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中图分类号TM62 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)81-0099-02
0 弁言
发电厂、变电站的节制及旌旗灯号体系、继电掩护及主动装配、电气丈量仪表、操纵电源等统称为二次装备。它担任厂站全数供电装备的节制、掩护、丈量、变乱鉴定、收回响应旌旗灯号。直流电源作为二次装备的供电电源,是一个很是庞杂的多分支供电搜集,其罕见的毛病是一点接地毛病。在普通环境下,一点接地并不影响直流体系的运转,但若是不能敏捷找到接地毛病点并予以修复,又产生别的一点接地毛病,便能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许激发旌旗灯号回路、节制回路、继电掩护装配等的误举措[1-4]。
1 体系全体设想
绝缘检测装配接纳高机能8位C8051F040单片机作为CPU,用来在线检测直流体系的接地毛病。经由历程丈量三种状态下的采样电阻的电压,计较直流母线对地电阻阻值,检测母线是不是存在接地毛病;经由历程泄电传播感器丈量各歧路泄电流的值,计较出各歧路接地电阻,检测各歧路是不是存在接地毛病。本设想接纳模块化设想思惟,首要有母线绝缘检测部分和歧路绝缘检测部分构成。母线绝缘检测部分称为绝缘主机,歧路绝缘检测部分称为绝缘从机[5-8]。体系布局如图1所示。
2 体系硬件设想
2.1 CAN总线通讯模块
电厂和变电站的直流体系为一切的二次装备供电,以是它是一个庞杂的多分支供电网。为了能切确检测出接地毛病地址的歧路,必须给每一个歧路都装配电传播感器,且各歧路都带有CPU(构成智能节点),用来检测母线各歧路的绝缘电阻。本文接纳纠错才能强、造价低、合用性强、通讯间隔逾越10km 的CAN 总线完成数据通讯。
图1体系的全体布局框图
绝缘从机模块的设想中接纳了C8051F040单片机,C8051F040内带CAN总线节制器,节流了自力元件的数目和别的电路的开消,只要外加CAN收发器便可完成CAN通讯。通讯接口电路道理图如图2所示。
图2 CAN通讯接口道理图
2.2 传感器模块
传感器电路首要用来检测歧路的泄电流[9]。首要有线圈、振荡电路、整形电路构成。传感器电路道理图如图3所示。其使命道理:电线从线圈的中间经由历程,当有电流流过电线时,振荡电路输入的矩形波的占空比就会产生变革,经由历程整形电路将波形整定到0V~3V的矩形波,单片机经由历程捉拿单位来捉拿高、低电平时候,便能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许计较出泄电流值[10]。
3 体系软件设想
传感器模块的软件首要包含:歧路实时检测和与绝缘主机遏制通讯。
图3传感器道理图
歧路实时检测:检测各直流歧路泄电传播感器的输入旌旗灯号,鉴定各歧路是不是呈现接地毛病或传感器是不是本身毛病[11]。
与绝缘主机遏制通讯:接纳CAN总线通讯,经由历程间断领受绝缘主机的号令,按照举措号令遏制响应检测步骤,并将检测的成果经由历程CAN总线发送给绝缘主机。传感器模块的主法式流程图如图4所示。初始化包含开全局间断、标记赋初值、端口初始化、看门狗初始化等。
图4 传感器模块的主法式流程图
传感器模块担任丈量各歧路的泄电传播感器的输入旌旗灯号,检测传感器是不是有毛病,同时计较出各歧路回路中的电流值,以此来鉴定歧路是不是呈现接地毛病。
4 装配测试成果
泄电传播感器是本打算的首要构成部分,因为本设想是工程名目,要对老电厂、变电站的直流体系绝缘装配遏制革新[12-13],以是不能接纳闭环式的泄电传播感器。斟酌到以上身分,本设想研制出了一种开环式、可拆装、泄电传播感器,并对其遏制了详细的研讨和测试。测试道理图如图5所示。
图5 传感器测试道理图
测试成果如表1所示:划定K1闭合、K2翻开时,流过传感器的电流值为正。
表1 传感器测试成果
按照测试成果,本设想研制的传感器能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许切确的测出0.1mA的小电流,即能检测出直流体系歧路绝缘电阻200千欧以上。且检测误差小于10%,完整知足设想请求[14]。
5 论断
本课题首要针对发电厂直流体系遏制在线绝缘监测。在遏制现场调研和消化领受国际外相干手艺的根本上,在当真论证设想打算的前提下,研制了一种主动化监测装配:它集检测、显现、记实于一体,无需在直流体系中注入任何旌旗灯号,是以对直流体系无任何影响。
参考文献
[1]袁乃志.发电厂和变电站电气二次回路手艺[M].北京:中国电力出书社,2004:15-30.
[2]许珉.发电厂电气主体系[M].机器产业出书社,2011(2):30-60.
[3]赵玉林.高电压手艺[M].中国电力出书社,2008(7):26-49.
[4]刘秀成.电路道理[M].清华大学出书社,2007(3):10-13.
[5]基于CAN现场总线手艺的散布式直流电源绝缘监测体系[D].山东:山东理工大学.
[6]邵启湖.基于CAN 总线通讯的直流绝缘在线监测单片机体系[J].湖南文理学院学报.2005,17(1):34-35.
[7]沈杰,李乃湖.基于现场总线手艺的变电站主动化体系[J].电力体系主动化,2000,24(9) :57-59.
[8]阳宪慧.现场总线手艺及操纵[M].北京:清华大学出书社,1999.
[9]贾秀芳,赵成勇.直流体系绝缘监测综合判据[J].电力体系主动化,1999,23(16).
[10]李秀卿,崔实.电站直流体系接地毛病监测与诊断[J].电测与仪表,1999,12(9):23-24.
[11]WU Ping-an,ZHANG Shao-hai,YI Zhi-ming. Comparison of methods for detecting grounding faults of DC system. North China Electric Power,2003(2) :52-54.
1.媒介
大型电力变压器的宁静不变运转日趋遭到各界的存眷,出格愈来愈多的大容量变压器进网运转,一旦构成变压器毛病,将影响普通出产和国民的普通糊口,并且大型变压器的停运和修复将带来很大的经济丧失,在这类环境下实时监测变压器的绝缘数据,使变压器持久在受控状态下运转,避免构成变压器粉碎,对变压器宁静靠得住运转具备必然现实意思。
主变压器在线监测首要包含:油色谱、温度(光纤测温)、铁芯接地、部分放电、套管介损监测。
2.变压器油色谱在线监测
变压器油中消融气体阐发是诊断充油电气装备最有用的体例之一,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许尽早发明暗藏性毛病。因为尝试室阐发的取样周期较长,且脱气误差较大及耗时较多等题目,是以不能做到实时监测、实时发明暗藏性毛病,很难知足宁静出产和状态查验的请求。油色谱在线监测接纳与尝试室不异的气相色谱法。能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对变压器油中消融毛病气体遏制实时延续色谱阐发,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许监测预告变压器油中七种毛病气体,包含氢气(H2),二氧化碳(CO2),一氧化碳(CO),甲烷(CH4),乙烯(C2H4),乙烷(C2H6)和乙炔(C2H2)。
该体系今朝已普遍操纵于变压器的在线毛病诊断中,并且成立起情势辨认体系可完成毛病的主动辨认,是此后在变压器部分放电检测范畴很是有用的体例。
3.变压器光纤测温在线监测
变压器寿命的闭幕才能最首要身分是变压器运转时的绕组温度。传统的绕组温度唆使仪(WTI)是操纵"热像"道理间接丈量绕组温度的仪表,装配在变压器油箱顶部感测顶层油温,WTI唆使的温度是基于全数变压器的油箱内平均油温的变革,很难反应出绕组温度的疾速变革。
光纤测温体系能实时候接地丈量绕组热点温度,散布型光纤传感体系测温精度可达1度,很是合适于大型变压器绕组在线丈量。其根基道理是将具备必然能量和宽度的激光脉冲耦合到光纤,它在光纤中传输,同时不时产生背向旌旗灯号。因背向散射光状态遭到各点物理、化学效应调制,将散射返来的光波经检测器解调后,送入旌旗灯号处置体系,便可获得各点温度信息,并且由光纤中光波的传输速率和背向光回波的时候对这些信息定位。这根光纤可数千米长,光纤可进入变压器绕组内。
4.变压器铁芯接地在线监测
变压器铁芯是电—磁—电转换的首要关头,是变压器最首要的部件之一。变压器在运转中,因铁芯叠装工艺欠佳、振动磨擦、导电杂质等缘由,构成铁芯片间短路,而致使放电过热和多点接地毛病。若是铁芯或夹件有两点以上接地时,则接地址间会构成闭合回路,链接部分磁通,构成环流,产生部分过热,乃至烧坏铁芯。在极度的环境下,会粉碎绕组绝缘,构成变压器粉碎。
因为变压器铁芯接地电流的巨细随铁芯接地址几多和毛病严峻的程度而变革,是以,防备性维修中,国际外都把铁芯接地电流作为诊断大型变压器铁芯短路毛病的特点量。对铁芯和上夹件别离引出油箱外接地的变压器,可别离用测出铁芯和夹件对地的电流,若是两者相称,且数值在数安以上时,铁芯与夹件有毗连点;若是前者弘远于后者,且数值在数安以上时,铁芯有多点接地;若是后者弘远于前者,且数值在数安以上时,夹件有多点接地。
铁芯或夹件接地电流数目级在几十毫安到几安培乃至更大,检丈量程比拟宽,首要是电阻性电流,是以丈量手艺的完成绝对照拟轻易,普通都作为变压器状态监测的常选项。对铁芯接地电流的丈量,被测的电流旌旗灯号在变压器铁芯接地引线操纵穿芯电传播感器取样丈量。
5.变压器部分放电在线监测
部分放电既是装备绝缘老化的前兆,也是构成绝缘老化并终究产生绝缘击穿的一个首要缘由。良多毛病都能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许从部分放电量和放电情势的变革中反应出来。变压器部分放电历程中伴跟着电脉冲、电磁辐射、超声波等景象,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许激发变压器部分过热及产生特点油气。部分放电程度及其增添速率的较着增添,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许唆使变压器外部正在产生的变革。因为部分放电能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许致使绝缘好转乃至击穿,故须要遏制部分放电参数的在线监测。
今朝对变压器部分放电遏制检测的体例首要是超高频(UHF)检测法。超高频法是近10年才成长起来的一种新的部分放电检测手艺。绝对以往的GIS部分放电检测手艺,它具备抗搅扰才能强,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对部分放电源遏制定位,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许辨认差别的绝缘缺点,活络度高,并能对变压器和GIS部分放电遏制持久的在线监测,是以它的成长获得了列国电力部分的正视。变压器油及油/绝缘纸中产生的部分放电,其旌旗灯号的频谱很宽,放电历程能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许激收回数百乃至数千兆赫兹的超高频电磁波旌旗灯号,此电磁波由装配在变压器箱体开窗处的传感器获得,用于完成部分放电检测。超高频法是今朝绝对照拟成熟的丈量部分放电的体例。
6.变压器套管介损在线监测
电力变压器的高压容性套管,按照其布局和操纵寿命,是变压器一切部件中最风险的部件之一。
