HomeРешения Комплексная СМиД

Комплексная СМиД

                                               

Сложившаяся общемировая тенденция к разработке интеллектуальных электроэнергетических систем (SmartGrid), в наше время, ставит ряд новых задач эксплуатационной диагностике по обеспечению надежности, снижению эксплуатационных затрат, переходу к "необслуживаемым" подстанциям (без постоянного обслуживающего персонала).

В течение нескольких десятков лет бесперебойная работа электроэнергетических систем как у нас в стране, так и за рубежом обеспечивалась за счет планово-предупредительной системы обслуживания высоковольтного оборудования. Существующий подход к внедрению систем непрерывного контроля (СНК) сводится, в большинстве случаев, только к мониторингу силового оборудования (трансформаторы, автотрансформаторы, реакторы) или к внедрению разрозненных систем диагностики силового, измерительного, защитного оборудования. Действующий подход к внедрению СНК не позволяет обеспечить высокие требования к надежности диагностической информации, так как использование разрозненных систем приводит или к недостаточности информации от первичных датчиков в системах, или к необоснованному удорожанию системы мониторинга из-за необходимости дублирования первичных датчиков и средств измерения. В таблице представлены результаты анализа необходимости непрерывной диагностики основных  типов высоковольтного оборудования. Сводная таблица, полученная в результате многолетней работы в области непрерывной диагностики и сотрудничества с ведущими эксплуатирующими организация и производителями оборудования.

В таблице приведены типы оборудования, состояние которого целесообразно непрерывно контролировать в процессе эксплуатации, а также критерии оценки состояния указанного оборудования и первичные датчики, необходимые для этого. Выделенным шрифтом в таблице указаны повторяющиеся первичные датчики, которые можно не устанавливать при комплексном подходе. Комплексная система непрерывного контроля должна строиться с использованием единого центрального промышленного контроллера выполняющим функции сбора, обработки, хранения и выдачи диагностической информации, необходимого количества вторичных преобразователей и без дублирования первичных датчиков.

Перечень оборудования для непрерывного контроля при комплексном подходе к диагностике

Объект контроля
Критерии оценки состояния
Первичные датчики
Трансформаторы (автотрансформаторы) силовые маслонаполненные, реакторы маслонаполненные
- временные превышения напряжения;
- температуры масла и обмотки;
- газо- и влагосодержание масла;
- состояние и эффективность системы охлаждения;
- ресурс вентиляторов и маслонасосов системы охлаждения;
-нагрузочная способность;
- температура окружающей среды;
- расчет сопротивления короткого замыкания;
- частичные разряды в обмотках;
- рабочее напряжение;
- ток нагрузки;
- мощности;
- остаточный ресурс изоляции обмоток;
- измерительные обмотки трансформаторов напряжения;
- измерительные обмотки трансформаторов тока;
- датчик температуры верхних слоев масла в баке;
- датчик температуры нижних слоев масла в баке;
- датчик температуры окружающей среды;
- прибор измерения газо- и влагосодержания масла;
- датчики наличия потока масла в охладителе;
- датчики температуры на входе и выходе охладителей;
- релейные сигналы системы охлаждения;
- датчик тока комплексной проводимости изоляции и ЧР вводов и обмоток;
Устройства РПН
- ток через РПН;
- температура в контакторе РПН;
- мощность потребляема приводом РПН;
- номер положения РПН;
- температура окружающей среды;
- температура верхних слоев масла;
-  коммутационный ресурс;
- длительность переключения;
- измерительные обмотки трансформаторов тока;
- датчик температуры масла в контакторе РПН;
- датчики тока и напряжения привода РПН;
- датчик температуры окружающей среды;
- датчик температуры верхних слоев масла;
- релейные сигналы управления устройством РПН;
Высоковольтные вводы
-тангенс угла диэлектрических потерь основной изоляции (tgδ1);
-ёмкость основной изоляции (С1);
- небаланс токов проводимости изоляции 3-х фазной группы;
- давление во вводе (для маслонаполненных);
- плотность элегаза (для элегазовых);
- динамика изменения tgδ1;
- изменение С1;
- температурная зависимость tgδ1;
- уровень частичных разрядов;
 
