閻勝楠　高航　魏占同

摘 要：文章論述了利用變電站監(jiān)控系統(tǒng)的模擬量采集功能和數(shù)據(jù)分析能力；對(duì)全站CVT二次輸出電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)比對(duì)、分析計(jì)算查找出存在問題和隱患CVT的可行性和實(shí)施算法。

關(guān)鍵詞：在線檢測(cè)；CVT；數(shù)值分析

隨著狀態(tài)性檢修模式在國(guó)網(wǎng)系統(tǒng)的全面推行，設(shè)備的在線檢測(cè)手段將發(fā)揮日趨重要的作用。變電站運(yùn)行電氣設(shè)備絕緣狀況的監(jiān)測(cè)，通常可采用集中（固定）在線監(jiān)測(cè)和分散（便攜）在線檢測(cè)兩種方式實(shí)現(xiàn)。集中式在線監(jiān)測(cè)方式能夠隨時(shí)了解反映設(shè)備絕緣異常的特征參量，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，但投資相對(duì)較大，且需要定期維護(hù)；對(duì)于分散式在線檢測(cè)方式相對(duì)投資較少、針對(duì)性更強(qiáng)，便于維護(hù)和更新，但同樣要要預(yù)先在電氣設(shè)備上安裝取樣保護(hù)單元，并購(gòu)買便攜式帶電檢測(cè)儀器，并定期對(duì)運(yùn)行中電氣的設(shè)備進(jìn)行帶電檢測(cè)。

對(duì)于CVT我們可以考慮用另一種思路來進(jìn)行檢測(cè)；通過對(duì)其二次輸出電壓進(jìn)行數(shù)值分析來在線監(jiān)測(cè)其主電容的變化情況。

1 現(xiàn)有容性設(shè)備在線檢測(cè)裝置分析

現(xiàn)有的容性設(shè)備及避雷器在線檢測(cè)儀，雖然可用于帶電檢測(cè)容性電氣設(shè)備（套管、CT、CVT、耦合電容器）的介質(zhì)損耗、電容量和氧化鋅避雷器的阻性電流、全電流等絕緣參數(shù)，但需要配備專用儀器和現(xiàn)場(chǎng)施工接線。設(shè)備檢測(cè)的結(jié)果受儀器性能、現(xiàn)場(chǎng)干擾、施工工藝等多方面因素影響。

CVT的在線監(jiān)測(cè)由于有電磁單元的影響，不能準(zhǔn)確測(cè)出主電容的介損和電容量。只能測(cè)得參考電流，如果只在C2末端測(cè)量主電容的電流，則反映出來的介損數(shù)值大約為17%如果把電磁PT的接地線電流同時(shí)引入測(cè)量，則介損數(shù)值大約是4%-7%，而實(shí)際的介損數(shù)值都是在0.1%左右。因此對(duì)CVT的在線監(jiān)測(cè)不能追求準(zhǔn)確度，應(yīng)該以初始為參考，進(jìn)行比較判斷。

2 利用監(jiān)控系統(tǒng)電壓采集功能分析CVT二次輸出電壓的可行性

電力系統(tǒng)在運(yùn)行中各節(jié)點(diǎn)的電壓均應(yīng)保持在一個(gè)額定電壓上在小范圍內(nèi)不斷波動(dòng)；利用傳統(tǒng)表計(jì)和人工觀察難以區(qū)分電容量引起的二次電壓變化和系統(tǒng)電壓的變化帶來的二次電壓變化。電容的劣化通常都是一個(gè)逐步發(fā)展的過程；使用常規(guī)手段就更加難以發(fā)現(xiàn)；當(dāng)保護(hù)裝置告警或信號(hào)回路動(dòng)作時(shí)，故障已經(jīng)發(fā)展到了相當(dāng)嚴(yán)重的階段了；CVT很可能要被迫退出運(yùn)行。

如果我們利用現(xiàn)有廣泛應(yīng)用的變電站監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集功能和服務(wù)器運(yùn)算分析能力，應(yīng)該能夠解決以上問題?，F(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)控單元對(duì)于模擬量的采集更新周期通常為2-3分鐘；而CVT內(nèi)電容劣化的過程為數(shù)十天或更長(zhǎng)的周期，此采用頻度完全足夠要求。監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)控單元的電壓量采集精度可以達(dá)到0.01V；電容劣化導(dǎo)致CVT二次輸出電壓的變化可達(dá)到幾個(gè)伏特；由此可見監(jiān)控系統(tǒng)的采樣精度完全可以滿足要求。監(jiān)控系統(tǒng)CPU的負(fù)荷率通常在5%以下；進(jìn)行對(duì)CVT二次電壓的分析將不會(huì)影響監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。