普通环境下,电压110kV以上的套管布局共同点是:它们运转历程中易遭到很是高的机器、电气应力和热应力的影响,跟着水份的渗入和油的品德降落,绝缘纸的老化和过热都会致使高压套管绝缘品德的降落。这些套管的绝缘品德的转变凡是都会激发套管介质耗损的转变。如许会构成部分绝缘体系的粉碎,影响运转宁静,并且会没法保证进一步的运转宁静。
中图分类号:TM63 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)05-0177-02
国度为了晋升全数电网的手艺程度,更好地办事社会公共,提出了扶植中国特点同一顽强智能电网的成长计谋,而顽强智能电网的关头和根本是变电关头,加上智能电网运转的首要手艺构成单位是变电站,而变电站的主动化程度将间接影响电网的主动化程度,也干系到可否完成智能电网的方针。是以,晋升变电站的主动化程度是很是首要的,变电站直流装配状态在线监测体系的扶植运转,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许在必然程度长进步变电站的主动化程度。
1 变电站直流装配状态在线监测体系概述
变电站的成长履历了传统变电站、综合主动化变电站、数字化变电站和智能化变电站四个阶段。而不管手艺成长若何,大部分的变电站仍是操纵阀控式铅酸蓄电池,这类电池作为电力体系的备用电池起码要操纵八年以上,使命职员以为电池耐用又免掩护,以是就会疏于对电池的办理掩护,可是阀控式电池会呈现电池壳变形、电解液渗漏、电压不平均等题目,其端电压与放电才能有关,跟着操纵时候的增添,个体电池的内阻必然增大,而电池组的容量遵守木桶效应,以最差的电池容量值为准。若是电池的现实容量低于80%时,电池便急剧阑珊,会构成极大的宁静隐患。以是,对电池组遏制在线监测和按期查验是须要的,可是这也是备用电源体系中最轻易被人轻忽的。
变电站中,直流体系是首要的构成部分,电力体系运转的不变性和宁静性有一部分是由变电站直流体系来保证的。直流体系的首要感化是保证主动装配和旌旗灯号装配不变运转、节制开关、变乱产生时遏制告急照明、对体系实时监控等。变电站的直流体系自力操纵电源,一次装备电力操纵对其影响小,若是外部电源的互换电间断,蓄电池作为备用电源会延续供电,保证延续不变供电。直流体系的首要构成部分有两部分,别离为电池屏和直流屏。直流屏首要由机柜、整流模块、绝缘监测单位、互换输入直流输入配电单位等构成。直流体系的宁静靠得住性将会间接影响变电站的宁静靠得住。直流体系是变电站二次装备的性命线,直流体系毛病会影响电网的宁静运转。变电站直流装配状态在线监测体系能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对直流体系的运转参数遏制实时监控,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许实时发明变乱隐患,完成对变电站的杰出办理,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许保证后备电源体系的靠得住性,也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许削减人使命业的功课量并削减因为报酬缘由致使的操纵失误。变电站直流装配状态在线监测体系将会在未来获得普遍的操纵,也将是未来直流装备的成长趋向,将大幅进步变电站办理掩护和运转程度。
2 变电站直流装配状态在线监测体系阐发
变电站直流装配状态在线监测体系是将微处置器、通讯搜集、数据收罗和智能阐发诊断手艺连系起来的变电站直流状态遏制在线监测办理的体系,间接对直流体系中电池、电压电流等各个单位的运转状态遏制监测,对运转中的数据遏制收罗和办理,并且能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许显现到装备和监控中间处,并且还能按照汗青数据对数据遏制阐发,诊断和估计成长趋向,实时作出预警。
变电站直流装配状态在线监测体系的须要首要有两个条理,第一个条理是全局变电站体系,第二个条理是零丁的变电站。连系今朝的环境,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许在味赖谋涞缯旧辖行试点运转,颠末试点运转后若体系不变则能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许奉行到其他变电站,而后各个变电站的环境汇总到一个办事器上,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许完成实时查问各变电站的状态,并且对状态遏制阐发,而后接纳公道的方式,也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许节制充机电等装备。运维职员能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许经由历程办事器领会变电站的状态,也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许查问变电站汗青运转环境,主动化程度大大进步。
变电站外部已有部分监控模块,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对充机电、节制母线等状态量和节制量遏制监控,可是节制的规模比拟无穷,不能完成对变电站状态的在线实时监测。在体系设想时能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许接纳模块化设想,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许分为节制显现模块、收罗模块、内阻模块和节制模块等。节制显现模块能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许经由历程总线布局节制收罗模块和节制模块,并且搜集、处置和阐发这两个模块的数据信息,是一个集合监督器,对很是事务遏制报警,并且将数据上传至办事器;收罗模块完成在线收罗单体电池的电压和内阻,经由历程必然的接口将数据通报给节制显现模块。高精度的实时数据收罗中,每一个收罗模块能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许收罗多个单体电池的实行信息。收罗模块能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许自力操纵也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许组合操纵;内阻模块能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许完成和收罗模块、节制模块的共同操纵。用节制显现模块调剂遏制内阻丈量,鼓励旌旗灯号经由历程电池组收回,但不会对装备的运转构成倒霉影响。
3 变电站直流装配状态在线监测体系详细设想
3.1 硬件部分设想
起首是处置器,要对处置器的机能参数都充实领会,要能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许撑持LCD显现器,节制器、接口要周全;第二是电源部分,对输入电源遏制处置,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许掩护电源带来的粉碎新搅扰,还要对电压输入做防护,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许避免后级电路因为电压太高而被击穿。在电源的输入输入部分预留大容量电容,以降落电源涟漪,削减外界搅扰,芯片间要有断绝,歧路供电要操纵磁珠断绝,便利调试。电源电路的输入端还要再遏制掩护,避免芯片被击穿,起到掩护后端电路的感化;第三是时钟电路,要能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许保证时候秒、年代日和礼拜信息,要能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许主动调剂日期和月份之间的干系,时钟格局能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许是24小时或12小时;第四是复位电路,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许接纳低电平复位,也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许手动复位;第五是贮存模块,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许撑持数据传输,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许存储体系中的数据信息,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许用SD卡作为备用的数据存储装备;第六是通用串行总线模块,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许接纳恰当的情势;第七是搜集模块,中间处置器撑持自顺应网口,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许供给两到三层的互换功效;第八是调试部分,要预留串口遏制驱动,串口要预留端口以驱动调试;第九是显现模块设想,操纵LCD,挑选婚配的LCD显现屏和节制器;第十是按键设想,请求能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许顺应体系的功效;第十一是中间处置器电源设想,进入到中间处置器的一切电源都要颠末滤波,保证电源的清洁。
3.2 软件部分设想
起首是嵌入式软件,也是变电站直流装配状态在线监测体系完成其功效的根本,每类装备都有一个特地的线程掩护办理,每隔一段时候就要读取装备的数据,并且构成必然的情势发送给数据办理线程,而后数据办理线程对这些数据遏制办理掩护,若是数据有很是就实时收回警报;第二是逻辑软件;第三是上位机软件,与下位机连系使命,完成长途实时监控和数据的获得,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对数据遏制阐发,并且给出警报信息,也能对体系中的装备遏制状态评估。
4 结语
本文对变电站直流装配状态在线监测体系遏制了概述,并且对变电站直流装配状态在线监测体系遏制了详细的阐发,也说明了一些在详细设想中该当要注重的题目。咱们该当对变电站直流体系的掩护办理有着充实的熟悉,尽能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许避免电力装备呈现毛病,减小不须要的丧失,而变电站直流装配状态在线监测体系能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对直流体系遏制杰出的检测和节制,以是鼎力奉行和操纵变电站直流装配状态在线监测体系是很是须要的。
参考文献
[1]任学伟.变电站直流装配状态在线监测体系的研讨[D].河北产业大学,2012.
[2]莫靖.变电站直流体系存在题目研讨及其对策[D].华南理工大学,2013.
[3]吴国强,陈亮,刘智涯.变电站直流装备在线监测体系及其操纵[J].电天下,2013,07:40-42.
