導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇在線監(jiān)測裝置，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

（Yangquan Power Supply Company，Yangquan 045000，China）

摘要： 通過對電能量的流向分析實現(xiàn)電能計量裝置的在線監(jiān)測。在日常工作的長期積累中，通過對大量實踐數(shù)據(jù)的整理，認識到電能計量裝置的計量誤差充分而細致地體現(xiàn)在電能量的變化上。實踐證明，通過監(jiān)測變電站的三大平衡可以有效地對變電站電能計量裝置進行遠方在線監(jiān)測。結(jié)合電網(wǎng)實際運行方式對電能量運行曲線進行分析，可以實現(xiàn)電能計量裝置的在線監(jiān)測，實現(xiàn)計量遠傳數(shù)據(jù)的精細化、實用化，為智能電網(wǎng)中的計量發(fā)展提供新的思路。

Abstract: On-line monitoring of electrical energy metering device is realized by analyzing the energy flows. Through the collation of a great deal of practical data in the long-term accumulation of the daily work, this paper recognizes that the measurement error of electric energy metering device reflects on the changes in the electric energy in detail. Practice has proved that remote on-line monitoring of the substation electricity metering device can be realized effectively by monitoring the three balance of substations. Analyzing the electrical energy curve combined with the actual operation mode of the network, can realize on-line monitoring of metering device to achieve the refinement and practicality of remote measurement data, providing new ideas for metering development in smart grid.

關(guān)鍵詞 ： 電能計量裝置；電量平衡；在線監(jiān)測

Key words: electric energy metering device；energy balance；on-line monitoring

中圖分類號：TM933.4 文獻標識碼：A

文章編號：1006-4311（2015）06-0045-02

0 引言

電能是國民生產(chǎn)的重要能源之一，準確計量電能量，對于電能的供應(yīng)和消耗有著重要意義。在經(jīng)濟改革的今天，電能計量秤桿子的準確與否，直接關(guān)系著供用電雙方的經(jīng)濟利益。所以，我們應(yīng)該最大限度地公正合理計量，減少計量誤差。電能計量裝置包括電能表、互感器、二次接線三部分，其誤差亦由這三部分的誤差組成，統(tǒng)稱為綜合誤差。在遠方監(jiān)控計量裝置的實踐中，我們發(fā)現(xiàn)，計量裝置誤差的變化充分體現(xiàn)在電能量的變化上，通過對電能量運行曲線的分析，能及時發(fā)現(xiàn)與處理問題，且處理計量異常故障時，依據(jù)準確，充分體現(xiàn)了計量工作“公平、公正、公開”的原則。

1 變電站電能計量裝置在線監(jiān)測

變電站是整個電網(wǎng)的一個節(jié)點，要求進出它的電量達到平衡，也就是說變電站進出電量和在理想狀態(tài)下要達到零。變電站電能計量裝置計量著站內(nèi)每一線路的進出電量，站內(nèi)的電能計量裝置要求精確計量，從而準確監(jiān)控變電站電能量這一運行指標。

變電站的運行情況怎樣，是通過它的運行指標來反映的，這些指標有電流、電壓、頻率、功率因數(shù)等等。通常變電運行更側(cè)重于電流、電壓等一些實時數(shù)據(jù)，電量的關(guān)注度相對要小一些。但電流、電壓是實時數(shù)據(jù)，在實際監(jiān)控中，存在一些漏洞，在農(nóng)網(wǎng)變電運行的實際監(jiān)控中，就曾經(jīng)遇到過這種情況。變電運行不僅有實時情況，有些問題是要通過一定的時間累積才能反映出來的。電能量的產(chǎn)生需要時間，也就是說電能量本身含有時間量，能反映一些問題。

變電站一次設(shè)備的運行情況能反映到電量上，變電運行方式的變化直接在電量上有所反映。變電站是整個電網(wǎng)的一個節(jié)點，變電站內(nèi)的每個設(shè)備又分別是各個節(jié)點。每個節(jié)點的進出電量始終是平衡的，也就是說它的進出電量和始終是零。理想狀態(tài)下，消耗是零的情況下，整個變電站，包括其中每個設(shè)備它的進出電量和始終是零。在這一原則下，一旦某個節(jié)點電量不平衡，具體的情況就有它產(chǎn)生的具體原因，要做具體分析。

任何有聯(lián)系的事物都是相輔相成的，電能計量裝置對電能量進行準確計量，可以對電量指標進行監(jiān)控、分析；對站內(nèi)各節(jié)點電能量進出情況進行長期實時地觀察、分析，反過來就可以實現(xiàn)對電能計量裝置的遠方實時監(jiān)控。一個具體的變電站，母線和變壓器構(gòu)成了變電站的基本骨架，所以分析時先從變電站、母線、變壓器著手，接著具體到每路進出線，這是一個基本順序。在這里把變電站、母線、變壓器的電量平衡問題歸納為“變電站的三大平衡”。具體數(shù)值用不平衡率來進行考核。當站內(nèi)計量裝置精度高時，這一比值可以達到1%甚至達到0%左右。