- датчики тока комплексной проводимости и ЧР изоляции вводов;
- датчик температуры верхних слоев масла в баке;
- датчик температуры окружающей среды;
- датчик влажности окружающей среды;
- измерительные обмотки трансформаторов напряжения;
- измерительные обмотки трансформаторов тока;
- денсиметр элегаза (для элегазовых)
Трансформаторы тока измерительные (ТТ)
-тангенс угла диэлектрических потерь основной изоляции (tgδ1);
-ёмкость основной изоляции (С1);
- небаланс токов проводимости изоляции 3-х фазной группы;
- динамика изменения tgδ1;
- изменение С1;
- температурная зависимость tgδ1;
- уровень частичных разрядов;
- плотность элегаза (для элегазовых);
- датчики тока комплексной проводимости и ЧР  изоляции ТТ;
- датчик температуры окружающей среды;
- датчик влажности окружающей среды;
- измерительные обмотки трансформаторов напряжения;
- измерительные обмотки трансформаторов тока;
- денсиметр элегаза (для элегазовых)
 
Трансформаторы напряжения измерительные (ТН)
- контроль межвитковых замыканий (измерение напряжения разомкнутого треугольника 3U0)
- измерительные обмотки трансформаторов напряжения;
Ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН)
- ток комплексной проводимости;
- спектральный состав тока комплексной проводимости;
- степень загрязненности поверхности;
- количество и характеристики токов срабатывания;
- количество и характеристики перенапряжений;
- измерительные обмотки трансформаторов напряжения;
- датчик тока комплексной проводимости;
- датчик влажности окружающей среды;
 
Высоковольтные кабели (ВК)
- интенсивности и распределения импульсов частичных разрядов в изоляции;
- тангенс угла диэлектрических потерь главной и межфазной изоляции;
- контроль за симметрией емкостей и tgδ межфазной изоляции;
- датчики в цепи заземления экрана кабеля;
- измерительные обмотки трансформаторов напряжения;
 
Высоковольтные выключатели
- коммутационный ресурс (количество и номинальные значения коммутируемых токов);
- время срабатывания;
- количество пульсаций при срабатывании;
- вибродиагностика;
- измерение тока и напряжения привода выключателя
- измерительные обмотки трансформаторов напряжения;
- измерительные обмотки трансформаторов тока;
- датчики тока и напряжения привода выключателя;
- релейные сигналы управления устройством выключателем;

 

Таким образом, комплексный подход к мониторингу основного оборудования подстанций 35кВ и выше позволяет получить следующие преимущества:

  • исключить дублирование первичных датчиков и соответственно уменьшить их общее количество приблизительно на 40%;
  • уменьшить суммарное количество входных каналов вторичных средств измерения приблизительно на 30 - 50%;
  • повысить достоверность диагностики за счет использования дополнительной информации, полученной от других подсистем (например, сигналы от измерительных обмоток трансформаторов напряжения всегда заводятся в систему мониторинга силового трансформатора и, как правило, не заводятся в системы контроля изоляции вводов и трансформаторов тока, а использование этого сигнала в указанных системах значительно повысит точность диагностической информации);
  • повысить удобство и эффективность диагностики за счёт возможности использования единого сервера с комплексной программной оболочкой для выдачи информации персоналу подстанции и возможностью интеграции в системы планирования ремонтов и обслуживания (АСУ ТОиР) верхнего уровня.

При комплектации подстанций (станций) системами мониторинга экономически и технически целесообразно рассматривать в качестве объекта диагностики  подстанцию (распределительное устройство) в целом. В этом случае удельные затраты на каждый объект диагностики будут минимальными. Однако, с учетом ограничений в финансировании  целесообразно устанавливать мониторинг на наиболее дорогостоящем и ответственном оборудовании с возможностью дальнейшего расширения перечня контролируемого оборудования. На начальном этапе внедрения, такой подход приведет к незначительному удорожанию системы непрерывной диагностики, приблизительно на 10-15%, с последующей окупаемостью, при дальнейшем наращивании числа подсистем. Создание и внедрение комплексных систем мониторинга оборудования высоковольтных подстанций является основой для создания интеллектуальных электроэнергетических систем.

© 2017 г. ООО "Энергоавтоматизация"