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.195
0 弁言
跟着都会配网疾速成长和电力电缆大批操纵,配电体系母线电容电流疾速增添,呈现了中性点接地填补装配容量设置装备摆设缺少、运维办理不到位等较为凸起的题目,致使了接地电弧激发火警、变电站母线短路、开关柜烧损等毛病产生。
遏制今朝国际还不一套成熟的打算,有用的办理电网中性点接地填补装配平常运转,此后,电力体系由传统的打算查验慢慢向状态查验过分,这是国际外电力成长的大趋向,而要完成状态查验,首要题目便是要处置若何领会装备在运转中的状态。最近几年来,国际外电力科研部分、电力企业及电力相干的出产建造企业,为此做了大批的使命,研发了多种在线监测装配,已使良多电力装备处于运转中的在线监测之下,为状态查验的完成打下了必然的根本。
1 手艺道理
消弧线圈限压接地填补装配在线监测体系操纵单片机数据收罗手艺,接纳ORACLE手艺成立数据库,接纳B/S(Browser/Server,阅读器/办事器)情势又称B/S布局设想体系办事器在线监测软件、智妙手机终端操纵软件接纳3ANY办理手艺,将消弧线圈限压接地填补装配运转的数据经由历程GPRS无线模块传至联网的办事器,用户经由历程计较机终端操纵软件和智妙手机终端操纵软件拜候办事器,可实时监测消弧线圈限压接地填补装配运转状态。
2 在线监测体系的布局构成
消弧线圈限压接地填补装配在线监测体系由硬件部分和软件部分构成。硬件包含子站、办事器、运检担任职员办公计较机及智妙手机,软件部分包含信息传输模块底层驱动法式、办事器监控体系、数据库、运检担任职员办公计较机端操纵软件、智妙手机客户端APP等。运维查验职员能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许经由历程办公室计较机和智妙手机实时查抄变电站消弧线圈限压接地填补装配运转环境,对接地毛病、消弧线圈限压接地填补装配停运及因为配网扩大致使设置装备摆设容量缺少等题目,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许经由历程实时监控运转环境,第临时候发明和处置题目,从而进步电能品质和供电靠得住性,进而晋升国网开封供电公司的焦点营业。
全体布局构成表现图如图1。
2.1 子站
子站由装配在消弧线圈限压接地填补装配信息数据传输单位,数据接口扩大单位和供电单位构成。河南电网的变电站运转了多个消弧线圈限压接地填补装配厂家,差别的厂家数据传输的接口也不尽不异,从现场运转装备统计成果来看,总的来说分两大类,一是RS232串行数据接口,二是485数据接口。
因为现场消弧线圈限压接地填补装配接口都是与背景综合主动化体系或其他通讯装备毗连,消弧线圈限压接地填补装配现场运转数据也是从此接口传出,经屡次现场调研阐发后,接纳扩大此接口的打算,和对应背景综合主动化体系或其他通讯装备领遭到的装备运转数据分歧,既能保证背景综合主动化体系或其他通讯装备数据传输普通,也能接入信息通讯模块。到达实时监测现场消弧线圈限压接地填补装配运转的实在环境方针。
针对上述阐发成果,国网开封供电公司和河南恩湃电力手艺无穷公司协作开辟了RS232全双工数据通讯接口扩大模块,现已装配在现场,到达了预期成果,数据通讯普通。
2.2 办事器
2.2.1 数据库办事器
a高机能准绳。保证所选购的办事器,不只能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许知足经营体系的运转和营业处置的须要,并且能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许知足必然时代营业量的增添。办事器处置器机能很关头,CPU的主频要高,要有较大的缓存。
b靠得住性准绳。靠得住性准绳是一切挑选装备和体系中首要斟酌的,出格是有大批数据处置请求的、须要持久运转的体系上。斟酌办事器体系的靠得住性,不只要斟酌办事器单个节点的靠得住性或不变性,办事器要具备冗余手艺,同时像硬盘、网卡、内存、电源此类装备要以不变耐用为主,机能其次。
c可扩大性准绳。保证所选购的办事器具备优异的可扩大性准绳。因为办事器是一切体系处置的焦点,请求具备大数据吞吐速率,包含:I/O速率和搜集通讯速率,并且办事器须要能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许处置必然时代的营业成长所带来的数据量,须要办事器能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许在响应时候对其本身按照营业成长的须要遏制响应的进级,如:CPU型号进级、内存扩大、硬盘扩大、改换网卡、增添终端数目、挂接磁盘阵列或与其他办事器构成对集合数据的并发拜候的集群体系等。这都须要所选购的办事器在全体上具备一个杰出的可扩大余地。
d宁静性准绳。办事器处置的多数是相干体系的焦点数据,其上寄存和运转着关头的买卖和首要的数据。这些买卖和数据对具备者来说是一笔首要的资产,他们的宁静性就很是敏感。办事器的宁静性与体系的全体宁静性密不可分,如:搜集体系的宁静、数据加密、暗码体系体例等。办事器须要在其本身,包含软硬件,都该当从宁静的角度上设想斟酌,在借助于外界的宁静举措方式保证下,更要保证本身的高宁静性。是以,起首从办事器的资料下去讲要具备高硬度高防护性等前提,其次办事器的冷却体系和对环境的顺应才能要强,如许才能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许在硬件上知足办事器宁静的请求。
e可办理性准绳。办事器既是焦点又是体系全体中的一个节点部分,就像搜集体系须要遏制办理掩护一样,也须要对办事器遏制有用的办理。这须要办事器的软硬件对规范的办理体系撑持,出格是其上的操纵体系,也包含一些首要的体系部件。是以,尽能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许挑选撑持体系多的办事器,因为办事器兼容的体系越多,你便能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许具备更大挑选空间。起首数据库办事器的机能请求很高,以是在CPU,内存,和硬盘等方面都有很高的请求,其次是存储,存储要具备杰出的不变性,来知足持久运作的办事器随时读取写入等操纵不会呈现毛病。
2.2.2 数据库
本体系数据库接纳ORACLE数据库,ORACLE数据库为天下上百分之五十摆布的数据库操纵商供给优良的数据库体系,能在一切支流平台上运转(包含 Windows)。完整撑持一切的产业规范。接纳完整开放战略。能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许使客户挑选最合适的处置打算。对开辟商尽力撑持。并获得最高认证级别的ISO规范认证。其机能最高,坚持WindowsNT下的TPC-D和TPC-C的天下记实。
Oracle数据库有如下几个壮大的特点:撑持多用户、大事务量的事务处置,数据宁静性和完整性的有用节制,撑持散布式数据处置,可移植性很强。
2.2.3 办事器在线监测软件
体系办事器在线监测软件接纳B/S(Browser/Server,阅读器/办事器)情势又称B/S布局。它是跟着Internet手艺的鼓起.对C/S情势操纵的扩大,是一种成立在WWW阅读器根本上的开辟情势。在这类布局下,用艄ぷ鹘缑媸峭üIE阅读器来完成的,用户经由历程阅读器发送数据请求到办事器,而办事器把数据以HTML情势发还到客户端,长处是:运转、掩护及进级体例简略.能顺应在差别职员,差别地址,以差别的接入体例(比方LAN.WAN,Internet/Intranet等)下完成的共同数据拜候和操纵,软件进级只须要进级办事器端便可;通用性强,支配和运转本钱低。
2.3 用户终端操纵软件
2.3.1 计较机终端操纵软件
终端软件用于实时查抄领遭到的装备运转数据,按照权限能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许查抄多个变电站的数据,实时掌控装备的装备状态、中性点电流、中性点电压、电容电流、档位、理性电流、残流、脱谐度等数据,并能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许查抄汗青数据,阐发装备运转环境,查抄装备参数等。
2.3.2 智妙手机终端操纵软件
操纵3ANY办理手艺,使得办理职员可经由历程小我智妙手机,实时查抄消弧线圈接地填补装配运转状态。为便于运维查验职员操纵,智妙手机终端软件界面同计较机终端软件界面设想坚持分歧,操纵简略便利,和计较机终端共同操纵,可到达随时能把握现场消弧线圈限压接地填补装配运转状态。
3 在线监测体系存在的题目及改良方式
3.1 存在的题目
在近一年的试运转时代,发明消弧线圈限压接地填补装配在线监测体系在持久运转的历程中,因为数据的不间断通讯呈现消弧线圈限压接地填补装配节制器死机景象的产生,影响了数据传输。
3.2 题方针改良方式
针对消弧线圈限压接地填补装配在线监测体系在运转历程中呈现节制器死机的景象,经由历程屡次的尝试,找到处置节制器死机题方针体例。
3.2.1 恰当耽误数据的收罗时候
现场尝试证实,在消弧线圈限压接地填补装配在线监测体系数据收罗时候设置在3秒之内,会呈现节制器死机环境的产生,若是将数据收罗时候设置为6秒以上,便可避免节制器死机环境的产生。
3.2.2 增添节制器看门狗模块
将消弧线圈限压接地填补装配节制器增添看门狗模块后,若是呈现节制器死机景象,节制器会主动重启,便可避免死机景象的产生。
经由历程上述两种处置方式,均能避免消弧线圈限压接地填补装配节制器死机景象的产生,到达消弧线圈限压接地填补装配在线监测体系普通运转的方针。
4 竣事语
消弧线圈限压接地填补装配在线监测体系的研讨,有用的避免了
接地毛病等突发事务,可实时报警,为电力运维查验职员消弭毛病博得可贵的抢修时候,确保电网宁静、靠得住的运转,进步电能品质等供给了一套很是有用的在线监测打算,对周全晋升消弧线圈限压接地填补装配运维办理才能有很是首要的意思。
参考文献:
[1]李璐等.变压器储油柜状态在线监测新手艺研讨与操纵[J].中国高新手艺企业,2016(18):31-32.
[2]赵玉才等.电网关隘计量近况的阐发与思虑[J].中国计量,2011(11):39-40.
