继远电网光传感器输变电设备盐密在线监测系统

光传感器输变电设备盐密在线监测系统产品介绍安徽继远电网技术有限责任公司二〇一三年十二月光传感器输变电设备盐密在线监测系统技术白皮书1目录系统简介............................................................................................6第1章项目综述...................................................................41项目情况.........................................42项目建设目标.....................................43项目实施标准.....................................44项目背景.........................................5第2章系统介绍..............................................................................71系统原理.........................................72系统结构.........................................73系统技术参数.....................................94网络示意图.......................................95应用范围........................................10第3章系统软件功能简介............................................................111实时盐密电子地图................................112最大（饱和）盐密电子地图........................113绘制参考曲线....................................124输变电设备档案..................................125系统特点........................................13第4章项目实施方案....................................................................141建设建议........................................142系统建设周期....................................14光传感器输变电设备盐密在线监测系统技术白皮书2第5章技术支持和售后服务........................................................151服务承诺........................................152培训............................................15第6章附件.........................................................................17光传感器输变电设备盐密在线监测系统技术白皮书3系统简介在电力系统中的变电站和输变电线路上都装有大量的绝缘子，绝缘子的绝缘性能对电网运行的安全，具有重大影响。其表面污染并受潮不仅严重影响绝缘子的电气特性，而且带来“污闪”的事故隐患，直接危及电网的运行安全。从20世纪80年代以来的电网事故调查表明，导致我国电网大面积停电的首要原因是污闪事故，占全部电网大面积停电原因的70%以上。因此，预防、减少污闪事故的发生对于电网安全可靠运行具有十分重要的意义。2001年初，辽宁、河南、河北及京津唐地区同时发生的大面积污闪事故，让我们认识到依靠建立在“一年一清扫”基础上的绝缘配置水平,已无法满足现代化大电网安全运行的需要，难以避免大面积污闪事故的发生。污区分布图作为防污闪管理中基础的、核心的工作，是输变电设备外绝缘设计与配置的基本依据，也是沟通设计（包括基建）和生产部门的桥梁，污区分布图的准确编制是非常重要的，而盐密是外绝缘污秽等级的划分中唯一可进行定量描述的参数，因此成为了防污闪管理工作中的重点。国家电网公司已把输变电设备的盐密测量列为防“污闪”管理中的基础性工作，然而我国目前的盐密测量，主要是依靠人工方式，即先将线路或变电站停电，然后拆取绝缘子进行测量。这种方式需要投入大量的人力、物力，并且无法准确测量到盐密的实时值和饱和值，影响了污区分布图的正确绘制，已经成为了防“污闪”管理迈向科学化、现代化进程中的障碍。光传感器输变电设备盐密在线监测系统技术白皮书4安徽继远电网技术有限责任公司和国网武汉高压研究院共同努力，经历十几年的联合研制，成功的找到一种科学、有效的在线盐密测量方法，即“光传感器输变电设备盐密在线检测系统”，它将先进的光传感原理创造性地运用到盐密测量技术，可以实现对输电线路和变电站，自动、连续的盐密测量，准确地获得输变电设备实时盐密值和饱和盐密值。鉴于我国污闪防治工作的严峻形势，该系统的使用将对我国防污闪管理工作起到积极、有效的作用，具有十分重要的推广意义。第1章项目综述1项目情况为更好预防污闪事故的发生，做好输变电设备的状态检修工作。各电力公司拟采用光传感器输变电设备盐密在线监测系统，对污染严重地区进行输变电设备的盐密在线监测。并达到指导输变电设备状态检修，预防、减少污闪事故的目的，从而实现较好的社会效益和经济效益。2项目建设目标无需停电监测，减少因为停电测量盐密而导致的电量损失；采用实时在线的方式，避免因为人工测量而导致盐密值不准确；通过该系统所测量的实时盐密，随时、方便地了解运行设备的积污情况，从而指导对输变电设备的清扫，实现输变电设备的状态检修。