蒙西电网状态监测系统的应用与发展

摘要：文章中介绍了蒙西电网状态监测设备的规划、应用、发展趋势。同时分析了状态监测设备的应用对变电站运行、维护、检修带来的便利，及给电力事业发展带来的经济效益。

关键词：变电站状态监测系统：变电站内主要电气一次设备通过加装状态监测设备，进行数据采集、实时显示、诊断分析、故障报警、参数设置等，将电气设备的状态数据通过DL/T860标准 (IEC61850) 通信协议与状态监测系统后台服务器进行交互，汇总至系统服务器的数据库中。能够通过标准的 IEC61850 通信协议将数据转发至上级（监测中心服务器接入网省状态监测信息接入服务器）的输变电设备在线监测中心，由专业人员能够实时直观地了解和掌握电气设备的运行情况，对有异常状况的电气设备及时采取措施，避免事故的发生。

Abstract: This paper introduces the the Mengxi grid condition monitoring equipment planning, application, development trends. Simultaneous analysis of the economic benefits of the application of condition monitoring equipment, substation operation, maintenance, overhaul the convenience brought by, and to the power industry development.

Keywords: substation condition monitoring system

中图分类号： TM411+.4文献标识码：A 文章编号：

引言：随着传感器、网络通讯技术的发展及国家智能电网的建设，变电站、输电线路的状态监测设备也随之应运而生。电网的重要设备如变压器等作为重要的变电设备，状态参数复杂、巡检维护工作量很大。一旦发生故障会影响变电站的正常运行且停电会带来直接的经济损失。如加装状态监测装置对重要且不便巡视、检修的设备和部位进行监测，可及时发现设备的运行工况且可提前预警，很大程度上方便了运行、维护、缩小了检修的工作量，降低检修成本带来经济实效。甚至有时可避免设备发生较严重的故障，从而避免电网运行中部分事故带来的停电及其辐射的国民经济损失。

按照国家智能电网建设的精神，我区在2011年及后续建设的500KV超高压变电站中增设了状态监测系统。按照国网58号文的精神及我区电网发展规划和经济条件的制约，我们首先对变电站的主要设备有选择性和针对性的进行了监测配置，达到合理选择，维护方便的原则。下文中我们将对我区500KV变电站状态监测设备的规划、应用、趋势做详细分析和探讨。

论述：2011年我区建设的固阳500KV变电站、包头东500KV变电站中建设了设备状态监测系统。首先对主变进行状态监测：含油中溶解气体监测、铁心电流监测，同时设置了一套状态监测集成后台。状态监测系统采用分层、分布、开放式网络系统实现各设备间连接，与变电站微机监控系统分别独立组网独立运行。2012年计划建设的包头西500KV新建站按智能变电站建设。其中状态监测设备除主变范围扩展到避雷器，对避雷器的泄漏电流和放电电流进行监测。同时在监测后台留有余量，方便后期其它设备监测装置的接入。2012年规划建设的其它500KV普通综自站：武川、集宁东、白音高勒等也全部设置了状态监测系统，其状态监测的范围与设置同包头东变电站。

第一：变电站中状态监测系统的应运情况

状态监测系统主要包含监测后台，监测设备包括变压器、GIS设备、避雷器，及附属通讯设备。监测系统可计算分析设备当前的运行状态，将其数据及分析结果一方面予以展示，另一方面传送给状态检修上级系统，为状态检修的进一步分析判断提供最重要的基础数据。下面分别谈其功能和应运情况。

1：状态监测系统后台的选择

1）状态监测系统后台要求按变电站终期规模接入监测设备数量建设。对状态监测系统主机容量、运行速度、通讯接口数量、屏体规划要按远景建设或留有备用安装位置。同时可与与变电站综合应运服务器（或一体化信息平台）连接。

2）状态监测系统是全站一次设备状态信息的数据库，是设备状态信号的平台，也是故障诊断、运行和检修维护的咨询管理平台。一方面状态监测系统可充分利用自动化系统综合数据平台（或一体化信息平台）上的数据；另一方面，状态监测的数据也可提供给变电站自动化系统使用，最后把经过整合的信息资源展现给用户， 提供给用户最全面的全方位监测数据和故障诊断信息。设备的状态信息可以打印报表，为变电站实施设备状态预警分析的高级应用提供支撑，同时也可为状态检修提供重要参考数据。

3）智能变电站的状态监测系统采用分层分布式结构，在过程层配置有传感器和现场采集单元。各类传感器由一次设备厂家安装在设备内部；现场采集单元按监测功能要求配置，由集成厂家集成在智能组件中，各现场监测采集单元通过RS485或以太网口以IEC103或IEC61850规约接入状态监测系统。

4）状态监测系统可上传至上级状态检修系统主站，并接收主站对设备故障分析和诊断结果及建议，为电网实现基于状态监测的设备全寿命周期综合优化管理提供基础数据支持。

5） 基于我区的电网现状，在网省公司没有状态检修系统主站，所以只提前规划预留接口。我们现阶段的做法是仅在变电站层的状态监测主机展示信息，不上送信息。当然也可考虑与普通变电站监控后台通讯，最终通过远动主机上送至调度中心信息。但“状态监测”一般认为是II区数据，所以与I区监控后台的横向通信需考虑加装防火墙，同时上送至调度中心信息需考虑纵向加密认证。在智能化变电站中一般设置综合应用数据服务器。状态监测属安全II区，状态监测系统与综合应用数据服务器进行通信，经过分析和处理后进行可视化展示，并将数据存入数据服务器，II区设置通信网关机通过防火墙从全站综合数据服务器获取II区数据和模型等信息，与调度中心进行信息交互，提供查询和远程浏览服务。

2：变压器状态监测设置。

我们现阶段主要对变压器进行变压器油色谱各气体含量、微水状态的监测，铁心接地电流监测。一般情况变压器的绕组热点温度，油位等由变压器制造同时考虑。如果有条件可考虑变压器局部放电监测，但成本费用较高，需考虑建设投资和建设必要性。

1）每台主变配置1套油中溶解气体传感器、1套局放传感器及测试接口。配置变压器油色谱监测，通过油色谱状态监测分析溶解油中的气体、水分的含量、产气速率等，判断设备内部存在的潜伏性故障并可随时掌握故障的发展情况。变压器油色谱监测设备安装于变压器上适当位置的采油口和回油口。变压器局放监测，预留供日常监测使用的超高频传感器阀及测试接口。变压器状态监测IED及监测附属设备安装于变压器状态监测柜。一般每相设置1面柜，每面柜中含一台单相智能终端IED,同时在其中一相柜体内加装三相综合分析主IED。

3：GIS设备SF6气体密度（压力）、局部放电的监测。一般GIS设备SF6的监测厂家可成套考虑。如考虑局部放电监测需考虑局放监测与GIS设备的配合接口，同时GIS局放监测的费用也较高，需考虑电网建设的投资和必要性。GIS以断路器为单位进行配置，每相1只