不平衡率=（輸入電量-輸出電量）/輸入電量*100%

影響不平衡率的因素是：①電能表的誤差；②互感器的比差、角差；③計量二次回路壓降，等等，這些因素構(gòu)成了計量回路的綜合誤差。變電站內(nèi)電壓等級越高，計量裝置的精度越高，相應(yīng)的誤差就越小，不平衡率就越小。

日常監(jiān)控過程中曾遇到的最簡單的情況是：某一變電站的10kV母線不平衡率出現(xiàn)正增加，從2%增大到2.37%。具體電量分析如下：母線的輸入電量基本保持常量，某一路用戶出線的電量突然減少，而其它出線的電量維持常量，這一情況說明一次設(shè)備的運行方式?jīng)]有變化，很明顯，該出線的二次計量裝置發(fā)生問題。具體到現(xiàn)場核實后，原來僅僅是該回路的計量接線盒的連接螺絲發(fā)生了松動，小小一個螺絲松動就可以引起母線的不平衡，更何況其他問題呢？

下面是在日常監(jiān)測中所遇到的實例：①馬家坪變電站“381”甘河線投入后，35kV母線電量不平衡率與日俱增。現(xiàn)場糾正馬家坪變電站“381”甘河線的二次接線極性后恢復(fù)正常。②秀水站實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠傳后，35kV母線電量不平衡。監(jiān)測一段時間后，發(fā)現(xiàn)“374”東宋I回和“375”東宋II回并列運行時母線電量不平衡，當“374”東宋I回停運“375”東宋II回單回運行時，母線平衡。以上情況說明“374”東宋I回所計電量錯誤，計量裝置異常，“374”東宋I回更換CT后母線電量恢復(fù)平衡。困擾盂縣電業(yè)局多年的難題迎刃而解。③葦泊站10kV母線電量不平衡，“866”東村線用電量減少，有失壓現(xiàn)象。經(jīng)檢查“866”東村線表計的電壓保險處夾片螺絲松動，固定后電量恢復(fù)正常。④泊里站110kV母線不平衡率為-14.79%，原因是陽泉電網(wǎng)系統(tǒng)潮流發(fā)生變化，同時負荷增大，175河泊線由正向計量47520kW·h，反向計量35640 kW·h，變?yōu)檎蛴嬃?，反向計量386760kW·h，泊里110kV母線不平衡。經(jīng)分析認為175反向計量出錯，更換175河泊線表計后正常。⑤五渡站10kV母線和II#主變電量同時出現(xiàn)不平衡，很明顯“802”主變低壓側(cè)表計少計電量。計量二次電壓保險B相接觸不良，B相失壓，隨后進行了糾正并進行電量退補。⑥娘子關(guān)變電站110kV母線和II#主變電量同時出現(xiàn)不平衡?！?82”主變高壓側(cè)表計超差，多計電量。⑦西峪站10kV母線電量不平衡?！?93”義井線表計超差，多計電量。更換表計，并退補電量。通過幾年的摸索，得出結(jié)論，表計的異常、二次接線的錯誤，計量互感器的超差是引起電量不平衡的主要原因。

2 用戶電能計量裝置在線監(jiān)測探索

智能電網(wǎng)的目標是要和用戶達到互動，這要求不僅要實現(xiàn)用戶的電量采集，還要把一些電網(wǎng)的實時信息傳送給用戶。要實現(xiàn)這些，解決數(shù)據(jù)傳輸問題是遲早的事?，F(xiàn)在我國有些地區(qū)已經(jīng)開始嘗試采用光纖來代替無線傳輸。解決數(shù)據(jù)傳輸問題后，就可以把每個用戶都整合到整個電網(wǎng)監(jiān)測中來，形成一個環(huán)環(huán)相扣、緊密相連的網(wǎng)絡(luò)。從變電站的電量監(jiān)測到線損的分析，最后到用戶的電量監(jiān)測，一環(huán)緊扣一環(huán)，首尾相接，電能量的走向一目了然，電能計量裝置的運行情況也就一目了然。

綜上所述，無論是變電站還是用戶的電能計量裝置要實現(xiàn)在線監(jiān)測，都離不開對日常用電量的監(jiān)測分析。對電量進行監(jiān)測分析可以達到電能計量裝置的實時在線監(jiān)測。通過對電能計量裝置的在線監(jiān)測，提高了現(xiàn)場電能計量數(shù)據(jù)的管理與監(jiān)測水平，保證了所傳回計量數(shù)據(jù)的正確嚴謹性，只有數(shù)據(jù)準確可靠，才能真正可用。

參考文獻：

篇2

一、電力設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)介紹

（一）監(jiān)測系統(tǒng)介紹

電力設(shè)備的在線監(jiān)測，就是技術(shù)人員在電力系統(tǒng)運行過程中，使用各種測量手段，對設(shè)備運行中的化學(xué)、物理量進行檢測，獲取相關(guān)信息，判斷設(shè)備運行狀態(tài)，并對故障進行檢修的一項工作。