中图分类号:TM933.4 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)012-023-02
1 电网装配在线监测手艺的首要性阐发
电网装配在线监测手艺是我国电网的首要构成组分,它岂但能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许有用处置此后我国电能计量装配的题目,并且能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许有用的发明和解除能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许呈现的毛病、计量胶葛等。其次,电网装配在线监测手艺作为我国成长智能电网手艺的首要根本,这对鞭策我国智能电网数据办理、晋升使命品质和效力,确保电能计量宁静、靠得住、切确、实时。不只如斯,电网计量装配在线监测手艺还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许填补传统野生抄表的缺少与缺点,并能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许有用进步电网电能计量装配信息化、智能化程度,从而为我国的电力资本完成优化设置装备摆设与靠得住办事。除此以外,在电网贸易化经营和电力营销体系方面,电能遥测体系也起到了庞大的手艺撑持感化,为我国智能电网的扶植供给了靠得住的保证。
2 电网计量装配在线监测手艺请求
2.1 终端计量装备
终端计量装备是电网计量装配、在线监测手艺中的焦点装备,它不只能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许完成电网中所接入的有用计量点校旌旗灯号的收罗、并且还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许切确、主动的对这些所收罗的数据遏制阐发、处置加工,并在完成数据整合使命此后加以保管。其次,计量装备须要撑持长途体系同本地电力体系间的通讯,从而使得长途和本地间的计较机装备能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许操纵搜集传输数据的情势转变参数,并保证长途节制的有用落实。是以在这一环境下,咱们就该当充实的请求终端计量装备具备多元化、模块化的功效与设想,只要如许才能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许确保一切计量装备都能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许笼盖在长途丈量傍边,进而无益于构成在终端功效下的特征化设置。
2.2 通讯搜集
通讯搜集处于现场终端计量装备与主站办理中间之间,在两者间起到数据互换、通报的首要感化,通讯搜集包含PSTN搜集、光纤搜集、无线搜集等。这些通讯搜集间的操纵不只要到达现场装备间与主站中间倒闭各项使命的根本请求,还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许要在电力和谈与子站点不时增添的大环境下完成在线监测体系对多种通讯和谈的兼容。比方,Modbus和谈、TCP/IP和谈等,只要如许才能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许确保使命具备矫捷性,并保证在差别通讯环境、体例、前提下能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许普通使命。别的,跟着最近几年来迷信手艺的敏捷成长,电力体系中对通讯搜集的完整性、高速率、精准性有了更高的请求,同时还该当斟酌的是通讯搜集还该当保证电力操纵端口的矫捷性、拓展性、从而使得新兴用户的须要获得悉足。
2.3 主站体系
主站体系现实上是在线监测手艺的办理中间,它能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许完成对各个站点数据的上传下载、数据汇总、统计阐发、存储等,是以其数据办理功效很是壮大,在阐发报警提醒数据和反应电网运转状态是能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许起到杰出的成果。不只如斯,主站体系经由历程连系子站点的请求还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许为使命职员供给一份切确、实在的数据报表,并进一步为各子站点检测使命展开汗青数据查问与现场跟踪使命,从而保证长途节制终端装备能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许普通、高效运转。别的,在在线检测装配中主站还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许完成与营销体系的对接,这对确保Web阅读、电力计量装备各项使命的展开有了有用的帮助和撑持感化。
3 电能计量遥测体系的功效及扶植战略
图2为遥测计量体系框架,它首要是一古代化的计较机通讯手艺作为载体、以数据库作为运作焦点,主动的收罗长途用电用户的电能信息环境,并能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许长途、智能的完成监测用户实时用电状态的成果。对此,本文上面就遥测体系的扶植功效及战略遏制阐述。
体系主站经由历程电能量收罗终端装备按时收罗发电厂、变电站及用户电能表的实时电能量信息,再进一步经由历程实时数据库监测电能量操纵环境,连系汗青数据别离操纵在各个差别品级的客户中,变革起搜集功效实行数据互换功效,从而完成电能量数据资本的充实操纵。并且通讯体系撑持多种通讯体例,如微博、光纤、音频、搜集传输等,这些体例合用于差别前提。普通主站端与电量收罗器首要操纵光纤完成通讯、电量收罗器与电能表接纳音频或高压载波通讯体例。
3.1 体系功效
(1)遥测体系起首该当把电力操纵特征化作为方针,而后在连系相干规范章程的根本上为用户供给规范化、宁静化的办事,为重点用户供给差别化、有序化的办事,从而获得用户存眷用电政策、领会供电信息的成果,并促操纵户获得相干资料。
(2)全方面收罗用户电能信息也是遥测体系须要完成的体系功效,只要如许才能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许有用把握用户的静态用电环境,这对避免用户偷泄电题方针呈现有着杰出感化。其次,遥测体系还该当经由历程电力体系电能状态阐发对电力负荷实行全时段的监控,在用电峰谷时代能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许自立的调剂合适,以进步电网运转的宁静性与不变性。
(3)遥测体系该当严酷遵照用电统计须要,有针对性的抄表取数,如许才能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许确保电力体系线损曲线的有序性、不变性。别的,对某些地域的欠用度户还该当遏制停电处置、从而避免用户呈现拖欠电费的题目。
(4)除上述三点以外,遥测体系还该当对差别电源点,比方发电厂变电站等实行分时电能计量体例,从而保证最大电流、功率、电压数据集等最大用电须要量能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许获得切确的计较与反应,完成电能计量使命的粗放化与智能化。
3.2 扶植战略
(1)遥测体系扶植之前,起首该当连系现实请求为用户改换电能表等装配,出格是在某些电能装配较为掉队的地域必须要将传统装配变革为电子式多功效电能表,从而保证其与遥测中间数据的分歧,并能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许严酷履行遥测体系监控中间的指令。
(2)在体系装配终了此后,调试职员应答各个模块遏制严酷、当真、细心的调试使命,对现存的题目或隐患要遏制严酷的排查,避免在此后的运转傍边呈现题目。比方电能计量时候长、缺失数据补抄才能、报警法式毛病等题目,都该当遏制优化处置,周全改良电能计量使命,进步体系运转效力。
(3)实在落实好各电能计量点数据统计使命,并为体系笼盖地域内一切变电站、发电厂等计量点的资料建档归类办理。其次再将它与SCADA EMS体系所记实的档案遏制详尽的对照,如通讯打算的比拟、TV/TA的变革环境,对此中的差别数据要加以详细的记实。再次要实时展开现场核实使命,从而确保主站、各站端档案信息分歧,只要如许才能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许保证遥测体系运转数据的靠得住性与切确性。最初还该当正视的是体系报表功效的拓展,经由历程许可体系办理者及体系本身按照现实状态天生的数据报表遏制点窜,并主动的增添点窜标识,从而保证电能计量义务制的有用奉行与落实。
(4)在遥测体系建成此后,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许经由历程摆布开弓的体例查验数据。详细来说便是指派专人担任对遥测体系的阐发,并将遥测体系所获得的电能计量资料同本身记实的资料按期内遏制对照,保证各计量点所采回的信息与现场终端装备信息的分歧、同步,进而确保体系各项计量数据的切确性。
4 结语
跟着我国国度电网的不时成长与完美、电网笼盖面积逐年增添、装备数目也处于不时爬升,并且我国都会化历程的加速,用电客户逐年增添,用电量更是获得了迅猛的增添。是以为了进一步进步我国电力部分的经济效益、用户的用电品质,将电能将遥测体系仅仅操纵在数据的收罗、阐发与统计上是远远缺少的。并且传统的使命体例须要花费大批的人力物力,更倒霉于我国电网的智能化鞭策,是以操纵遥测体系将是我国未来电网成长的首要标的目标。
参考文献:
中图分类号: U464.138+.1 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2017)02-159-2
0 弁言
