涂建國
產(chǎn)品介紹
1.1、概述
隨著我國電力行業(yè)的發(fā)展及新技術(shù)的應(yīng)用,智能變電站成為未來變電站的發(fā) 展趨勢,并將成為智能電網(wǎng)中的重要組成部分。智能變電站是建立在 IEC61850 協(xié)議規(guī)范基礎(chǔ)上,由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建,以實現(xiàn)變電站 內(nèi)電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。
HDJB-5000 儀器是一款手持式智能變電站光數(shù)字綜合測試儀,同時滿足智能變 電站間隔層設(shè)備(微機保護、自動裝置)、過程層設(shè)備(智能終端、合并單元) 等的報文分析及保護功能測試,完善的功能給您帶來智能變電站高效、測試新體 驗,是日常維護、檢測、調(diào)試、監(jiān)控與分析設(shè)備運行狀態(tài)的必要工具。
1.2、裝置特點
1. 業(yè)內(nèi)全新、高效、便捷的測試手段
替換復(fù)雜選擇輸出 SMV、GOOSE 控制塊的流程,通過選擇目標測試設(shè)備,儀 器直接輸出目標測試設(shè)備所需要的全部數(shù)據(jù)報文(IEC61850 SMV GOOSE)
2. 接口豐富規(guī)約齊備
產(chǎn)品具備 3 組 ST 光纖接口,3 種 LC 光纖接口,具備*擴展性。測試時IEC61850 9-2、9-1、9-2LE 由同一個光纖通道輸入,自適應(yīng)數(shù)據(jù)幀格式;
3. 高精度、實時監(jiān)控一次值與二次值
本系統(tǒng)采用高精度算法,實時監(jiān)控、還原一次值與二次值
4. 功能完善,集中智能設(shè)備的全面以及兼容性測試、性能
產(chǎn)品功能模塊參考智能變電站測試方案進行設(shè)計,高覆蓋智能變電站運維、檢修、調(diào)試、監(jiān)控等多方面使用場景
5. 穩(wěn)定性好
產(chǎn)品可以長期穩(wěn)定運行,經(jīng)過 30*24 小時不間斷運行測試,硬件設(shè)計充分考 慮到各種運行條件,同時考慮到各種實驗異常情況并進行信息提示
6. 功能完備 SCD 解析軟件
SCD 解析軟件高速度解析 SCD 文件,并展示智能設(shè)備發(fā)布、訂閱塊信息,同 時具備 FTP 傳輸、SCD 檢測功能
7. 長時間續(xù)航能力
儀器具備穩(wěn)定長時間續(xù)航能力,正常充滿點后,使用時間在 10 小時,滿足 長時間測試需要。
1.3、裝置特征
1.兼容多廠家的 IED 文件,支持 SCD 文件解析和檢測,并分析數(shù)據(jù)發(fā)布、訂閱 信息,簡化測試過程
2.支持 IEC61850-9-1/2、IEC60044-7/8(FT3 和 FT3 擴展) 、GOOSE、IRIG-B、 IEEE1588 等標準規(guī)約,可接入智能變電站過程層、間隔層之間任意網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、 設(shè)備收發(fā)報文
3.數(shù)量多的對外接口,3 對 ST 接口(SFP),3 個 LC 接口,1 個電網(wǎng)口,同時 具備 wifi 模塊用以滿足用戶和保護邏輯驗證的多種需求
4.支持 SMV、GOOSE、IRIG-B、IEEE1588 報文監(jiān)測,可對報文進行異常統(tǒng)計。 具備遙信、遙測量監(jiān)測功能,遙測量采用表格、序量等方式進行監(jiān)測
5.具備 GPS 校時信號輸出功能(IRIG-B),以進行設(shè)備校時測試
6.支持 IEC60044-7/8(FT3)采樣值報文收發(fā)功能,可選 2.5Mbps、5Mbps、10Mbps傳輸波特率
7.支持多種 SMV 報文采樣率設(shè)置,支持 GOOSE 心跳報文與變位報文間隔時間設(shè) 置
8.支持 IRIG-B 以及 IEEE 1588 對時方式,提供時間同步以及查看時鐘源時間 功能