目前我國的電力設(shè)備在線監(jiān)測，包括微機集中監(jiān)測與分散監(jiān)測兩種，第一種是將專業(yè)的監(jiān)測裝置和儀器安裝在變電設(shè)備傳感器當中，用以采集信號，然后交由工作人員就地測量，這種在線監(jiān)測系統(tǒng)需要人工干預(yù)較多，在自動變電站中使用不方便。第二種是將被測試的信號，通過數(shù)據(jù)收集和傳遞，送入中控室的微機裝置，然后由工作人員通過屏幕來監(jiān)測，并能及時完成數(shù)據(jù)的整合、分析、故障判斷等，這種在線監(jiān)測方式數(shù)據(jù)容量大、操作方便靈活、擴展性良好，并適合智能變電站的應(yīng)用。

（二）監(jiān)測工作流程

電力設(shè)備的在線狀態(tài)檢測，主要監(jiān)測內(nèi)容為介質(zhì)損耗、電容變化量、不平衡電壓、泄漏電流等等，通過傳感器，對溫度、濕度、流量、振動等進行檢測，采集波形、信號峰值等數(shù)據(jù)，通過光纜（或電纜）傳輸?shù)娇刂婆_，工作人員根據(jù)相應(yīng)的事故樹和專家系統(tǒng)等方式，對收集到的信息進行分析，從而診斷出故障。

二、電力監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用

（一）在線監(jiān)測的工作內(nèi)容

1. 對一次設(shè)備的監(jiān)測。主要包括變壓器的局部放電、電容值、鐵芯接地電流、油中溶解氣體等的在線監(jiān)測；互感器勵磁電流、局部放電的監(jiān)測；容性設(shè)備電容值、介質(zhì)損耗等的監(jiān)測。

2. 對二次設(shè)備的監(jiān)測。包括直流控制、交流測量、電纜接地控制、邏輯判斷、通信管理等的檢驗，交流測量中對絕緣性能、回路線路是否正確等進行測量；邏輯判斷是對軟硬件的各種功能進行檢測。

3. 故障的判斷和預(yù)測。通過綜合測控，在線監(jiān)測系統(tǒng)能分析設(shè)備是否運行正常，將監(jiān)測裝置獲取的數(shù)據(jù)信息與正常的數(shù)據(jù)作對比，通過信息偏差值，就可以判斷故障。監(jiān)測系統(tǒng)還能通過設(shè)備的運行需求，結(jié)合各種狀態(tài)特征，提前設(shè)置預(yù)警值，對變電設(shè)備的狀態(tài)進行調(diào)整，保證設(shè)備持續(xù)的穩(wěn)定運行。

在線監(jiān)測裝置具體的監(jiān)測內(nèi)容（如圖一所示）：

圖一 在線監(jiān)測裝置的主要監(jiān)測內(nèi)容（圖片素材來自百度）

（二）在線監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

電力設(shè)備在線監(jiān)測裝置通過采集輸變電設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)信息傳送至中央控制室，由中央控制室的綜合處理單元，來實施具體監(jiān)測和故障處理。監(jiān)測系統(tǒng)主要是由后臺管理診斷、中央控制器、就地監(jiān)測單元（傳感器）組成，并可以通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實現(xiàn)現(xiàn)場控制與遠程控制結(jié)合的監(jiān)控與處理。簡單的在線監(jiān)測系統(tǒng)的工作結(jié)構(gòu)圖（圖二所示）如下：

三、加強在線監(jiān)測系統(tǒng)高效應(yīng)用的措施

要讓在線監(jiān)測裝置得到高效的應(yīng)用，就必須要從管理和研究上入手，通過各個方面的配合，增強在線監(jiān)測系統(tǒng)的使用效率。以下是一些提高在線監(jiān)測系統(tǒng)高效運行的配合措施：

（一）加強配套管理

要讓監(jiān)測技術(shù)得到全面提高，就要加強監(jiān)測裝置產(chǎn)品的檢驗和安裝規(guī)范，通過管理部門的協(xié)調(diào)，對裝置的技術(shù)性、可靠性、售后服務(wù)等進行評價，讓裝置一開始就能良好運行。

（二）完善監(jiān)測裝置性能

在線監(jiān)測裝置在應(yīng)用中會經(jīng)常出現(xiàn)一些問題，影響電力設(shè)備對電力設(shè)備的監(jiān)控，究其原因，主要是因為監(jiān)測系統(tǒng)自身質(zhì)量原因，使得測量結(jié)果不準確、抗干擾能力差，我國主要的監(jiān)測裝置性能問題，出現(xiàn)在傳感元件上，其測量的穩(wěn)定和可靠性都稍弱，要提高這方面的技術(shù)水平，才能讓整個監(jiān)測裝置高效運行。

（三）提高研究能力

要通過研究機構(gòu)，將監(jiān)測系統(tǒng)的功能積極的拓寬，還要對一些重點設(shè)備，進行監(jiān)測技術(shù)上的攻關(guān)。例如電力變壓器的在線監(jiān)測，要開發(fā)出綜合型的監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)要加入能夠反映出故障性質(zhì)的一些參數(shù)，如局部的放電和升溫，引入國外先進技術(shù)，對抗干擾問題做重點攻克，從而實現(xiàn)真正的在線監(jiān)測、減少人工干預(yù)，實現(xiàn)狀態(tài)檢修。

