Download
1 / 19

Комплексный подход к мониторингу технического состояния оборудования энергетических предприятий - PowerPoint PPT Presentation


  • 233 Views
  • Uploaded on

Комплексный подход к мониторингу технического состояния оборудования энергетических предприятий. ПВФ «Вибро-Центр», г. Пермь. Русов Валерий Александрович. www.vibrocenter.ru. Общая система мониторинга высоковольтного оборудования обычно состоит из трех основных частей:

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Комплексный подход к мониторингу технического состояния оборудования энергетических предприятий' - mio


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

Комплексный подход к мониторингу технического состоянияоборудования энергетических предприятий

ПВФ «Вибро-Центр», г. Пермь

Русов Валерий Александрович

www.vibrocenter.ru


Общая система мониторинга высоковольтного оборудования обычно состоит из трех основных частей:

- Технологический мониторинг и управление режимами работы. Это основная функция диспетчерского управления в системе, обычно не связанная с текущим техническим состоянием оборудования.

- Функция защиты оборудования. Эта важная функция реализуется набором систем РЗА и предназначена для снижения ущерба от аварийных и предаварийных режимов работы.

- Диагностический мониторинг - система оперативной оценки технического состояния оборудования. Предназначен для предотвращения аварийных режимов работы оборудования.

Первая и вторая функции систем мониторинга, в той или иной мере, реализованы на практике достаточно давно. Наиболее важной задачей в совершенствовании управлением в/в оборудованием в настоящее время является создание систем диагностического мониторинга.

Три составные части комплексной системы мониторинга высоковольтного оборудования

SDD- 0.2.


Основные требования к системам диагностического мониторинга можно сформулировать в несколько пунктов.

- Такая система является желательной, но не обязательной, поэтому она должна строится по принципу минимальной достаточности.

- Параметры состояния, определяемые методами «on-line» диагностики практически всегда уникальны, и не соответствуют заводским параметрам. Приходится использовать «синтезированные», дополнительные параметры состояния.

- Оперативная (автоматизированная) экспертная диагностика обычно многократно эффективнее «отложенной» диагностики, пусть даже выполняемой лучшими экспертами.

- Результаты работы систем диагностического мониторинга наиболее важны на уровне предприятия. Чем дальше информация передается по системе АСУ, тем выше ее цена и ниже актуальность. Там она нужна для более отдаленного планирования.

- Мониторинг без диагностики – «деньги на ветер».

Требования к системам диагностического мониторинга высоковольтного оборудования

SDD- 0.3.


« системам диагностического мониторинга можно сформулировать в несколько пунктов.OVM»

«MDR-M»

«MDR»

«REMM»

«PGU-DM»

«ОПН-

Монитор»

«CT-Relay»

«CCM-6»

«CDM-9»

«OVM»

«CB-Relay»

«SG-Relay»

«TIM-3»

«TIM-9»

«TDM»

«UHF-PD»

«UHF-Loc»

Для мониторинга технического состояния 8 типов основного высоковольтного оборудования фирмой «Вибро-Центр» разработаны, и уже производится сериями, или опытными экземплярами, 15 марок защитных диагностических реле и систем мониторинга.

«SDD» - набор диагностического оборудования производства фирмы «Вибро-Центр»

SDD- 0.5.


CFP системам диагностического мониторинга можно сформулировать в несколько пунктов.

Vibro

PD

Для контроля технического состояния мощных высоковольтных электродвигателей и небольших генераторов в составе системы «SDD» используется защитное реле «MDR» (Motor Diagnostics Relay).

Защитное реле «MDR» для мониторинга состояния генераторов и высоковольтных электродвигателей

В защитном реле «MDR» реализованы три метода мониторинга и диагностики:

- Измерение и анализ частичных разрядов (PD), при помощи которого контролируется состояние изоляции обмотки статора.

- Измерение вибрации стали статора (Vibro), для контроля крепления обмотки в лобовых частях и в пазу, а также распушенность стали статора.

- Анализ спектров потребляемых токов и мощности (CFP – Current Finger Print), для контроля электромагнитной несимметрии мотора.

Для двигателей мощностью до 10 МВт выпускается упрощенная версия прибора «MDR-M», где контролируется только уровень ЧР.

SDD- 1.1.


Pgu dm

Данная система реализует комплексный подход к контролю изоляции энергоблока станции как к единому устройству.

Контролируется состояние генератора, соединительного кабеля или шинопровода, и состояние блочного трансформатора.

Система «PGU-DM» для мониторинга состояния изоляции энергоблока

Дополнительно контролируется температурный режим и состояние маслонасосов системы охлаждения трансформатора.

В генераторе дополнительно контролируется состояние изоляции обмотки статора и величина воздушного зазора.

SDD- 6.3.


Tim 3 110 330

A комплексный подход к контролю изоляции энергоблока станции как к единому устройству.BC

IBΥ

PD

I

TTANK

abc

Для мониторинга технического состояния понижающих силовых трансформаторов используется защитное реле «TIM-3».