煤矿排水泵是保证普通采煤和人身性命宁静的首要装备,但它也是首要的耗能装备。因为各类缘由,矿井排水泵效力不高,若水泵持久处于低效力状态运转,不只华侈大批电能,给煤矿构成经济丧失,还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许因为某些缘由未能实时发明并处置而构成排水毛病,激发灾害性变乱。是以,咱们就须要能实时监测装备状态和毛病预警,如许能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许避免突发性毛病和节制渐发毛病的产生,降落装备维修本钱,增添装备可操纵时候,从而进步装备的运转效力,并带来杰出的经济效益。
本论文研讨设想的“基于DSP的水泵能耗智能在线监测装配”,首要完成对水泵的流量、收支水口压力、电念头的电压、电流等物理量遏制实时丈量计较,当场显现及预警,并且将数据通报至背景监控体系,使得运转职员不到现场也能实时把握水泵的运转状态。水泵能耗智能在线监测装配还将设置报警、实时曲线、汗青曲线等功效并配有智能专家阐发体系。当监丈量很是时将报警,提醒查验职员遏制查验。专家体系按照检丈量的汗青数据、汗青毛病和此后的实时检测数据综合对照阐发,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许提早预知毛病并预警。
1 体系使命道理和全体设想
本装配经由历程现场装配的流量传感器、压力传感器、电压传感器、电传播感器,收罗出水口流量、进水口压力、出水口压力、三相电压、三相电流,经由历程水泵能耗监测计较道理,节能监测评估方针,旌旗灯号监测算法及逻辑判据实时计较和阐收回机电功率因数、水泵运转效力、电念头运转效力、吨・百米耗电量,对水泵能耗遏制在线监测,实时监督,当不知足设定值时报警并提醒查验职员查验,以保证水泵高效力运转。
1.1 计较道理
①机电功率因数:ηd=
式中,β为机电运转负载系数;PN为机电额外功率,单位为千瓦(kW),从机电资料中查找;ΔPcN为机电额外综合功率耗损。
②水泵运转效力:ηb=
式中,ρ为液体的密度,单位为公斤每立方米(kg/m3),水的密度由《GBT16666-2012泵类液体保送体系节能监测》规范中附录D表D.2中查取;g为重力加速率,单位为米每二次方秒(m/s2),取9.807;Q为泵的流量,单位为立方米每小时(m3/h),须要现场流量传感器收罗;H为泵扬程,单位为米(m);N2为泵轴功率,单位为千瓦(kW)。
③吨・百米耗电量计较e=
式中,e为液体吨・百米耗电量,单位为千瓦时每吨百米[kW・h/t・hm];η为矿井主泵排水体系总效力。
矿井主泵排水体系总效力:η=ηb×ηd×ηg×ηc
式中,ηb为水泵运转效力;ηd为电念头运转效力;ηg为保送效力;ηc为传动效力。
1.2 旌旗灯号的监测算法及逻辑判据
1.2.1 旌旗灯号的监测算法
对这几个由传感器收罗到的收罗量的处置首要是滤波和消弭体系误差。起首将压力、流量传感器的输入旌旗灯号均转换成0~5V电压旌旗灯号,而后遏制RC低通滤波(消弭现场高频搅扰)此后遏制AD采样,将摹拟旌旗灯号转换成DSP能处置的数字旌旗灯号。其次,为了消弭检测体系误差(如温度漂移等),在软件上对AD采样数据遏制批改,保证采样数据的切确性,而后对数据遏制20次平均值滤波。电流、电压旌旗灯号为互换旌旗灯号,对这两个旌旗灯号的处置除上述的历程,还须要消弭直流份量,接纳的算法是对采样电流电压遏制20次周波采样,而后取平均值,获得的值便是直流份量,获得直流份量后每次采样数据都减去这个值便是现实的电流电压值。
1.2.2 逻辑判据
当泵运转效力ηb:
当电念头运转效力ηd:
当吨・百米耗电量/[kW・h/t・hm]e:>整定值报警。
矿井主排水泵能耗智能在线监测体系可整定各值上限和上限,当体系监测计较后各值超越普通值规模,体系遏制报警提醒查验职员查验,保证水泵高效力运转。
1.3 体系全体设想
水泵能耗智能在线监测装配由压力传感器、流量传感器、电传播感器、电压传感器、DSP处置器、LCD显现、上位机等。体系全体设想框图如图1所示。
2 体系硬件设想
体系硬件部分的设想首要包含DSP体系的设想、通讯模块的设想、人机接口模块的设想、收罗处置电路和电源模块的设想。
DSP体系包含复位电路、时钟电路、SRAM接口、开关量输入和逻辑节制电路,这里的DSP节制器选用的是选用TI公司的TMS320F2812芯片,它是高机能的32位处置器,配以大容量RAM及Flash,具备极强的数据处置影象才能。设置特地的E2PROM存储器保管装配运转参数,首要信息掉电不丧失。DSP节制器的相干内容可参考文献[1]。
本体系接纳了双RS-485通讯接口,一路用于第三方装备压力、流量、电流、电压等信息的通讯,一路用于调剂、集控等远动通讯,接纳屏障双绞线作为通讯介质,进步通讯的靠得住性。参考文献[2]。通讯规约接纳电力体系规范的103规约或装备厂家外部规约。通讯接口接纳了专业的通讯防雷电路。
时钟电路,装配内置硬件时钟回路,接纳的时钟芯片精度高,并配有电池以掉电坚持,装配撑持搜集对时。
开关量输入由2组8路自力的外部开入量收罗回路,220V、24V随便组合,开入量收罗回路颠末特地的滤波抗搅扰电路处置,大大进步了靠得住性和抗搅扰机能。
电源模件接纳交直流逆变电源,交直流220V或127V电压输入经抗搅扰滤波回路后,操纵逆变道理输入本装配须要直流电压。
节制模件首要由继电器构成,供给6路继电器空接点输入。继电器接点输入能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许按照用户须要设置成是不是颠末启动继电器接点闭锁;每组接点输入接纳严酷的多重化逻辑节制,保证接点输入旌旗灯号的绝对靠得住。
体系的其他部分的电路是一些经常操纵的电路,这里不作先容。其他电路参见文献[3]。
3 体系软件的设想
本体系的各类逻辑算法需多种收罗数据联系关系,比拟庞杂,是以将算法写成DSP软件有着较高的请求。针对这些题目,对每一个算法查阅相干的C说话完成的资料,而后在这些资料的根本大将每一个算法零丁写成一个API函数。以是咱们接纳C和汇编夹杂编程,主法式框架接纳C说话体例,关头算法用汇编说话完成。排水泵能耗在线监测装配的首要使命是:完成对各传感器的收罗量遏制滤波和消弭体系误差的阐发和处置等,将所收罗的数据和阐发成果上传给上位机,同时,简略显现排水泵的运转状态信息等。上位机按照处置成果拔取特点参数,完成算法的处置,最初由专家体系遏制状态鉴定和毛病诊断。咱们把体系设想成为超轮回体系。操纵法式是一个无穷的轮回,轮回中挪用响应的函数来完成响应的操纵。法式的流程图如图2所示。
4 运转测试尝试数据
以某煤矿的主排水泵房为例,该泵房担当着-330程度的矿井水排至空中的使命,泵房沿井筒至空中敷设三趟内径为300mm的管路。查验前,该泵房距空中垂高为366.24m,现实排水扬程为380m。水泵查验此后,对其运转参数丈量获得:相电压为U=6060V,电流I=80A,功率因数cosφ=0.85,机电效力ηd=0.935,水泵体系传动效力ηd=0.98。流量Q=8.35m3/min,扬程H=387.99m。
颠末公式计较可得查验前后水泵效力,总功率,吨・百米耗电量。
按照地质部分供给确当地普通涌水量,以-330程度的整年排量为2207500m3,按水密度为1000kg/m3计较,年节电量为:E=整年排量×降落的吨・百米耗电量×泵房距空中垂高/100=2207500×0.175×366.24/100=141.48万kW・h
按电价为0.7元/kW・h计较,年节电经济代价为99.036万元。能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许看出,实时监测水泵效力,实时找出并解除其效力低的缘由,经济效益很是可观。查验前后节能成果见表1。
5 竣事语
本文先容了基于DSP水泵能耗智能在线监测装配的设想,体系完成了实时在线监测排水泵的效力,节俭能源耗损并且实时发明和解除水泵毛病。使水泵经济靠得住、高效低耗地运转,到达咱们的设想成果。
参 考 文 献
某500kV变电站变压器油谱在线监测体系发1号变压器油色谱B相乙炔一级报警举措旌旗灯号,遏制现场查抄后发明1号变压器三相具备普通的运转声音,瓦斯继电器具备普通外表,压力开释阀使命普通,绕组温度和油温在普通规模内,1号变压器B温度普通。经由历程监控体系成长1号变压器B相中低、中、高三侧电压和电流均为逾越普通规模,功率较为不变。对1号变压器油色谱数据收罗箱内装配的运转状态遏制查抄。按照在线监测主机可知,1号变压器B相乙炔气体含量为2.13uL/L,其他气体变革不较着,如表1.
一、 油化尝试成果
在1号变压器B相的绝缘油尝试中未发明很是,如表2。为了保证油化尝试成果切确无误,对1号变压器A、B、C三相的油别离遏制绝缘油尝试,证实知足请求,可见变压器一次装备运转不存在题目。油色谱在线监测装配凡是每四周遏制以此采样。查验职员再次对变压器B相油色谱在线监测装配遏制采样,如表3为气体组分含量。油色谱在线监测装配标明乙炔气体是B相油中气体组分变革最大的。按照查抄成果肯定1号变压器B相油色谱在线监测装配为误报警[1]。
二、 特点气体的时候
在变压器在线监测装配的再次查抄中,不发明装配很是运转。此后在A、B、C三相毛病特点气体谱图对照中显现,A、C相各特点气体被检测到的时候和体系设置的保留时候不异,但B相乙炔逗留得见和体系设置的保留时候不分歧:氢气为90.5s、体系设置保留91.875s;一氧化碳为115.375s、体系设置保留时候119.125s;甲烷为167.875s、体系设置保留173.375s。三种气体保留时候根基和逗留时候分歧,以是气体检测其辨认的较为切确。但乙炔逗留时候处于乙烷和乙炔体系保留时候(616.625~698.25)之间为655.25s,呈现的气体品种在这个时候点很难被气体检测器辨认出来。查验职员经由历程对油化尝试成果和装备查抄环境综合斟酌,鉴定在这个边缘时候点气体检测器将乙烷毛病辨以为乙炔。
三、油色谱在线监测装配布局道理
(一) 取油样
油色谱在线监测体系,操纵油泵抽取变压器邮箱中勾当的油样,并将气体分手器注入。
(二) 气体分手
渗入膜是气体分手器的关头部件,不只要保证各类气体要经由历程,还该当保证其机器强度和耐温才能合适必然请求,如许便能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许具备更长的操纵寿命。当油气分手器中进入收罗油样后,此中的气体穿过渗入膜,并从色谱阐发装配的打针接口进入,最初由变压器本体领受鄙弃此后的油样。
(三) 色谱阐发