9.支持測試光數(shù)字電壓、電流互感器、變壓器的極性測試
10.大屏幕圖形彩色液晶顯示、直觀友好的界面菜單,模塊化的操作屬性配置, 信息詳細直觀、按鍵操作方便易用
1.4、裝置技術(shù)參數(shù)
在額定 50Hz 的情況下,采樣值 SV 電壓測量精度優(yōu)于 0.001%,相位精度優(yōu)于0.001°;
采樣值 SV 電流精度優(yōu)于 0.001%,相位精度優(yōu)于 0.001°
接收 GOOSE 事件分辨率≤100us
畫面響應(yīng)時間<100ms
遙測響應(yīng)相應(yīng)時間<100ms
遙信變位響應(yīng)時間<100ms
頻率精度≤0.02Hz
實時監(jiān)控刷新時間≤20ms
智能設(shè)備平均*時間(MTBF)≥100000 小時
系統(tǒng)平均*時間(MTBF)≥50000 小時
光口數(shù)量:3 對 LC 光口,3 組 ST 光口
光口參數(shù)值:LC 光口 1310nm ,ST 光口 850nm
裝置功耗:7.5w
裝置電源:8000Ma.H*3.7V*3
1.5、裝置執(zhí)行標準
DL/T 860 系列標準《變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》(即 IEC61850 系列標準)
DL/T 624-1997《繼電保護微機型實驗裝置技術(shù)條件》
GB/T20840.8-2007《互感器 第八部分:電子式電流互感器》
IEC62195《電力系統(tǒng)控制與相關(guān)通信 電力市場的通信》
IEC62210《數(shù)據(jù)與通信安全》
1.6、裝置工作環(huán)境
1、運行溫度:戶內(nèi)安裝 ,環(huán)境溫度-25℃~+70℃;
2、環(huán)境濕度:空氣相對濕度不大于 100%(熱帶雨林高濕熱鹽霧氣候,非凝露);
3、高度:海撥高度不大于 4000 米;
4、大氣壓力:86~108kPa;
5、溫差:日氣溫大變化 40℃;
6、抗震能力:水平加速度不大于 0.4g,垂直加速度不大于 0.2g;
1.7、電磁兼容性
本儀器會運行于各種電壓等級變電站中,由于其電磁環(huán)境非常惡劣,故設(shè)備 要具備較強的可靠性及電磁兼容性,下面是對系統(tǒng)電磁兼容性的要求:
1.IEC255-21-1 《3 級高頻干擾試驗:2.5KV(1MHz/400KHz)》
2.IEC255-21-4 《快速瞬變干擾試驗》
3.IEC61000-4-2 《靜電放電抗干擾度試驗:3 級》
4.IEC61000-4-3 《輻射電磁場抗干擾度試驗:3 級》
5.IEC61000-4-4 《快速瞬變電脈沖群抗干擾度試驗:4 級》
6.IEC61000-4-5 《沖擊(浪涌)抗干擾度試驗》
7.IEC61000-4-6 《電磁場感應(yīng)的傳導(dǎo)擾抗擾度試驗》
8.IEC61000-4-8 《工頻磁場的抗擾度試驗》
1.8、裝置硬件接口
完善的對外接口:
業(yè)內(nèi)多的對外接口,不僅滿足對保護邏輯驗證的需要,同時兼顧功能擴展 性和穩(wěn)定性。用以保證后續(xù)功能的升級和滿足用戶的多種需求。
接口說明
光口: 3 組 ST 光網(wǎng)口,光波長 1310nm
光串口:1 個 FT3 接收口,1 個 FT3 發(fā)送口(復(fù)用 B 碼發(fā)送口)、1 個 B 碼接收口, 接口類型 LC,多模光纖(支持 2.5M、5M、10M 波特率,光波長 850nm。
電網(wǎng)口:1 路百兆以太網(wǎng)接口,可用于和上位機通信,F(xiàn)TP 傳輸?shù)?br />SD 卡接口:1 路外置 SD 卡
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B位于高壓室內(nèi)里側(cè),而暫態(tài)地電壓檢測數(shù)據(jù)從外向里有逐步減小的趨勢,且外側(cè)的348開關(guān)柜的監(jiān)測數(shù)據(jù)略低于窗戶框架、大門上所測出的背景值,因此推斷暫態(tài)地電壓檢測數(shù)據(jù)主要來源于高壓室外的電磁干擾。即使開關(guān)柜內(nèi)本身有一定的局放信號,也被外界的干擾所覆蓋無法準確辨別。
