配電變壓器綜合監(jiān)測與管理系統(tǒng)
翟玉啟 王星 劉豪杰
武漢大學(xué)電氣工程系
1 配電變壓器監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1.1 監(jiān)測主站
監(jiān)測主站實時接受監(jiān)測終端采集的配電變壓器運行信息,同時通過MIS系統(tǒng)采集到電費系統(tǒng)中的用戶電能量信息、電能量采集與計費系統(tǒng)中的10 kV出線關(guān)口表的線路電能量信息,然后進行綜合分析,完成對配電網(wǎng)設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)測。
監(jiān)測主站由一臺或多臺微機組成,管理用戶可以通過MIS系統(tǒng)共享與維護監(jiān)測主站。
1.2 通信組網(wǎng)
目前可以使用的通信方式主要有專線(光纖、雙絞線)、電話線、無線、GSM/CDMA等,建設(shè)單位可根據(jù)實際情況選擇適當(dāng)?shù)耐ㄐ沤M網(wǎng)方式,盡量節(jié)省投資。
1.3 監(jiān)測終端
實時采集與存儲配電變壓器運行狀態(tài)數(shù)據(jù),并可通過通信設(shè)備上傳到監(jiān)測主站。
2 系統(tǒng)功能
2.1 實時監(jiān)測
實時監(jiān)測配電變壓器各種運行參數(shù),包括電壓、電流、有功(無功)功率、有功(無功)電能量、功率因數(shù)等。同時能夠監(jiān)測各儀表的運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)電壓互感器有無開路等用電異常情況,實現(xiàn)對配電網(wǎng)運行監(jiān)視和遠程控制。
2.2 電能管理
線損分析。按行政區(qū)(或供電區(qū))、線路、變壓器臺區(qū)等進行線損分析。線損分析可以年、月、日或不固定時段形成統(tǒng)計分析報表和曲線。
負(fù)荷跟蹤與預(yù)測。根據(jù)各時段負(fù)荷分布,做到電能合理配送,實現(xiàn)削峰填谷,降低負(fù)荷波動。根據(jù)三相不平衡率計算、三相電流比較、三相功率比較、三相用電能量比較(時段比較),得出不同時段、不同季節(jié)各相負(fù)荷的分布、轉(zhuǎn)移情況,從而可以通過調(diào)整實現(xiàn)三相負(fù)荷的平衡。
2.3 供電質(zhì)量管理
無功補償。根據(jù)每條線路、每臺配電變壓器采集到的有功功率、無功功率和功率因數(shù)參數(shù),結(jié)合實際情況,提供配電網(wǎng)無功補償?shù)囊罁?jù),制定出合理的補償措施,提高功率因數(shù),降低線路損耗。
電壓合格率。自動統(tǒng)計出電壓合格率,便于找出電壓不合格的原因,制訂措施,提高電壓合格率。
2.4 供電可靠性管理
事故預(yù)防。及時掌握配電網(wǎng)的運行狀態(tài),合理調(diào)整配電網(wǎng)運行方式,及早發(fā)現(xiàn)并及時消除事故隱患,保證配電網(wǎng)的可靠運行,提高供電可靠性。
狀態(tài)檢修。全面掌握配電網(wǎng)及其設(shè)備運行狀況,及時在線診斷設(shè)備,研究運行設(shè)備的實際狀態(tài)、變化趨勢和變化規(guī)律,作出科學(xué)的預(yù)測和評估,實現(xiàn)配電設(shè)備狀態(tài)檢修,達到提高維護效率進而提高供電可靠性的目的。
可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計。包括用戶平均停電時間、供電可靠率、停電時間管理(計劃停電、臨時停電、限制停電、故障停電)、停電原因分類、停電設(shè)備分類等。
2.5 異常狀態(tài)管理
運行狀態(tài)異常。根據(jù)采集的實時數(shù)據(jù),對配電網(wǎng)和配電變壓器的過負(fù)荷、電壓越限、缺相、線路故障、配電變壓器油溫過高等異常情況提供實時報警。
用電異常。對配電變壓器監(jiān)測終端箱門開啟,電壓互感器自然或人為開路,電流互感器二次側(cè)自然或人為因素使觸點阻值增大、開路及短路,在配電變壓器低壓端子上接線竊電,配電變壓器漏電或一次繞組擊穿等進行報警,并能存儲記憶報警地點、可能的異常原因和異常用電時間。
極值統(tǒng)計。對公用變壓器運行情況進行極值統(tǒng)計,包括電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、油溫的極大值、極小值及出現(xiàn)時間等。系統(tǒng)還具有記錄公用變壓器異常運行狀況功能,主要包括缺相記錄,過壓、欠壓記錄,過流記錄,停電記錄及超安全電壓運行記錄等。
2.6 防竊電
竊電的主要類別。失壓竊電,欠壓竊電,電流互感器端子短接、分流,相序錯接線,極性錯接線等。
防竊電方法。利用以上竊電產(chǎn)生的電信號結(jié)果用特定的技術(shù)方法,準(zhǔn)確捕獲竊電的起止過程,實現(xiàn)技術(shù)防竊電。主要包括電能量突變監(jiān)測、區(qū)域?qū)崟r線損監(jiān)測、雙表對照等。
2.7 運行參數(shù)設(shè)置
具有對公用變壓器運行參數(shù)遠方設(shè)置、查詢及校時功能。
2.8 數(shù)據(jù)共享
系統(tǒng)采用開放性設(shè)計,能與目前已有的系統(tǒng)如MIS,DMS,GIS電能量采集與計費系統(tǒng)、電費系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)接口,共享數(shù)據(jù),為配電網(wǎng)的增容、改造提供有價值的參考依據(jù)。
2.9 設(shè)備管理
包括添加、刪除、更換、報停、設(shè)備檢修與校驗等。