在色谱阐发装配的打针接口中,夹杂样品跟着载气颠末色谱柱,静相消融和吸附动相中的部分物资。静相阐扬到动相中的试样物资份子会跟着此中物资份子的增添而增添,也便是在两相平分派各物资份子,进而到达终究均衡。而在两相中挥发和消融该物资的历程便是分派历程,均衡时两相中物资到达的浓度为均衡系数,表现为K,即是牢固相中物资浓度除以在勾当相中物资的浓度。
温度不变时,常数为分派系数K。以是景象形象色谱分手接纳的是"两相间存在差别物资具备差别分派系数,试样中的各组分会在两相作绝对勾当时遏制分派会充实屡次,各组分在具备很小差别分派系数环境下仍会产生很好的分手成果,进而分手差别组分[2]。
四、变压器油色谱在线监测装配误报警缘由
载气鞭策分手出的气体遏制色谱柱,载气压力很大程度上决议了色谱柱中各毛病特点气体逗留时候。而气体检测单位中稳压阀决议了载气压力,以是能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许获得稳压阀激发气体检测其的毛病辨认。
(一) 误报警景象缘由阐发
差别组分气体具备差别的性子和对色谱柱的亲和力,进而使得色谱柱差别组分气体按照差别的前后挨次流出。在大批的尝试中,气体检测器在稳压阀载气压力为0.1MPa和温度为60C前提下具备最高活络度。同时各组分气体在该前提下贱超卓谱柱的时候绝对牢固。而体系设置的各组分气体的保留时候便是这临时候点。气体检测器的运转便是操纵这一道理,其丈量和辨认各类毛病气体的时候按照体系设置的保留时候[3]。
载气流速在稳压阀气压不小于0.1MPa环境下就产生变革,同时变革的另有各组分气体流超卓谱柱的时候。色谱柱中的乙烷在载气压力变革时会降落逗留时候,如许其进入气体检测器的时候也会提早。检测器中进入乙烷的时候为655.25s,在乙烷和乙炔的体系保留时候(616.625~698,25)规模内,该气体是乙炔仍是乙烷在这个时候点很难被气体检测器检测出来。在油化尝试中发明,此时不含乙炔气体,此时乙炔气体没法被检测器检测出来,进而使得乙烷被检测器辨认成乙炔。
(二) 温度对油色谱在线监测精度的影响
分派论述K会跟着色谱阐发装配温度的转变而转变,响应的就具备差别色谱柱动相和静相浓度组分气体,进而转变各组分气体流超卓谱柱的时候,进而激发色谱阐发装配精度的降落,终究激发误报警[4]。
环境温度会对色谱阐发装配温度构成较大环境。固然有载气加热器、环境温度传感器、油温传感器设置于色谱在线监测装配中,进而将色谱阐发装配节制在60度,但现有装配对色谱阐发箱内高于60度的环境没法有用处置,进而激发油色谱在线装配精度降落题目。
五、现场处置
对变压器B相色谱数据收罗箱中的稳压阀遏制现场查抄,其载气压力逾越了0.1MPa,该当用稳压阀调理器将稳压阀载气压力降落并节制在0.1MPa。重启1数据收罗器,对毛病特点气体遏制充实采样阐发。1号变压器B相各组分气体含量被传输至数据办事器主机,1号变压器B相不含乙炔气体,其他气体含量程度普通,采样成果合适请求。并且体系设置的时候即是各组分气体逗留时候,进而确保气体检测器能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许切确辨认气体[5]。
六、改良和提防方式
起首,改良倡议。能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许用智能温度节制装配替换载气加热器,按照油暖和环境温度降落或加热载气,将有色谱阐发装配温度坚持在60度,保证装配精度合适请求。其次,提防方式。该当按期查抄变压器在线监测装配的稳压阀载气压力,并实时处置发明的很是环境。并将在线监测主机中各毛病特点气体谱图的阐发,作为平常巡检的重点,严酷校验体系装备的保留时候,保证切确辨认各毛病气体[6]。
结语:
本文对变压器油色谱在线监控装配产生误报警的缘由遏制了阐发,并在此根本上摸索了响应的改良方式,以求晋升在线监测装配的切确性。但本文还存在必然规模,但愿行业职员能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许增强正视,经由历程有用阐发和处置现实傍边变压器油色谱在线监测装配误报警题目,晋升在线监测装配的切确性。
参考文献:
中图分类号:U674.38 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)12(b)-00-02
海上浮式出产储油装配(FPSO)(以下简称FPSO)是很多陆地油田的焦点,跟着中海油胜利扶植“海上大庆”和起头“二次逾越”扶植的雄伟方针,FPSO的数目在不时增添,现已遍布渤海及南海海疆,FPSO的宁静高效经营办理成为陆地油田办理的首要课题。古代FPSO多接纳单点系泊体例(SPM, Single Point Mooring)牢固,单点上毗连着原油管线和能源电缆等首要举措方式。一向以来,咱们对FPSO的全体勾当轨迹和单点体系静态实时地位缺少有用的数据资料和监测手腕,没法疾速确认FPSO在宁静的锚泊规模内,没法疾速读取各类特变气候对FPSO的影响。出格是在FPSO遭受台风攻击时,功课职员全数撤退保护船也驶离后,FPSO离开了一切人的视野,处于完整落空监控的状态,没法得悉FPSO是不是在单点系泊宁静地域内,没法获得台风吹袭FPSO时的最大风速和FPSO在台风下的实在勾当轨迹,上述题目给相干决议打算带来了很大的坚苦与挑衅。
最近几年来GPS定位手艺和国际海事卫星宽带通讯等高科技手腕慢慢在海上油田获得操纵,对现场或长途实时把握FPSO一年四时在海风、波浪、海流等各类气候海况感化下的程度位移、垂荡高度、横摇、纵摇轨迹参数,对FPSO的宁静办理和FPSO的工程建造,都起到了很是首要的感化。
该文从文昌13-1/2油田“南海奋进”FPSO动手,按照油田FPSO宁静办理的现实须要,切磋FPSO勾当姿式监测所需的GPS差分定位手艺,和台风等卑劣气候时代无人值守FPSO的海事卫星宽带通讯手艺,连系新建的FPSO单点GPS监测与预警体系和海事卫星F站宽带通讯体系,深切阐发FPSO勾当姿式全天候在线主动监测体系的长处与缺少,为进步FPSO的宁静经营办理供给无益的鉴戒履历,同时也为此后FPSO的设想与建造供给可贵的现场数据资料。
1 文昌油田FPSO勾当姿式在线监测手艺请求
按照FPSO宁静办理请求,连系“南海奋进”FPSO现实环境,FPSO勾当姿式在线监测手艺请求包含:
(1)以FPSO单点系泊体系设想及建造的中间经纬度地位为基准,实时监测记实FPSO单点的程度位移、垂直升沉、横摇、纵摇等静态数值。
(2)FPSO勾当姿式参数值与现场景象形象信息同步融会,气候海况的变革能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许实时反应FPSO勾当姿式的变革。
(3)FPSO勾当姿式数值必须具备高精度品级,丈量误差到达以下请求:程度位移小于60 cm,垂直位移小于90 cm,航向偏移小于0.1 °,倾斜角度小于0.1 °。
(4)FPSO勾当姿式监测体系具备预警功效,当勾当数据超越预警阀值后实时收回预警信息,提醒值班职员注重。
(5)FPSO勾当姿式监测体系天天24 h持续不间断使命,即便在台风撤退无人值守时代也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许实时提取数据。
2 FPSO勾当姿式监测关头手艺
2.1 DGPS与RBN-DGPS定位手艺
DGPS即差分环球定位体系(Differential Global Position System,简称DGPS),是在GPS的根本上操纵差分手艺操纵户能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许从GPS体系中获得更高的精度。
DGPS现实上是把一台GPS领受机放在地位已切确测定的点上,构成基准台。基准台领受机经由历程领受GPS卫星旌旗灯号,测得并计较出到卫星的伪距,将伪距和已知的切确间隔比拟拟,求得该点在GPS体系中的伪距丈量误差,再将这些误差作为批改值以规范数据格局经由历程播发台向四周空间播发。四周的DGPS用户领遭到来自基准台的误差批改信息,以此来批改本身的GPS丈量值,从而大大进步其定位精度。
RBN-DGPS即无线电指向标/差分环球定位体系(Radio Beacon-Differential Global Position System),是一种操纵帆海无线电指向标播发台播发DGPS批改信息向用户供给高精度办事的助航体系,该体系在GPS体系根本上,操纵差分手艺,借助海上无线电指向标播发差分批改信息,给用户供给高精度定位办事的助航体系。可普遍操纵于航道丈量疏通、船舶收支港及狭小水道导航定位、交通宁静办理、航标定位、海上煤油勘察等。我国从1993年起头跟踪RBN-DGPS的静态,拟定了响应的扶植打算和手艺规范,并从1995年―2000年分三期在我国内地地域共扶植了20座RBN-DGPS台,旌旗灯号笼盖了全数内地水域和部分陆地。用户距台站越近,定位精度越高。凡是环境下,在距基准台300 km的规模内,米级导航型DGPS领受机的定位误差约为10 m,亚米级导航型领受机的定位误差约为5 m。
海南水监局辖区RBN/DGPS台站今朝有抱虎角、三亚和洋浦三个。
2.2 海事卫星宽带Fleet Broadband通讯手艺
海上宽带营业简称FB(Fleet Broadband),是海事卫星第四代卫星挪动宽带营业操纵于海上的专着名词,具备笼盖规模广、矫捷才能强、高靠得住性的上风,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许保证用户在环球海上任何一个地址都获得高品质、高靠得住的通讯办事。该营业完成船舶通讯IP化,知足船舶高速数据传输和视频通讯的须要,上彀最高速率可达432 Kbps。
因为海事卫星的高靠得住度,即便在无人值守,或在超强台风的卑劣环境下,海事卫星通讯体系仍然能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许坚持普通的使命状态,坚持搜集链路的通顺,为实时在线监测通讯链路供给手艺保证。
3 FPSO勾当姿式监测体系
3.1 FPSO单点GPS监测与预警体系
该体系是操纵FPSO以单点为中间的勾当轨迹,经由历程RBN-DGPS差分定位手艺,连系传感器、光纤串口、工控机和不间断UPS电源等一系列操纵而设想的综合性体系,完成在线监测记实FPSO实时勾当姿式数据。