避免污闪事故的发生；获得饱和盐密，绘制各电网各地区的污区分布图，以期掌握各地区的积污规律；直接测得输变电线路绝缘子所处环境的实时盐密及饱和盐密值。3项目实施标准ISO国际标准化组织制定的国际标准光传感器输变电设备盐密在线监测系统技术白皮书5IEC国际电工技术委员会制定的国际标准GB中华人民共和国制定的国家标准中国关于电力市场的一系列法律法规GB/T16434-1996《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》国家电力公司国电安运[1998]223号文关于修订《电力系统污区分布图》的通知中《电力系统污区分布图规定》GB/T17626.3-1998电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.8-1998电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T17626.9-1998电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验GB/T17626.10-1998电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验武汉康普常青软件技术有限公司企业产品标准Q/WKP001-2005光传感器输变电设备盐密在线监测设备4项目背景输变电设备的外绝缘性能对电网运行安全具有重大影响。电力系统中大量使用的绝缘子，其表面污染并受潮将严重影响绝缘子的电气特性，危及电网的运行安全。随着全国范围区域性电网大面积污闪事故的发生，给电力部门造成了巨大的经济损失和社会影响，各大电网针对输变电设备外绝缘性能进行了大规模的防污闪改造，使运行线路的绝缘水平得到提高。但是，随着电网容量、输电电压等级的提高，特别是空气环境的进一步恶化，电网防污闪工作形势依然十分严峻。通常情况下，为了及时消除事故隐患，运行部门需要定期对绝缘子进行监测。国家有关标准中明确规定，输、变电设备外绝缘污秽等级的划分应综合考虑污湿特征、运行经验并结合其表面污秽物的盐密来确定。在上述三个因素中，盐密是其中唯一可以定量的参数。目前，输、变电设备外绝缘配置的原则是按部颁GB/T16434为依据执行，并按经审定的污区分布图及时调整。审定污区分布图时，绘制和修订的重要依据是整理、分析历年的盐密测量数据。同时，根据监测点中所测量到的盐密，指导输电线路的清扫周期。由此可见，盐密的测量对电力部门的生产及安全，具有极其重要的意义。光传感器输变电设备盐密在线监测系统技术白皮书6目前电力部门广泛采用的等值盐密法是基于每年清扫的基础上标定污秽等级的方法。该方法虽然操作简单,但仍要坚持人员的专业化、仪表的可靠性、测试工作的制度化，还需要停电或上杆（塔）工作，所需投入人力、物力巨大，具有很大的局限性；这种方法对于积污速度的影响考虑也不够全面，不能准确地指导外绝缘爬距比的合理配置，且测量结果分散性较大,很难合理确定测量周期。此外，全国高电压工作网防污闪工作组目前已明确提出以饱和盐密为基础修订污区分布图，而使用传统方法无法准确获得设备的饱和盐密。从1992年开始，我公司与武汉高压研究所开展了使用光传感器测量盐密的研究，以期获得实时、准确的盐密测量新方法。经过河南新乡供电公司、广东广州供电公司及吉林延吉供电公司的实地监测效果表明，该系统适宜绝缘子污秽监测，实现了运行绝缘子等值盐密的在线连续测取，是一种方法科学简单、准确、实时监测的测量手段。所监测的饱和盐密可以为电力系统运行设备污区分布图的绘制及修订提供可靠的依据；所监测的实时盐密值，可以使电力部门随时、方便地了解监测点运行设备的积污情况，从而指导电力部门对输变电设备进行清扫，实现了对输变电设备防污工作的状态检修，对防止污闪事故发生具有重大意义。项目经中国电机工程学会组织鉴定，达到国际领先水平。光传感器输变电设备盐密在线监测系统技术白皮书7第2章系统介绍1系统原理光传感器测量盐密是基于介质光波导中的光场分布理论和光能损耗机理。置于大气中的低损耗石英棒是一个以棒为芯、大气为包层的多模介质光波导。在石英棒上无污染时，由光波导中的基模和高次模共同传输光的能量，其中绝大部分光能在光波导的芯中传输，但有少部分光能将沿芯包界面的包层传输，光波传输过程中光的损耗很小。当石英玻璃棒上有污染时，由于污染物改变了高次模及基模的传输条件；同时，污染粒子对光能的吸收和散射等产生光能损耗；该装置的光传感器就是利用检测、分析光能以及相关参数来测量“盐密”。所使用的光传感器对大气中盐污十分灵敏，它可以高精度测量盐密，并不受人为因素的影响。将传感器与绝缘子串处于相同环境，通过计算可得出绝缘子表面的盐密值。2系统结构该系统主要由数据监测终端和数据监测中心两部分组成。数据监测终端安装在送电线路杆（塔）或变电站绝缘子附近，完成对现场污秽物（盐密）、温度、湿度的实时监测。监测数据通过GSM无线网络以短信方式，向监测中心发送。数据监测中心完成对监测数据的转换和处理。监测终端系统原理光传感器输变电设备盐密在线监测系统技术白皮书8监测终端结构分为3个部分：太阳能接受器：提供主机工作电源，采用倾斜式结构；光传感器：采集积污量；主机：它完成现场设备控制，并实时发射有关监测数据。现场终端需要将其固定安装在铁塔横担上，靠近某相绝缘子串。装置安装调试后即可投入运行，并不需维护。整个监测和数椐传送自动完成。盐密实时监测系统主要由实时监测、数椐通信和数椐处理三部分组成,实时监测单元完成对现场污秽物参数的实时自动监测,监测数椐包括：监测时间、温度、湿度、光传感器监测参数等数椐,数椐通信单元完成实时采集数椐的传送；本机采用GSM短信发送方式；数椐处理单元完成监测数椐的转换和处理运算。现场终端装置可以存储三个月的盐密数据。监测中心监测中心结构分为3个部分：信息收发模块：接受所控制监测终端发回的监测信息，并可以存储三个月的盐密数据，保障主机出现问题时，不会丢失任何监测信息。监测中心系统软件：提供全套的在线盐密分析软件。主机：主机为计算机