（四）結(jié)合實際、增強經(jīng)濟性

要提高監(jiān)測裝置的利用率，就要有針對性的采用不同類型的監(jiān)測系統(tǒng)，分析被測對象的重要性以及其運行中容易引起的故障類型，還有故障可能造成的損失的大小，然后通過綜合考慮決定監(jiān)測系統(tǒng)的規(guī)模、監(jiān)測參量等，根據(jù)實際需要進行投入，這樣才能最大程度的提高監(jiān)測的有效性和經(jīng)濟性，從而實現(xiàn)整體的高效應(yīng)用。

小結(jié)：

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，變電站自動化的程度也變得越來越高，無人值守的設(shè)計理念使得在線監(jiān)測技術(shù)也不斷的發(fā)展，產(chǎn)生了集控中心這樣的集約化管理的監(jiān)測趨勢。以后的監(jiān)測裝置，會越來越智能化，變電站的電力設(shè)備監(jiān)測，也會實現(xiàn)可控、可視、自愈等功能，整個電力系統(tǒng)的運行，會隨著在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，而變得更加安全可靠。

參考文獻

篇3

中圖分類號：TM933.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）23-0381-01

前言

電能計量是電力企業(yè)營銷管理的重要內(nèi)容，為了確保計量數(shù)據(jù)的可靠性，電能計量裝置運行必須可靠，在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用值得重視。

一、電能計量裝置在線監(jiān)測的必要性

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力需求也隨之持續(xù)增加，對電網(wǎng)建設(shè)提出了更高的要求。在此形勢下，電網(wǎng)一次二次設(shè)備數(shù)量大幅度增加，電網(wǎng)覆蓋面積逐步增大，供電量迅猛增長，直接導(dǎo)致電網(wǎng)計量設(shè)備規(guī)模與計量管理人員數(shù)量不匹配，增加了計量管理人員的工作量。與此同時，隨著用電客戶經(jīng)濟意識的逐漸增強，用電客戶對電網(wǎng)計量裝置的準確性要求也在日益提高。所以，電力企業(yè)必須加快計量管理信息化建設(shè)，積極推行電能計量裝置在線監(jiān)測技術(shù)，促進電力企業(yè)持續(xù)發(fā)展。

二、電能計量裝置在線監(jiān)測的基本原理

通道切換與數(shù)據(jù)采集模塊將來自電能表的電壓信號、電流信號和脈沖信號，以及PT端的電壓信號、CT端的電壓信號和CT二次回路電流信號采集到系統(tǒng)內(nèi)部，實現(xiàn)對電能表的誤差測試、PT二次回路壓降測試以及CT二次回路導(dǎo)納測試等基本功能。同時還能夠體現(xiàn)某一時刻計量裝置的實時工況信息。內(nèi)部微處理器負責(zé)通道切換與運算，并能將數(shù)據(jù)及時存儲。在線檢測系統(tǒng)是建立在將標準模塊轉(zhuǎn)移到現(xiàn)場，通過多路轉(zhuǎn)換開關(guān)來實現(xiàn)多路、多只電能表的誤差檢驗，通過定期的數(shù)據(jù)回傳，實現(xiàn)后臺主站的數(shù)據(jù)查詢并發(fā)現(xiàn)問題的過程。而PT壓降的測試則是采用布線的原理，將PT端電壓和電能表端電壓采集到在線監(jiān)測系統(tǒng)里，人工測試方法不同的只是系統(tǒng)將臨時拖放的測試電纜以布線的形式固定下來，通過其內(nèi)部專用的電路模塊來完成電壓的測量和比較計算。同時電能計量裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)還實現(xiàn)了遠程的手動檢測功能，在周期測試的基礎(chǔ)上，加入手動測試，以達到實時測試。通過以太網(wǎng)的通信方式實現(xiàn)遠程功能，并能將數(shù)據(jù)保存在后臺監(jiān)測主機上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析，處理和保存。

三、電能計量裝置在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

1.系統(tǒng)構(gòu)成

1.1 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集層

按一次設(shè)備對應(yīng)分布式配置多功能電能表，將其安裝在開關(guān)柜回路內(nèi)，或集中安裝在電能表測控屏內(nèi)，用于實時采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過通信接口傳輸?shù)诫娔懿杉K端。各個計量點的電能量信息均是采集終端的采集對象，在信息采集完成后由電能量采集終端綜合管理各項數(shù)據(jù)。

1.2 通信網(wǎng)絡(luò)層

該層是主站層與現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集層的連接層，主要負責(zé)上下兩層之間的通信連接、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)傳輸、協(xié)議轉(zhuǎn)換和命令交換，確保大量實時數(shù)據(jù)能夠在匯集后高速傳輸，提高主站層獲取監(jiān)測信息的全面性、準確性和及時性。

1.3 主站層

該層主要由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、WEB應(yīng)用服務(wù)器、采集服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、輔助設(shè)備等部分構(gòu)成，是電能計量在線監(jiān)測系統(tǒng)的信息收集與控制中心，既可通過GPS、PSTN、CDMA、以太網(wǎng)等遠程通信信道采集和控制現(xiàn)場終端的信息，也可以對大量數(shù)據(jù)進行綜合處理。