体系以FPSO单点现实装配地位为规范值,在FPSO单点体系的正上方装配DGPS体系天线以定位单点的现实坐标值,两值之差静态反应了FPSO现实位移,从而鉴定FPSO是不是在普通的勾当规模内,相干联的海底管线及能源传输电缆是不是宁静。
体系由GPS定位/导航仪、数字倾角监测仪、数据收罗处置存储体系工控机、光纤转换器和UPS电源体系等构成,GPS定位/导航仪支配在FPSO单点的上方,办事器装配在报房,客户端软件装配在FPSO、陆地PC机上,经由历程TCP/IP专网拜候工控机,遏制长途拜候、监控、办理。体系全体装配如图1所示。
体系焦点GPS定位/导航仪接纳Crescent VS100 系列GPS罗经,该罗经遵守IEC61108-4信标规范,天生的2DGPS艏向精度优于0.1 °,差分定位精度小于60 cm(95 %信任度),集成的陀螺和倾斜传感器加速启动时候,并在临时丧失GPS时代供给艏向更新,最大达20 Hz的疾速艏向和定位输入率,差分选项包含SBAS (WAAS, EGNOS等)和可选的信标差分。
文昌13-1/2油田FPSO的GPS罗经挑选信标差分,信标台站为海南岛抱虎角,间隔油田约130 km,GPS罗经的2付天线装配在FPSO单点的正上方坦荡地位,便于领受卫星旌旗灯号差分切肯定位。
FPSO单点GPS预警体系完胜利效
包含:
(1)工控机供给RS232景象形象信息接口,领受处置风向、风速、气压、气温、湿度等实时景象形象旌旗灯号。
(2)FPSO运转姿式实时数据、实时曲线、实时趋向、汗青趋向、实时报表、汗青报表和报警信息提醒等功效,接纳IE阅读器体例拜候。实时数据以日期定名主动贮存在办事器内以供查问。
(3)UPS电源可供体系持续使命5 d摆布。
3.2 海事卫星宽带Fleet Broadband体系
海事卫星宽带Fleet Broadband通讯装备方针是在FPSO台风撤退无人值守的非普通时代,主动供给不变的互联网通讯链路,保证FPSO勾当姿式数据能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许实时通报至基地中间。
“南海奋进”FPSO海事卫星Fleet Broadband通讯装备操纵FURUNO FELCOM500装备,首要由室外天线单位(Antenna Unit)、室内通讯单位(Communication Unit)、IP德律风手柄(IP Handset)等构成。装备装配调试简洁,室外天线直径0.6 m,全体功耗200 W摆布,通电主动跟踪锁定卫星,不须要野生干涉干与,体系能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许供给432 K不变的互联网通讯带宽,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许在最卑劣的海况前提下表1坚持通讯。
3.3 景象形象体系
景象形象体系又称景象形象站,是FPSO标配的构成部分。首要由室外风速、风向、温湿度传感器、室内数据处置中间、室内显现终端构成,可供给风向、风速、艏向、气压、温度等实时静态气候信息。
“南海奋进号”FPSO景象形象站接纳Observator公司出产的OMC系列景象形象装备,景象形象站OMC-183旌旗灯号处置中间供给规范的RS422/RS485/RS232等数据接口,可与FPSO单点GPS监测与预警体系对接,同步供给所需的景象形象数据。
3.4 UPS电源体系
UPS电源体系是坚持FPSO勾当姿式监测体系24 h不间断使命的首要保证,出格是在无人值守FPSO状态下,UPS电源体系的不变性及续航性更加首要。
在支配UPS电源体系时,要斟酌FPSO勾当姿式监测体系的总负荷,尽能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许选用耗电低的装备,切确计较耗电总功率,构建快充慢放型供电体系,以便能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许坚持体系的永劫候使命。
4 FPSO勾当姿式监测体系操纵成果
4.1 FPSO勾当姿式监测体系架构
FPSO勾当姿式监测体系全体由FPSO单点GPS监测与预警体系、海事卫星FB宽带体系、景象形象站和UPS电源体系四部分构成。体系完成FPSO勾当姿式全天候24 h现场或长途监控记实功效。
4.2 FPSO勾当姿式监测体系现实操纵
“南海奋进”FPSO勾当姿式在线监测体系2011年初投入现实操纵,现场操纵体系现实监控后,针对体系存在的一些题目加以改良与完美,使该体系在平常出产办理和台风时代都阐扬了首要的感化,获得了杰出的成果。
在“南海奋进”FPSO中控室,装配了单点GPS监测与预警体系的自力显现与报警装配,值班职员能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许直观地看到FPSO的实时勾当轨迹,当FPSO勾当轨迹逾越设定的参数时,报警装配顿时报警,值班职员顿时存眷,搜集数据,并支配职员到单点现场紧密亲密察看单点体系状态,随时报告,确保宁静。
2011年7月底,强寒带风暴“洛坦”吹袭文昌13-1/2油田,“南海奋进”FPSO职员全数撤退,保护船也到港湾避风,台风时代,基地值班职员经由历程在线监测体系,实时地看到了“南海奋进”FPSO的勾当状态和现场的风向风速等景象形象信息,体系第一次无人值守操纵胜利,成果反应杰出。
经由历程此次台风时代的现实操纵,咱们也发明了一些缺少的地方,比方对UPS电源设想装配存在一些缺点,对UPS装备的提早关断和蓄电池的续航才能斟酌缺少,致使体系链路提早间断,体系的软件设置方面,客户端加载法式过量,致使毗连速率有些提早,这些都在厥后遏制了响应的革新,使体系阐扬更大的感化。
5 结语
作为陆地油田首要的出产装配,FPSO的宁静遭到重点存眷,经由历程古代GPS差分定位和海事卫星FB宽带通讯体系等高科技手腕,连系FPSO现有的信息化搜集装备,构建FPSO勾当姿式全天候监测与预警体系,是进步FPSO办理才能的无力路子,同时,也为FPSO的设想建造供给第一手
资料。
文昌13-1/2油田“南海奋进”FPSO勾当姿式全天候在线监测与预警体系今朝已胜利运转,成果杰出,激发普遍的存眷与正视。文昌油田群“陆地煤油116”FPSO也行将构建同类型的全天候在线监测与预警体系。信任未几的未来,FPSO勾当姿式全天候在线监测与预警手艺将进步于愈来愈多的FPSO装配,为陆地油田开辟保驾护航。
冀中能源峰峰团体薛村矿井下一程度(+30m)至三程度(-280m)接纳钢丝绳芯保送带作为运煤主晋升装备,其型号为DX—4,全长1243m,平均倾角15度40分,保送带的型号GX—3500*1000,总装机容量为4*220kw。于1996年7月装配钢丝绳芯保送带横向断裂监测装配,运转至今,多年来使命机能不变,对该钢丝绳芯保送带监测掩护起到很是首要的感化,避免了多起严峻变乱的产生,保证了薛村矿井下主运煤保送带的宁静。
钢丝绳芯保送带监测装配构成及使命道理
1. 装配的构成:该装配由牢固部分和可挪动部分两大部分构成。牢固部分为一套微机,装配在井下皮带机旁的硐室内,用于察看监测钢丝绳芯保送带。可挪动部分装配在一矿车底盘上, 微机主机箱内装配有一块图像处置板(3)。挪动部分机壳内装有:X射线源;X射线领受板(1);图像象素节制板(2)及直流稳压电源等,随矿车一路在轨道上挪动。在须要监测时,移到运转中的下皮带下方,不影响胶带保送机普通使命。监测终了后推到公用硐室内。
2. 装配的使命道理:X光射线穿过运转着的钢丝绳芯胶带,照耀在X光射线接管板(1)上,板(1)上有晶体笼盖着的光电二极管阵列,把X光旌旗灯号转换为电流旌旗灯号,经缩小和收罗,构成团圆的摹拟象素旌旗灯号,再送到图像节制板上(2)。板(2)起首把图像象素摹拟旌旗灯号缩小,再把每一个摹拟旌旗灯号转换为8位数字旌旗灯号,传到达微机内的图像处置板(3)中,在显现器上遏制静态实时显现。别的,可经由历程操纵键盘,实时随机地把一帧图像存入微机,须要时又可把贮存的图像再复此刻显现器屏幕上,遏制缩小.周游.等处置,也可遏制讨论伸长和原带强度的计较,当讨论伸长和原带强度超标时,给出报警旌旗灯号。还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许将收罗的图像打印出来或转送到软盘上,作为手艺资料遏制对照、研讨和保管。
钢丝绳芯保送带监测装配的机能方针
1 .该装配可在胶带保送机普通运转和检测慢速下遏制监测,可疾速清楚察看胶带内钢丝绳芯的状态,而不影响胶带保送机的普通出产。
2. 该装配能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许随机存储收罗一帧图像,并可遏制一倍缩小、周游和计较。可察看钢丝绳芯的断绳和讨论伸长。可记实钢丝绳芯的断绳和讨论伸长的全数或部分信息并复现上述状态。
3.该装配在进入计较组件时,可遏制与原带强度的比拟,当强度降落10%时,微机给出提醒,并声音报警。还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许遏制讨论强度比拟,当讨论长度伸长逾越10mm时,可有微机报警。因为胶带的强度和讨论的强度国度和煤炭行业还不规范能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许。咱们在这里取胶带强度的10%和讨论伸长10mm作为规范。
4. X射线源泄露剂量小,间隔探测器5cm处,泄露剂量小于0.2mr/n,并且操纵职员离探测器10m摆布,防辐射宁静靠得住。
5. 胶带监测装配体系无大修时候,该体系无大修时候首要依靠两点;(1)微机的办事年限;(2)射线管的寿命,按今朝操纵的射线管,额外使命寿命为800小时,以监测一次为1小时计,每周检测一次,每一年检测54次,减去调试和随机增添的开机时候,10%计,无大修时候应为14年。
钢丝绳芯保送带监测装配的操纵环境
该监测装配于1996年7月运转至今已9年来,该监测装配使命机能不变,图像清楚,操纵简略,运转靠得住。经由历程装配检测钢丝绳芯强力胶带保送带宁静状态,能当即发明并消弭变乱隐患。
1. 1996年9月我矿改换DX-4皮带机全数2600m钢丝绳芯强力胶带,用该监测装配检测到,有部分胶带外部钢丝绳芯数目缺少,划定53根钢丝绳芯,现实只要51或52根,在该监测装配的显现器上一目明了,胶带出产厂家承认产物出缺点,并当即接纳了弥补方式.
