电容比率测量相对误差<2%,满足校验需求。

几组非典型容性设备绝缘在线监测数据的分析

在大量在线监测数据积累的基础上,提出了在线高压容性设备绝缘中出现的几种非典型现象,分析了一些影响在线绝缘参数的可能因素。最后指出依靠状态监测技术实现状态维修的可行性。对于那些无法排除的干扰因素,通过具体问题具体分析是完全可以得出正确的结论的。

电容型设备介损在线监测数据趋势分析

介质损耗角正切值是评价电容型变电设备绝缘状况的重要参数，经过预处理后的在线监测数据能够更加准确地显示设备状况的变化规律，但要检测出设备绝缘的长期发展趋势，还需对数据进行趋势分析。介绍了差分法和斜率法的原理，并利用其原理分别对阶跃增长和持续增长两种不同的故障模式进行了趋势分析。结果表明，差分法能有效地检测出数据的阶跃变化，斜率法能判断缓慢而持续增长数据的整体变化趋势。差分法和斜率法结合起来，就既能鉴别出数据的奇异突变又能检测出数据的整体变化趋势。

一种新型高压电容套管内置式在线监测装置的应用

高压电容套管的绝缘性能会影响电力系统的安全运行,必须随时掌握套管的绝缘性能。介质损耗因数tanδ是反映绝缘介质损耗大小的特征参量,对高压套管的介损进行实时在线监测可以及时掌握套管的绝缘性能变化情况,判断套管的绝缘状况。本研究对传统在线监测方式进行了改进,将信号采集器放置于套管内部,既增加了抗干扰能力,又不改变套管原有接地方式,提高了监测的灵敏度与可靠性。