2.系統(tǒng)主要設(shè)備

2.1 安裝位置及技術(shù)指標

通常發(fā)電廠和變電站內(nèi)涉及諸多計量點，如網(wǎng)損、線損、關(guān)口等，為了確保在線監(jiān)測功能的實現(xiàn)，上述位置處都需要安裝電能表，其基礎(chǔ)技術(shù)指標應(yīng)當符合相關(guān)要求。如果是關(guān)口計量點的電能表，應(yīng)當能夠設(shè)置4個費率，每個時間段與一種費率相對應(yīng)。安全防護功能可以采取三級密碼管理。電能表出廠后必須立即采取有效的防護措施，避免軟硬件校正電能表的誤差，電能表一旦出廠不可對其誤差進行再次調(diào)整。

2.2 集中器應(yīng)用

在系統(tǒng)中，集中器主要負責(zé)電能信息的采集、數(shù)據(jù)傳輸與管理、轉(zhuǎn)發(fā)及下發(fā)控制命令。其應(yīng)當具備如下功能：

（1）精度。電能量采集終端的高精度數(shù)據(jù)采集工作需要通過RS-485接口完成，并對帶時標的電量數(shù)據(jù)進行儲存。可根據(jù)在線監(jiān)測需求設(shè)置信息采集周期，保證數(shù)據(jù)采集的準確性達到100%，而后再向主站傳送信息。

（2）存儲。電能量采集終端的數(shù)據(jù)存儲容量要超過64MB，并且擁有獨立的數(shù)據(jù)參數(shù)備份單元，備份單元的容量要超過256MB。備份單元可采用SD卡，一旦電能量采集終端出現(xiàn)故障，可以到現(xiàn)場插拔SD卡以獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)。

（3）采集信息。及時采集窗口電量、分時電量、事件記錄、遙測量、遙信量數(shù)據(jù)等，按照預(yù)設(shè)的時間起點將指定內(nèi)容傳送到主站;也可傳遞失壓記錄、瞬時量、電壓合格率、電能表時鐘時間等數(shù)字量或模擬量。

（4）數(shù)據(jù)傳輸。至少要有一路RS485總線既可用于抄表，又可作為數(shù)據(jù)上傳通道。同時，還應(yīng)支持多種通信方式，如語音撥號、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)等。

2.3 通信方式

系統(tǒng)需要實現(xiàn)與變電站和發(fā)電廠的通信：①與變電站的通信。電能計量系統(tǒng)以電力調(diào)度自動化系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對變電站采用專線Modem方式進行通信。調(diào)制解調(diào)器可根據(jù)不同的應(yīng)用場合，使用不同的手段傳送模擬信號，傳輸介質(zhì)可以選用射頻無線電、光纖或電話線等。專線Modem方式不需要經(jīng)過話音交換網(wǎng)絡(luò)進行通信，而只需有標準四線接口就能夠提供可靠的通信通道。專線Modem方式不允許在同一時間內(nèi)并行多個數(shù)據(jù)，但是隨著電能數(shù)據(jù)量的增加，這種點對點的通訊方式必然會造成數(shù)據(jù)堵塞，所以必須對這種通信方式進行優(yōu)化。②與發(fā)電廠的通信。由于國內(nèi)的各大發(fā)電廠普遍采用電力載波作為通信方式，其二四線通道分別被調(diào)度電話和自動化占用，無法為系統(tǒng)提供通信通道，因而可采用撥號Modem的方法來解決通信問題。

三、電能計量裝置在線監(jiān)測應(yīng)用的加強

1.電能計量裝置改造

加快電能計量裝置改造進度，做到事前有計劃，改前有標準，改中有檢查，改后有驗收，確保計量改造質(zhì)量。對互感器、電能表的精度等級、二次回路導(dǎo)線截面不滿足要求用戶進行改造，要選用高動熱穩(wěn)定、寬量限的s級互感器和寬負載的S級電能表表，保證小負荷條件下的計量準確性;合理選用TA變比，確保用戶正常負荷時TA一次電流應(yīng)達TA一次額定電流的1/3及以上運行，換大TV二次回路導(dǎo)線截面，縮短二次導(dǎo)線長度以減少二次壓降引入誤差對計量準確性的影響。對新建、擴建、改造的電能計量裝置，嚴格把住設(shè)計、施工、試驗和進貨關(guān)。

2.計量點的問題解決

為了杜絕用戶計量點大馬拉小車現(xiàn)象，采取了相應(yīng)的解決辦法：一是新裝增裝用戶投運前進行全面檢查。二是通過現(xiàn)場檢查對于變比不符合生產(chǎn)實際的，在最短的時間內(nèi)調(diào)整好。三是通過現(xiàn)場檢查及時解決用戶提出的用電問題。四是安裝高精度的電能表，確保規(guī)程規(guī)定的允許誤差。

四、結(jié)語

總而言之，隨著電力技術(shù)及電網(wǎng)智能化的發(fā)展，電能計量裝置在線監(jiān)測技術(shù)實現(xiàn)了電能計量裝置的實時在線監(jiān)測，提高了電能計量數(shù)據(jù)的準確性，電力企業(yè)要重視這項技術(shù)的應(yīng)用。

