數字化變電站運行與安全監(jiān)測

1、 數字化變電站運行與安全監(jiān)測解決方案上海光子光電傳感設備有限公司 變壓器及開關柜點式溫度監(jiān)測1.背景概述高壓開關設備是高壓開關與其相應的控制、測量、保護、調節(jié)裝置以及輔件、外殼和支持等部件及其電氣和機械的連接組成的總稱,是電力系統(tǒng)一次設備中唯一的控制和保護設備,是接通和斷開回路、切除和隔離故障的重要控制設備。高壓開關刀閘等部位的連接是否緊密,開關表面是否氧化腐蝕、緊固螺栓是否松動等問題都無法在運行時發(fā)現(xiàn),而這些可能造成高壓開關過熱甚至出現(xiàn)嚴重事故。通過對觸頭的在線溫度監(jiān)測避免事故的發(fā)生,成為輸配電部門提高電力安全的一個重要工作之一。2.系統(tǒng)介紹2.1.系統(tǒng)結構高壓開關設備觸點溫度光纖在線監(jiān)測系

2、統(tǒng)分兩大部分:站內傳感器部分和控制室內光纖監(jiān)測服務器,兩部分間由光纜連接。 圖1系統(tǒng)拓撲結構 2.2.傳感器在開關柜內的安裝高壓開關柜內部空間狹小且有強電磁干擾,所以不適合一般的傳統(tǒng)傳感器。但光纖光柵傳感器結構簡單、尺寸小、抗電磁干擾、對被測介質影響小和拆裝方便,可以直接安裝在高壓開關柜觸頭內。傳感器之間以串接的方式相連,通過光纜接入控制室內的監(jiān)測服務器。光纖光柵良好的特性為長期的安全監(jiān)測提供了可靠的保障。 圖2 光纖光柵傳感器現(xiàn)場安裝圖2.3.光纖監(jiān)測服務器光纖監(jiān)測服務器是整個監(jiān)測系統(tǒng)的數據采集、分析的樞紐。監(jiān)測服務器的運行能達到以下的目標:對每個高壓開關柜六個觸點的最高溫度值實時測量、顯示

3、;測量精度為0.5,分辨率為0.1;多級預警、告警閾值設定;根據設定的閾值,進行多級預警、告警;能夠對測試的數據進行存檔、分析,并針對每臺設備建立獨立數據庫;按照用戶的需求,進行相應的記錄、報表和打印;提供局域網接口,能夠嵌入到其他控制系統(tǒng)。 圖3 監(jiān)測軟件界面3.系統(tǒng)特點實時在線監(jiān)測:所有監(jiān)測點的單次測量時間小于1秒,最快小于3ms;無人監(jiān)測:監(jiān)測站全自動監(jiān)測,無需現(xiàn)場值班人員;全光測量:監(jiān)測信號為光信號,傳感信號不受電磁干擾;測量精度高:測量精度0.5,測溫分辨率0.1;性能可靠穩(wěn)定、壽命長:核心器件全部進口,具有相當的質量保證,MTBF5年;方便定位:通過獨有的軟件關聯(lián)技術,能夠快速的定

4、位測點的區(qū)域或者具體的物理位置;安全性高:整個信號的處理及控制單元處于遠離工作區(qū)域的控制室,傳感器對溫度信號的采集在無電情況下進行,本征更安全;良好的兼容性:通過各種通訊接口(串口、網口等,可實現(xiàn)與外部系統(tǒng)的良好結合,提高系統(tǒng)之間的數據交換兼容性和速度。小結:系統(tǒng)具有長期穩(wěn)定的性能,可以準確監(jiān)測高壓開關的溫度情況,減少了電廠及變電站中因高壓開關設備故障造成的損失。同時系統(tǒng)可與廠內的管理網絡相連,實現(xiàn)信息的共享,提高了電廠及變電站的安全性和經濟性。 變電站邊界安全監(jiān)測1.背景概述機場、國家邊界以及一些安全級別有較高要求的地區(qū),對其整個區(qū)域的邊界探測是十分有必要的。要想及時的作出對抗措施必須準確得

5、探測出侵入地點和侵入事件的強度。傳統(tǒng)的用于圍界探測的傳感器往往是將周邊劃分成不同的區(qū)域,侵入地點的探測僅限于區(qū)域探測;而且每個區(qū)域需要單獨的探測器,電源,以及信號傳輸線。這種區(qū)域式探測系統(tǒng)的費用和復雜性限制了安保系統(tǒng)的有效范圍。分布式光纖圍界報警系統(tǒng)通過分析光信號的屬性,可以準確地探測侵入事件和侵入地點,最大一個防區(qū)可以保衛(wèi)100公里(周長的邊界。2.系統(tǒng)介紹分布式光纖邊界報警系統(tǒng)利用基于相位變化的光干涉儀的原理,在光通道1和2載入兩路反向傳播信號。入侵點的計算基于兩路光信號的時延差。 圖1 分布式光纖圍界報警系統(tǒng)工作原理整個系統(tǒng)由光纖探測器、信號探測、信號分析、警報管理四部分組成。光纖探測器

6、選用戶外光纜,其適用溫度:-40C 到70C,易于安裝;信號探測部分是基于數字信號處理器的電子線路,版上內置的信噪增強數字化變電站運行與安全監(jiān)測 機制，提供可編程接口； l l 信號分析部分采用獨特的信號采集和處理容錯的信號分析方法，內置適 應型過濾器，消除假警報； 多警報管理系統(tǒng)，顯示侵入事件的詳細資料：時間，地點，事件延時， 事件強弱，等等。 3. 系統(tǒng)特點 l l l l l l l l 無源探測，邊界現(xiàn)場不需要提供電源或其他設備，抗 EMI/RFI； 極高的靈敏度，獨特的信號采集和處理； 可遠距離進行信號傳輸； 光纖不但是探測器，而且可以用來傳輸數據或者用來控制其它設備； 準確探測侵入地點：分布式探測，無區(qū)域劃分，提供侵入地點的坐標； 簡單，耐用，易于維護：被動式探測，不需要附助設施； 自我調節(jié)已適用于不同環(huán)境：自動過濾天氣，環(huán)境變化；多參數分析免 除假警報； 開放性設計，可以和其他安保系統(tǒng)，出入控制系