2. 用该监测装配检测到,建造胶带讨论,钢丝绳芯摆列不平均及讨论建造不规范的缺点,如图4为强力胶带第17号讨论图像。
3.用该监测装配检测到21#胶带讨论前7.5m处,因为胶带部分有横向裂痕,锈蚀断了4条钢丝绳芯,在第二天的查验班中当即遏制了部分修补,如图5所示。并且在运转中降落胶带保送机的保送量,严酷节制胶带保送机的负荷不超标。比及过节矿井放假时,将此粉碎部分胶带和21号讨论一并去掉,加了16m胶带,做了两个讨论,解除这个宁静隐患。
4. 用该监测装配按时检测胶带状态,发明题目实时接纳方式遏制处置。此景象较严峻,需尽快接纳方式处置。
5.讨论处钢丝绳曲折严峻,经由历程此图形,阐收回此讨论在建造历程中,操纵方式不规范,在剥离钢丝绳芯时,不是用刀去剥离钢丝绳芯,而是硬拽钢丝绳芯,致使所作讨论呈这类外形。
钢丝绳芯保送带监测装配的效益
1. 在天下煤矿及别的行业,已有愈来愈多钢丝绳芯保送带投入运转,为了确保其宁静运转,就须要对胶带外部钢丝绳芯粉碎环境,讨论变革环境遏制实时监测。而该钢丝绳芯保送带监测装配能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许很是直观的察看到钢丝绳芯外部毁伤断裂的钢丝绳数目,颠末与规程划定值比拟,而决议接纳是部分修补仍是去掉粉碎部分从头做讨论或改换胶带等。该钢丝绳芯保送带监测装配在保证钢丝绳芯保送带宁静运转方面起到了很大的感化。若是不必该钢丝绳芯保送带监测装配检测胶带,那末运转中的钢丝绳芯胶带强度丈量题目,今朝还不别的更进步前辈的体例。
2. 改良休息前提,进步检测效力,进步检测精度。对钢丝绳芯保送带检测,曩昔接纳讨论处刻标记,用钢卷尺遏制丈量的体例。须要两人共同操纵,并且还需一人特地察看胶带外表的毁伤环境。全数监测使命量很大,并且须要皮带机频仍启动和遏制,影响装备的操纵寿命。检测时胶带不能运煤,影响出产。
3. 钢丝绳芯保送带监测装配经济效益。在不操纵为领会决胶带内钢丝绳芯状态的检测,接纳X射线拍照的体例。
1 容性装备在线监测装配现场全量程校验体例先容
1.1 体系构成
为完成容性装备在线监测装配的全体系校验,开辟了响应的校验体系,构成道理框图如图1所示,校验体系由节制单位、旌旗灯号产生单位及在线丈量单位三个部分构成。
1.2 容性装备在线监测装配的全体系校验体例
校验历程分为离线前提下的低旌旗灯号全量程校验和在线前提下的现实运转点校验。
离线前提下的低旌旗灯号全量程校验,旌旗灯号产生单位由旌旗灯号产生模块、计较机及D/A模块构成。节制单位由节制模块产生所需的数据表格,调理节制旌旗灯号产生单位输入差别幅值和相位的电压和电流旌旗灯号,送至容性在线监测装配遏制丈量。校验体系收回的摹拟旌旗灯号,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许笼盖被试在线监测装配电流、电压和相位的全数丈量规模,从而完成对容性在线监测装配现场离线前提下电流和介损值的全量程校验。
1.3 在线前提下的现实运转点校验
在容性装备带电运转前提下,操纵绝对法,现实丈量该在线监测装配的丈量工具――容性装备的介损和电流值,校验接线道理如图2所示。将校验体系在线丈量单位的测试值与在线监测装配的测试值遏制对照,完成容性在线监测装配现实运转点的切确性校验。
经由历程综合阐发离线和在线前提下的校验数据,对被试在线监测装配的根基切确度和抗搅扰才能的给出全体评估。
2 现实阐发
按照电介质绝缘特点阐发可知,绝缘杰出的试品在常温及施加电压10kV至体系运转电压下的介损及电容量是线性的,而绝缘受损的试品,如受潮,缺油等环境下,绝缘参数介损及电容量将随电压及温度而转变,此种环境下如拔取这类试品的丈量值作为鉴定按照,将带来较大的误差,降落校验的切确性,对被试体系切确性评定是不切确的,应避免此类误判。
3 考证尝试
3.1 现场考证尝试
表一为在对云南电网某110kV变电站做校验时所测得的数据:
以155电流互感器作为参考项,其他为被测项,每次丈量可获得两个电流互感器的介损差值。丈量数据如表1所示,此中,CN为规范项,CX为被测项,(tanθ2-tanθ1)为实测介损差值,(tanθ20-tanθ10)为响应的装备防备性尝试值。tanθ21-tanθ11为停电状态下,外加高压所得高压介损计较值。
比拟带电丈量值与停电丈量值所测成果,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许得出以下论断:与传统的防备性尝试数据比拟拟,绝缘杰出的试品三种数据很靠近,此种状态下校验体系的介损丈量误差不大于0.05%。单试品绝缘不好时三者便呈现了差别,介损彼此相差0.24%,构成此误差的缘由首要是绝缘变差的试品介损随所加电压转变而转变,随试品温度变革而变革。是以,用此种试品遏制校验是不行的该当选用绝缘杰出,介损不变的试品作为校验被试品。
4 竣事语
针对容性装备在线监测装配的容性装备在线监测装配的全体系、全量程校验体例:
(1)校验试品的挑选:应挑选绝缘状态杰出的试品遏制尝试。
(2)经由历程切确挑选校验试品,校验体系对容性装备在线监测装配的全规模、宽量程的校验,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许进步被校验体系的丈量切确性。
(3)校验体系在对在线监测体系遏制校验的同时可发明绝缘已有题方针试品。
参考文献
[1]王赋,李小建,赵现平.容性装备介损在线测试数据与防备性尝试数据等效性,[J]云南电力手艺,2003.(11).
[2]陈化钢.电力装备防备性尝试手艺问答[M].中国水利电力出书社,1998.
[3]电力装备防备性尝试规程[S].Q/CSG 114002-2011,2011.10.26.实行.
[4]杭洋.电容型高压电气装备在线监测手艺及操纵[D].华北电力大学电气工程学院,2010.
作者简介
王 赋(1964-),男,学士,高等工程师,首要处置高电压容性在线监测装备研制及现场测试,容性监测现场校验使命的研讨使命。
1 弁言
某站换流变压器均为西变公司出产的单相三绕组油浸变压器,型号为:ZZDFPSZ-299100/500,共有13台,单位Ⅰ、单位Ⅱ各6台,备用1台。某日09:30,发明010B换流变B相本体气体在线监测装配报气体含量超高告警,现场当即取油样遏制色谱阐发,经确认该台换流变乙炔含量在较短时候内敏捷增添,现场立行将毛病变压器加入运转,操纵备用换流变取代毛病变运转。经由历程对毛病换流变遏制高压尝试,崩溃查抄后发明网侧线圈外外表有大面积发黑景象,经专家阐发以为毛病变压器网侧套管端部密封不严,水份进入网侧线圈后,网侧线圈绝缘机能大幅度降落,构成线圈撑条及纸筒沿面放电。本文对某站换流变压器毛病缘由、现场尝试及整改方式遏制周全的阐发,为此类变压器毛病供给鉴戒履历。
2 换流变压器毛病简述及处置环境
2.1 毛病简述及处置环境
某日09:30,010B换流变B相本体气体在线监测装配报气体含量(氢气H2的100%、一氧化碳CO的18%、乙烯C2H4的1.5%和乙炔C2H2的8%的组合含量)超高告警。办理处当即对010B换流变B相本体遏制取油样阐发及红外测温。红外测温未见很是,两次油色谱阐发显现010B换流变本体乙炔含量在27-47ppm之间,逾越《电力装备防备性尝试规程》中划定500kV变压器类装备乙炔含量注重值为1ppm。操纵三比值法对毛病缘由遏制阐发,可开端鉴定010B换流变B相乙炔含量超标为油中电弧低能放电。
2.2 现场查抄及处置环境
(1)油色谱监督使命:某日10时,某站持续对010B换流变取油样遏制色谱阐发,由色谱成果获得该装备乙炔含量在较短时候内增添敏捷。
(2)现场惯例高压尝试检测:第二天对毛病变压器遏制了惯例尝试,惯例尝试包含:电压比、极性查抄、丈量绕组连同套管的直流电阻、绝缘电阻、介损、直流泄泄电流丈量、有载分接开关过渡电阻实时候测试、套管电流互感器的直阻和绝缘电阻、套管的绝缘电阻及主绝缘介损和电容量,此中,AX对a1b1+a2b2及地绝缘电阻绝对交代尝试误差较大,相差靠近一个数目级。
(3)现场绕组变形、耐压、局放尝试:经由历程本次绕组变形尝试和交代尝试图谱比拟,网侧绕组图谱在低频段部分重合性稍有差别;阀侧Y绕组及Δ绕组图谱重合性较好,未见很是。(尝试温度:28℃,湿度:55%)
耐压和局放尝试均未见很是。因为该换流变紧靠运转着的500kV装备,以是背景搅扰比拟大,经由历程接纳抗搅扰手艺解除部分搅扰获得以上尝试成果,均经由历程,但因为搅扰不能完整解除,尝试成果仅供参考。
(4)现场进箱查抄及返厂查验:开端遏制了死心及接地体系、器身外表查抄、引线外表及分接开关的查抄,未发明很是。接着遏制了网侧套管引线及屏障层的绝缘查抄,未见很是;接着遏制了阀侧套管引线及屏障层的绝缘查抄,未见很是。颠末现场以上查抄使命,未发明激发油色谱很是的放电部位,为周全查找变压器毛病点,决议将毛病变遏制返厂查验。
颠末周全查抄此后,发明1柱网侧线圈外外表有大面积发黑景象(地位在线圈中部偏上地域,高压引线正下方撑条左边10档,右边4档,总计15档,网侧绕组总计34根撑条)。放电沿围屏与撑条打仗面、围屏接缝处较为严峻,别的绕饼外外表约有5处放电点。
3 毛病缘由阐发
对网侧线圈毛病阐发基于现场现实的查抄和响应的现实阐发和计较。在对网侧线圈放电地位查抄时发明,放电地位并未在网侧线圈端部高场强区,而是在电场较平均的部位。连系产物现实尺寸,操纵电场阐发软件对网侧线圈遏制了电场阐发计较如图1。
从网侧线圈在感到电压680kV下阐发计较的成果看,放电部位的场强计较都比拟低。在发明放电陈迹的部位,在680kV下,宁静裕度系数1.7以上。是以,从现实阐发和计较的成果揣度,在使命电压525/√3kV普通环境下,该地位具备较大的宁静裕度(约3.8倍),是以普通环境下不应产生放电。
换流变压器绝缘机能降落的别的一缘由很能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许是绝缘外表部分受潮,致使绝缘纸板和油隙耐电场强降落,产生了沿面放电景象。换流变压器网侧外径外表绝缘机能大幅度降落,从换流变压器布局和放电部位阐发,呈现此状态很能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许与网侧套管上端部密封不严有关。
是以得出激发该换流变压器网侧线圈外径侧撑条、绝缘纸筒沿面放电的首要缘由是:网侧套管端部密封不严,水份进入网侧线圈后,网侧线圈绝缘机能大幅度降落,构成线圈撑条及纸筒沿面放电。
4 结语
某站换流变压器引毛病的首要缘由是:网侧套管端部密封不严,水份进入网侧线圈后,网侧线圈绝缘机能大幅度降落,构成线圈撑条及纸筒沿面放电。现场实时接纳反措,将12台在运换流变压器网侧套管首端增添密封罩,有用的避免了网侧套管首端渗漏雨水的缺点,有用的保证了换流站焦点装备运转的不变性。