篇4

中圖分類號：TM421 文獻標識碼：A

前言

隨著高壓電氣設(shè)備絕緣可靠性的提高，以及電網(wǎng)可靠性的要求，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，絕緣在線監(jiān)測的方法也在不斷發(fā)生變化。國內(nèi)外研制出了一系列可實用的在線絕緣監(jiān)測儀器或裝置。高壓電氣設(shè)備在電網(wǎng)中具有舉足輕重的地位，如果其絕緣部分缺陷或劣化，將會發(fā)生影響設(shè)備和電網(wǎng)安全運行的絕緣故障或事故。因此，在設(shè)備投運后，現(xiàn)階段的做法是根據(jù)設(shè)備狀態(tài)進行評價以確定停電試驗和檢修，以便及時檢測出設(shè)備內(nèi)部的絕緣缺陷，以防止發(fā)生絕緣事故。但是，隨著電網(wǎng)容量的增大，高壓電氣設(shè)備的急劇增加，傳統(tǒng)的預(yù)防性試驗和事后維修已不能滿足電網(wǎng)高可靠性的要求。同時，由于高壓電氣設(shè)備的絕緣劣化是一個累積和發(fā)展的過程，在很多情況下預(yù)防性試驗已無法發(fā)現(xiàn)潛在的缺陷。

1. 絕緣在線監(jiān)測的基本原理

高壓設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)是在電氣設(shè)備處于運行狀態(tài)中，利用其工作電壓來監(jiān)測絕緣的各種特征參數(shù)。因此。能真實地反映電氣設(shè)備絕緣的運行工況，從而對絕緣狀況做出比較準確的判斷。高壓電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測主要檢測參數(shù)是電氣設(shè)備的介損值，其測量原理大都使用硬件鑒相既過零比較的方法。目前的絕緣在線監(jiān)測產(chǎn)品基本都是用快速傅立葉變換的方法來求介損。取運行設(shè)備PT的標準電壓信號與設(shè)備泄露電流信號直接經(jīng)高速A/D采樣轉(zhuǎn)換后進入計算機，通過軟件的方法對信號進行頻普分析，僅抽取50HZ的基本信號進行計算求出介損。這種方法能很好的消除各種高次諧波的干擾，測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定，能很好地反映出設(shè)備絕緣變化。對于設(shè)備物理量（如變壓器油溫、氣體含量等）的在線監(jiān)測則是通過置放化感器探頭的方法采集信號，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入計算機分析處理。

2.在線絕緣監(jiān)測系統(tǒng)的軟件研究

2.1 開發(fā)軟件的選用

對電力設(shè)備的介質(zhì)損耗、泄漏電流、等值電容、運行電壓等參數(shù)實施不間斷的在線監(jiān)測，其數(shù)據(jù)量是非常龐大的。以半小時采集50 條數(shù)據(jù)計算，一個月的數(shù)據(jù)累計就達36000 條。程序設(shè)計語言選用 C++Builder3，它是Borland公司推出的程序開發(fā)軟件 。利用它開發(fā)的應(yīng)用程序具有較強的數(shù)據(jù)庫功能。在一個由10000 條紀錄組成的數(shù)據(jù)庫中尋找一條紀錄，僅需幾秒種。

2.2 主控程序結(jié)構(gòu)

主控程序主要包括數(shù)據(jù)查詢、自動分析、遠程通訊、系統(tǒng)管理、幫助五大程序模塊。

1) 數(shù)據(jù)查詢該模塊包含設(shè)備選擇、查詢時間選擇和檢則參數(shù)選擇三項?？蓪Ρ芾灼鞯?A、B、C 三項的泄漏電流、運行電壓和主變套管、耦合電容器、電流互感器的A、B、C、O 四相的介質(zhì)損耗、泄漏電流、運行電壓、等值電容等參數(shù)的任意時間段內(nèi)的數(shù)據(jù)進行實時分析。并可根據(jù)分析數(shù)據(jù)畫出相應(yīng)圖像，監(jiān)測者可根據(jù)圖像準確地分析出設(shè)備的運行情況。當監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)超過警戒值時，程序會自動啟動報警裝置，提醒值班人員對事故進行及時處理。

2) 自動分析系統(tǒng)對每一種設(shè)備的A、B、C、O四相的所有參數(shù)數(shù)據(jù)進行自動分析，并列“數(shù)據(jù)自動分析系統(tǒng)”表中。

3) 遠程通訊遠程通信是由調(diào)制解調(diào)器(MODEM)聯(lián)接到電話公共交換網(wǎng)絡(luò)或企業(yè)局域網(wǎng)(INTRANET)上來完成計算機之間的遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。使技術(shù)人員不必親臨現(xiàn)場就可在管理部門的計算機系統(tǒng)中根據(jù)最新數(shù)據(jù)對變電站設(shè)備的運行情況作出分析，并可遠程遙控監(jiān)測程序的執(zhí)行方式。

4) 系統(tǒng)管理系統(tǒng)管理模塊包含設(shè)備管理和數(shù)據(jù)管理兩部分。設(shè)備管理允許管理人員添加或刪除監(jiān)測設(shè)備，數(shù)據(jù)管理提供了刪除和備份數(shù)據(jù)功能。