3 對(duì)數(shù)值分析算法的探討

可以考慮用如下方式來對(duì)CVT輸出的二次電壓進(jìn)行數(shù)值分析；測(cè)控單元接入的電壓量為Ua、Ub、Uc和N；我們可以從兩方面來分析CVT輸出的二次電壓；其一是同組CVT間的各相之間做比較分析；其二是全站各臺(tái)CVT輸出的同相別電壓做比較分析。

首先，可用將采集的每組、每臺(tái)CVT輸出的相電壓除以57.74；以此比值作為數(shù)據(jù)分析對(duì)象。

以T0時(shí)刻作為初始時(shí)刻；記錄并存儲(chǔ)全站每組、每臺(tái)電壓CVT輸出相電壓的采樣值與額定電壓之比作為Ua01；“a”代表相別；“0”代表時(shí)刻；“1”代表安裝位置；“N”標(biāo)示全站CVT組數(shù)。

在下一個(gè)時(shí)刻T1，再次記錄全站CVT相電壓Ua11；用Ua11- Ua01記錄為Δua11；T2時(shí)刻記錄全站CVT相電壓Ua21；用Ua21- Ua11記錄為Δua21；以此類推得到全站各個(gè)位置CVT二次輸出電壓量以時(shí)間排序的偏移量Δua11、Δua21、Δua31序列值數(shù)值；并可生成以時(shí)間為橫軸的電壓變化趨勢(shì)曲線。對(duì)于每相全站CVT可以生產(chǎn)N條電壓變化趨勢(shì)曲線。

對(duì)于T1時(shí)刻用Δua11與站全其它安裝位置CVT電壓偏差量Δua12、Δua13、Δua14、……Δua1N分別做差；得到T1時(shí)刻的位置電壓偏差序列用ΔuaT0-1P1-2、Δua T0-1P1-3、Δua T0-1P1-4、……Δua T0-1P1-N表示。

對(duì)于T2時(shí)刻用Δua21與站全其它安裝位置CVT電壓偏差量Δua22、Δua23、Δua24、……Δua2N分別做差；得到T2時(shí)刻的位置電壓偏差序列用Δua T1-2P1-2、ΔuaT1-2P1-3、ΔuaT1-2P1-4、……ΔuaT1-2P1-N表示。

以此類推可以得到N-1條，以時(shí)間為軸的安裝位置電壓偏差量曲線。

其次，對(duì)于系統(tǒng)電壓波動(dòng)引起的全站CVT二次輸出電壓變化；全站的各相電壓的N條電壓變化趨勢(shì)曲線應(yīng)保持一定的一致性；如相同的變化方向、變化速率等；對(duì)于每相的N-1條安裝位置電壓偏差量曲線應(yīng)保持為一條數(shù)值在小范圍內(nèi)波動(dòng)的直線；如果全站CVT二次輸出電壓滿足以上規(guī)律時(shí)，可以認(rèn)為全站CVT中的電容沒有發(fā)生損壞。一旦以上規(guī)律被逐漸破壞就可以判斷CVT的二次輸出電壓出現(xiàn)異?；虮O(jiān)控系統(tǒng)電壓采集模塊發(fā)生問題。

4 結(jié)束語

在充分利用現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和分析能力的基礎(chǔ)上，增加對(duì)CVT二次輸出電壓的數(shù)據(jù)分析功能；用來發(fā)現(xiàn)CVT運(yùn)行中可能出現(xiàn)的電容量變化，為采用其它手段檢測(cè)或準(zhǔn)備事故搶修給出提示；未嘗不是一種有益的嘗試。

作者簡(jiǎn)介：閻勝楠（1982，3-），男，2004年畢業(yè)于沈陽(yáng)工程學(xué)院，專業(yè)為電氣工程及其自動(dòng)化，目前從事變電運(yùn)行工作。

高航（1981，6-），男，2004年畢業(yè)于長(zhǎng)春工程學(xué)院，專業(yè)為電氣工程及其自動(dòng)化，目前從事變電運(yùn)行工作。

魏占同（1988，9-），男，2010年畢業(yè)于長(zhǎng)春工程學(xué)院，專業(yè)為電氣工程及其自動(dòng)化，目前從事變電運(yùn)行工作。