當300B后下柜門的觀察窗封閉時,由于受到柜體的阻礙,超聲波無法傳播出來,所有位置的檢測數(shù)據(jù)均為6至7dB,與背景值*。當打開觀察窗,在窗口處檢測時,300B的超聲波檢測數(shù)據(jù)明顯上升,數(shù)據(jù)在27至35dB之間波動。而其它開關(guān)柜在打開觀察窗后,檢測數(shù)據(jù)仍然維持在6至7dB。
綜合以上檢測情況,可判斷在300B開關(guān)柜內(nèi)有局部放電,根據(jù)《電力設(shè)備帶電檢測技術(shù)規(guī)范》,當超聲波局部放電檢測數(shù)值大于15dB時屬于缺陷。同時根據(jù)相關(guān)規(guī)程,暫態(tài)地電壓檢測數(shù)據(jù)不明顯,而超聲波局部放電檢測數(shù)據(jù)較大時,此類缺陷極有可能為設(shè)備表面放電。建議及時對其進行停電檢查,處理受潮缺陷,查找局部放電部位,進行消缺處理。
隨后對300B間隔進行了停電檢查試驗,外觀檢查發(fā)現(xiàn),開關(guān)柜內(nèi)斷路器、電纜、避雷器、帶電顯示裝置等設(shè)備受潮嚴重,設(shè)備外絕緣表面有明顯的水珠凝結(jié)。且B相電纜頭與銅排連接處存在過熱現(xiàn)象,螺栓表面存在很厚的氧化膜,如圖4-25所示。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),電纜穿墻處的堵泥開裂,電纜溝的水汽可直接進入斷路器室,如圖4-26所示。該水汽凝結(jié)的原因主要由于柜內(nèi)驅(qū)潮裝置的溫濕度控制器自動方式失效,不能正常啟動,只能人工手動啟動。因此潮氣無法排除,在柜內(nèi)設(shè)備外絕緣上凝結(jié)。
隨后試驗人員對開關(guān)柜內(nèi)各設(shè)備進行了診斷性試驗,對300B斷路器下端頭至300B1隔離開關(guān)電纜頭一段進行了絕緣試驗,試驗結(jié)果為A相10MΩ,B相為5MΩ,C相為5MΩ;對300B斷路器上端頭連同10kVⅢ段母線進行絕緣試驗,結(jié)果為ABC三相均為5MΩ左右。絕緣下降主要是外表面絕緣水珠凝結(jié)以及臟污引起。接著,試驗人員對柜內(nèi)設(shè)備進行耐壓試驗。對300B1隔離開關(guān)下端頭以下部分進行耐壓試驗,施加電壓時發(fā)現(xiàn)C相有明顯的放電聲,A、B兩相正常。當加到20kV左右電壓時,肉眼發(fā)現(xiàn)300B斷路器C相下出線部位明顯的放電現(xiàn)象,如圖4-27所示。為了排除該放電是臟污和*引起,檢修人員對該部位進行了擦拭和酒精清洗,絕緣電阻測試,A、B、C三相絕緣電阻上升至15MΩ。重新進行了耐壓試驗發(fā)現(xiàn)該部位還是存在放電現(xiàn)象。合上300B斷路器后,對TA、300B1隔離開關(guān)、300B斷路器、300B2隔離開關(guān)及III段母線一起進行了交流耐壓試驗,升壓至26kV時,發(fā)現(xiàn)斷路器外絕緣筒與機構(gòu)連接處存在明顯放電現(xiàn)象,放電部位見圖4-28。
綜合試驗以及檢查情況,試驗人員分析該斷路器由于受潮,設(shè)備外絕緣發(fā)生沿面放電,廣州市光數(shù)字繼電保護測試儀出廠價廣州市光數(shù)字繼電保護測試儀出廠價長期的局部放電使得設(shè)備絕緣加速劣化,終對設(shè)備絕緣造成不可逆轉(zhuǎn)的損傷,如繼續(xù)運行,將可能發(fā)生運行中絕緣擊穿甚至爆炸的事故,立即安排對300B開關(guān)柜進行了更換。
圖4-25 電纜頭外絕緣表面凝結(jié)水
圖4-26 電纜穿墻處堵泥開裂4-27 耐壓試驗放電電
4-28 外絕緣筒與機構(gòu)連接處放電部位
(1)被測開關(guān)柜要有可以進行局部放電檢測的開孔或縫隙,如果超聲波信號沒有傳播渠道,其檢測靈敏度將受到較大的影響。