Защитное реле «TIM-3» для мониторинга состояния трансформаторов 110 – 330 кВ

Для оценки технического состояния трансформатора контролируются:

- Токи проводимости трех высоковольтных вводов трансформатора (IBY).

- Частичные разряды во вводах и главной изоляции трансформатора (PD).

- Нагрузка трансформатора (I).

- Температура бака трансформатора и окружающей среды (TTANK).

Защитное реле «TIM-3», дополненное прибором контроля растворенных газов и влажности масла (Calisto, Nydran, Minitrans), представляет собой экономически наиболее эффективную систему мониторинга силовых трансформаторов.

SDD- 2.1.


Tim 9 500

Для оперативной оценки технического состояния силовых двух и трех обмоточных трансформаторов используется защитное реле «TIM-9».Основным отличием этого устройства от реле «TIM-3» является возможность контроля состояния 9 вводов одного трансформатора.

Важным отличием реле «TIM-9»является возможность его использования как с трансформаторами в одном баке, так и с групповыми трансформаторами. В соответствии с этим количество входных сигналов для реле «TIM-9» значительно выросло.

При помощи реле «TIM-9» дополнительно контролируются:

- Состояние РПН трех фаз группового трансформатора.

- Токи проводимости вводов и частичные разряды в изоляции всех трех обмоток контролируемого трансформатора.

- Нагрузка обмоток трансформатора (I).

- Температура бака трансформатора и окружающей среды (TTANK).

Защитное реле «TIM-9» для мониторинга состояния трансформаторов до 500 кВ

SDD- 2.2.


A технического состояния силовых двух и трех обмоточных трансформаторов используется защитное реле «BC

IBΥ

PD

PDLOC

LTC

Cooling

FR

abc

Для контроля состояния наиболее мощных и ответственных трансформаторов используется система мониторинга «TDM».

Она выполнена в виде набора функциональных модулей и, по сравнению с защитным реле «TIM-3» дополнена:

- Модулем акустической локации места дефекта изоляции (PDLOC).

- Модулем контроля и управления РПН трансформатора (LTC).

- Модулем контроля состояния и управления системой охлаждения (Cooling).

- Регистратором аварийных и переходных процессов (FR).

Система «TDM» для мониторинга и диагностики состояния силовых трансформаторов

Система «TDM» может быть использована с многообмоточными трансформаторами, с групповыми, имеющими шесть и более высоковольтных вводов.

SDD- 2.3.


Uhf pd

Для контроля состояния изоляции обмоток и вводов силовых трансформаторов может быть использована современная, компактная система мониторинга марки «UHF-PD».

В бак трансформатора вставляется антенна, рассчитанная на регистрацию высокочастотных импульсов в диапазоне 0,1 – 2,0 ГГц. Антенна подключается к регистрирующему реле «UHF-PD», монтируемому рядом, прямо на баке трансформатора.

В процессе работы проводится автоматическое сканирование электромагнитных излучений внутри бака трансформатора во всем измерительном диапазоне.

Выбирается диапазон частот, в котором высокочастотное излучение минимально, т. е. нет наведенных извне высокочастотных импульсов. Именно в этом диапазоне частот, далее, проводится мониторинг излучений, возникающих от частичных разрядов в изоляции.

Системы такого типа достаточно просты, т. к. легко отстраиваются от всех внешних помех.

Система «UHF-PD» для мониторинга состояния изоляции силовых трансформаторов

SDD- 2.4.


Uhf loc

Для контроля состояния изоляции оборудования открытой подстанции используется система «UHF-Loc», являющаяся наиболее дешевым диагностическим решением.

На территории подстанции устанавливаются два, или три, прибора марки «UHF-Loc», оснащенные вращающимися направленными антеннами. Рабочий диапазон регистрируемых излучений 1,0 – 2,0 ГГц, что полностью исключает вредное излучение от коронных разрядов. Дополнительно каждая антенна оснащена устройствами контроля направления и угла наклона.

В процессе работы системы постоянно проводится автоматическое пространственное сканирование электромагнитных излучений на территории подстанции, учитывающее положение высоковольтного оборудования.

На основании совместного анализа информации от всех приборов, геометрическим способом, решается вопрос о месте расположения источника частичных разрядов.

Система «UHF-Loc» для мониторинга состояния изоляции открытой подстанции

SDD- 2.4.


Cb relay

I изоляции оборудования открытой подстанции используется система «A

IB

IC

IW

Vibro

UW

Для мониторинга состояния высоковольтных выключателей используется защитное реле «CB-Relay» (Circuit Breaker Relay). Для оценки текущего состояния выключателя используются сигналы от первичных датчиков, от 6 для выключателя в общем корпусе, и от 10 для выключателя с раздельными фазами.

Защитное реле «CB-Relay» для мониторинга состояния высоковольтных выключателей

Для уточнения технического состояния к системе «CB-Relay» могут быть подключены до 5 дополнительных датчиков контроля температуры и технологических параметров состояния выключателя.

Система «CB-Relay» контролирует каждую коммутацию выключателя, определяет текущие временные, вибрационные и динамические характеристики.

Для оценки остаточного коммутационного ресурса выключателя системой «CB-Relay» определяется и суммируется мощность, отключенная каждой фазой за все время работы выключателя.