3.高壓電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測

與傳統(tǒng)的定期停電預(yù)防性試驗相比，在線監(jiān)測可大大提高電氣設(shè)備測試的真實性和靈敏度，在設(shè)備的運行狀態(tài)下進行直接測試，不必安排停電預(yù)試，可及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的絕緣缺陷，連續(xù)掌握設(shè)備絕緣變化趨勢等。同時，在線監(jiān)測還可以根據(jù)設(shè)備絕緣在線監(jiān)測結(jié)果選擇不同的試驗周期，提高試驗的有效性。

3.1變壓器的絕緣在線監(jiān)測

目前，變壓器絕緣在線監(jiān)測主要監(jiān)測其絕緣油中分解氣體含量和的局部放電。一種監(jiān)測變壓器油中溶解氣體分析 (DGA) 的裝置，利用聚合物薄膜實現(xiàn)將特征氣體 H2、CO、CH4、C2H2、C2H4、C2H6 從油中分離，采用新型催化酶氣體傳感器檢測氣體含量，能判斷變壓器是否存在過熱、放電等異常及故障類型。

3.2電容型高壓電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測

對于電容型高壓電氣設(shè)備 (CT、CVT、OY、變壓器套管) 主要監(jiān)測其交流泄漏電流、等值電容、tgδ值。研究和大量試驗充分證明，監(jiān)測交流泄漏電流可以靈敏反映容性設(shè)備的整體受潮程度，監(jiān)測檢測介質(zhì)損耗角正切值 (tgδ) 對早期局部缺陷反映靈敏。俄羅斯、烏克蘭等國家對超高壓 CT已不采用 10kV 下測量tgδ的離線測量方法。

3.3氧化鋅避雷器的絕緣在線監(jiān)測

氧化鋅避雷器主要監(jiān)測其閥片受潮及老化。從80 年代開始，日本的LCD - 4 型阻性電流測試儀和東北電力試驗研究院研制的MOA - RCD 型阻性電流測試儀在電力系統(tǒng)廣泛使用，這兩種產(chǎn)品既能帶電檢測，又能在線檢測運行電壓下的阻性電流和其它參數(shù)。目前，一種能安裝于避雷器接地引下線上測量運行電壓下泄漏電流和記錄避雷器動作次數(shù)的避雷器在線監(jiān)測儀大量投入運行。

3.4GIS 的絕緣在線監(jiān)測

GIS 的在線監(jiān)測有機械、化學(xué)、電的檢測方法。機械方法采用一個高靈敏性的壓電加速傳感器和超聲波傳感器，來檢測在局部放電或在絕緣故障時產(chǎn)生的機械振動和彈性波，德國LDA - 5/ S超聲探測器能有效地檢測 GIS內(nèi)的危險局放源?；瘜W(xué)方法采用 SF6 分解產(chǎn)物的氣體分析，來檢測局部放電和局部過熱。

4.開展高壓電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)的意義

在經(jīng)濟高速發(fā)展的今天,停電會降低供電企業(yè)的供電可靠性, 對社會會造成負面的影響,也對用電的企業(yè)造成一定的經(jīng)濟損失。另一方面停電會降低設(shè)備的運行效率,造成對資源的浪費。高壓設(shè)備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，既能對帶電設(shè)備的絕緣特性參數(shù)實時測量，又能對獲取數(shù)據(jù)進行分析處理。比如可以通過測量避雷器在運行中的容性電流和阻性電流變化情況，掌握其內(nèi)部絕緣受潮以及閥片老化情況。還可以測量CVT、耦合電容器、套管等容性設(shè)備的泄漏電流和介質(zhì)耗損，來掌握其內(nèi)部受潮和絕緣老化及損壞缺陷。測量充油設(shè)備絕緣油的內(nèi)部可燃性氣體變化情況，掌握設(shè)備內(nèi)部有無過熱、放點等缺陷情況。

5 .結(jié)束語

在線監(jiān)測技術(shù)是供電單位實行狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)和唯一技術(shù)手段，應(yīng)當進一步推廣使用絕緣在線監(jiān)測技術(shù)，基于信息融合技術(shù)和嵌入技術(shù)組成internet的在線監(jiān)測，可以進行數(shù)據(jù)和圖文傳輸及遠程診斷，有利于實現(xiàn)電氣設(shè)備狀態(tài)的綜合管理，及時的發(fā)現(xiàn)故障隱患，避免發(fā)生事故，具有巨大的經(jīng)濟和社會效益。現(xiàn)階段無線通訊技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展也為高壓電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展提供了有力的保證，為實施超高壓電力線路絕緣子等以前沒有研究與開展的在線監(jiān)測技術(shù)提供了條件。

篇5

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.117

1 引言

目前，煉油化工企業(yè)通常采用只能在腐蝕破壞作用不大或者不可能提高抗腐蝕過程控制的情況下使用的一些監(jiān)測手段。然而大多數(shù)的工廠希望能夠通過使用工藝防腐的方法（例如：緩蝕劑）或者其它的處理設(shè)施（例如：脫水裝置）來減少腐蝕，并保證重點設(shè)備和管道的腐蝕狀況和介質(zhì)條件置于有效的監(jiān)控之中，這樣只有通過在線、實時的監(jiān)測技術(shù)來獲取各種關(guān)鍵的腐蝕數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)分析，及時了解裝置腐蝕狀況及變化過程[1，2]。