SDD- 3.1.


Sg relay

Для мониторинга состояния высоковольтного КРУ (6÷10 кВ) используется защитное реле марки «SG-Relay» (Switch-Gear Relay). Оно включает в себя функции мониторинга выключателей, и регистрации частичных разрядов в кабельных линиях и шинопроводах.

При помощи одного реле «SG-Relay» контролируется техническое состояние фидерного, секционного выключателей, а также состояние до 12 ячеек КРУ.

Защитное реле «SG-Relay» для мониторинга состояния изоляции КРУ

При помощи реле «SG-Relay» определяется:

- Коммутационный ресурс 14 выключателей.

- Техническое состояние привода всех выключателей.

- Состояние изоляции шин КРУ.

- Состояние изоляции всех подходящих и отходящих кабельных линий.

SDD- 3.2.


Ct relay

A высоковольтного КРУ (6

B

C

IBΥ

PD

Для мониторинга технического состояния измерительных трансформаторов тока используется защитное реле «CT-Relay» (Measure Current Transformer Relay).

Защитное реле «CT-Relay» для мониторинга измерительных трансформаторов тока

В реле «CT-Relay» используются два метода контроля состояния трансформаторов тока:

- Контроль суммы токов проводимости через полу экраны трех фаз (IBY).

- Измерение и анализ частичных разрядов в изоляции ТТ (PD).

На ТТ каждой фазы монтируется по одному универсальному датчику, в выходном сигнале которого есть токи проводимости и импульсы от частичных разрядов.

Реле «CT-Relay» может быть использовано для контроля состояния измерительных ТТ различных типов и классов напряжения.

SDD- 4.1.


I высоковольтного КРУ (6A

F1 F3 F5

Q

Для мониторинга состояния высоковольтных ограничителей грозовых и коммутационных перенапряжений используется защитное реле «SA-Relay» (Surge Arrestor Relay).

Защитное реле «ОПН-Монитор» для мониторинга состояния ограничителей перенапряжений

На проводе заземления каждого варистора монтируется датчик.

При помощи информации от этого датчика Контролируются следующие параметры ограничителей:

- Активный ток проводимости варисторов (IA), величина которого составляет единицы mA.

- Амплитуда нечетных гармоник в активном токе (F1, F3 и F5).

- Энергию всех импульсов перенапряжений (Q), поглощенную каждым ограничителем за весь срок службы.

SDD- 5.1.


Ccm 6 cdm 9

Ref высоковольтного КРУ (6

PD

Для мониторинга технического состояния высоковольтных кабельных линий используются прибор «CCM-6» (Cables Condition Monitor), и «CDM-9» (Cables Diagnostics Monitor).

Системы «CCM-6» и «CDM-9» для мониторинга и диагностики состояния кабельных линий

Они позволяют контролировать состояние изоляции до 6 (9) линий. Основной диагностический метод, использованный в приборе «CCM-6» – регистрация и анализ частичных разрядов.

Дополнительной возможностью прибора «CDM-9» является наличие встроенной экспертной системы, определяющей тип дефекта в изоляции кабельной линии.

Оба прибора реализуют метод локализации места развивающегося дефекта на работающей кабельной линии. В качестве зондирующих импульсов во встроенном в прибор рефлектометре используются импульсы от частичных разрядов.

SDD- 6.1.


На двух концах контролируемой ЛЭП монтируются два датчика S1 и S2 для регистрации импульсов частичных разрядов. Внутренние часы датчиков с высокой точностью синхронизируются при помощи GPS приемников.

Система «OVM» для мониторинга состояния изоляции кабельных линий

Датчики синхронно запускаются на регистрацию. Собранная датчиками информация по каналам связи пересылается в прибор, где анализируется специальным программным обеспечением.

По интенсивности коронных разрядов определяется состояние изоляции линии, а по разнице времени прихода импульсов к датчикам определяется место возникновения дефекта в изоляции линии.

SDD- 6.3.


Ovm 6 35

На двух концах контролируемой ЛЭП монтируются два прибора марки «OVM».

В качестве датчиков для регистрации частичных разрядов используются три конденсатора связи, сигналы с которых суммируются.

Система «OVM» для мониторинга состояния воздушных линий 6 – 35 кВ

Приборы синхронно запускаются на регистрацию по импульсам системы GPS. Собранная датчиками информация по каналам связи пересылается в прибор, где анализируется специальным программным обеспечением.

SDD- 6.3.


Ovm 110 500

На двух концах контролируемой ЛЭП монтируются приборы марки «OVM». В качестве датчиков частичных разрядов используются ПИН вводов, на которых монтируются устройства присоединения «DB».

Для синхронизации приборов используются сигналы системы GPS.

Система «OVM» для мониторинга состояния воздушных линий 110 – 500 кВ

При помощи такой системы контролируется состояние опорной изоляции ЛЭП с точностью «до опоры».

Система позволяет регистрировать грозовые и коммутационные воздействия на линию, а также выявлять места возникновения замыканий, включая временные.

SDD- 6.3.


ad