課題基于在線監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)勢，針對某煉油廠兩套常減壓裝置重點部位為對象，建立了一套實時電化學(xué)在線腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)了對監(jiān)測部位的實時顯示總體腐蝕速率（mm/a）、點蝕系數(shù)、B值、腐蝕機理因子等參數(shù)，以滿足公司降低腐蝕危害，實現(xiàn)安、穩(wěn)、常、滿、優(yōu)生產(chǎn)的需要。

2 腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)組成

2.1 硬件系統(tǒng)

腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)由探針、腐蝕變送器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖1所示。系統(tǒng)主要功能是采用探針監(jiān)測管線、設(shè)備的總體腐蝕和局部腐蝕的變化，了解設(shè)備的腐蝕趨勢和評估工藝防腐效率，并指導(dǎo)調(diào)整注劑使用。探針采取數(shù)據(jù)由分析軟件進行數(shù)據(jù)處理，繪制總體腐蝕速率曲線和局部腐蝕狀態(tài)曲線，顯示腐蝕趨勢和具體腐蝕數(shù)據(jù)，及時防止危險，提高設(shè)備的運行效率。

系統(tǒng)路由過程為：探針->變送器->安全柵->腐蝕通訊集中器->數(shù)據(jù)服務(wù)器。每套裝置單設(shè)一臺服務(wù)器，服務(wù)器放置于控制室內(nèi)，通過電纜進行數(shù)據(jù)傳輸?，F(xiàn)場每個變送器可向服務(wù)器各布設(shè)一條雙芯屏蔽電纜，該電纜可同時提供電源回路和通訊回路，且具有較強抗干擾能力。每套裝置單設(shè)一個機柜，機柜內(nèi)放置安全隔離柵、腐蝕通訊集中器、24VDC電源模塊，其中，腐蝕通訊集中器集成HART解析以及HART轉(zhuǎn)RS232通訊轉(zhuǎn)換功能。

2.2 腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)軟件

在線監(jiān)測數(shù)據(jù)通過電化學(xué)腐蝕在線監(jiān)測技術(shù)，通過電化學(xué)腐蝕測量變送器采用諧波失真分析、標準的LPR（線性極化電阻）和ECN（電化學(xué)噪聲）等方法來實現(xiàn)腐蝕速率和腐蝕因子的監(jiān)測，變送器通過 4-20mA與HART協(xié)議實時輸出給服務(wù)器。系統(tǒng)可同時輸出四個參數(shù)，包括總體腐蝕率、點蝕系數(shù)、斯特恩-蓋里常數(shù)（B值）、腐蝕機理參數(shù)，并可進行組態(tài)分析，同時應(yīng)用集成技術(shù)將實時工藝操作參數(shù)進行分析，有利于管理人員分析對比，見圖2所示。詳細分析參數(shù)含義如下。

（1）總體腐蝕率（PV）。該參數(shù)單位是mm/a，量程0～2.5mm/a，該參數(shù)直接反映現(xiàn)場被監(jiān)測設(shè)備的腐蝕環(huán)境狀態(tài)。

（2）點蝕系數(shù)（SV）。該參數(shù)為無量綱參數(shù)，量程0～1;是一定性分析參考值，當監(jiān)測值小于0.01時，被監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)生點蝕的風(fēng)險是非常低的;當監(jiān)測值大于0.1時，被監(jiān)測系統(tǒng)開始發(fā)生點蝕，所以我們通過各種措施來控制該參數(shù)，使之不大于0.1。

（3）腐蝕常數(shù)B值（TV）。該參數(shù)單位是mV，量程5～60;此數(shù)據(jù)是通過諧波失真測量得到的，它們提供腐蝕過程中陰極和陽極活躍程度的變化。

（4）腐蝕機理因子（CMI）。該參數(shù)單位是?A/cm2，量程-50～50;我們可以通過該參數(shù)來判斷被測系統(tǒng)的腐蝕環(huán)境。運用該參數(shù)可分析我們注劑在腐蝕防護中的作用，對注劑的使用情況做出實時評價。

3 腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測點設(shè)置

3.1 腐蝕監(jiān)控的選點總體原則

腐蝕監(jiān)控位置的確定直接決定著腐蝕監(jiān)測效果的好壞。一般來說，對設(shè)備管道真正造成威脅的是局部腐蝕，因此如何監(jiān)測到設(shè)備管道腐蝕相對嚴重的部位，也就是探針安裝在設(shè)備和管線的合適位置就顯得十分重要[3]。通常需要注意以下幾個腐蝕嚴重的部位：

（1）有水凝結(jié)的部位，尤其是水凝結(jié)開始的部位，如常減壓塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)空冷器的出口及水冷器的出入口。

（2）介質(zhì)需要緩釋劑的工藝，如循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。

（3）設(shè)備管道高湍流區(qū)域，如管道的彎頭等。

（4）事故發(fā)生頻繁的設(shè)備管道，即依據(jù)歷史經(jīng)驗選取監(jiān)測部位，

3.2 腐蝕監(jiān)控選點部位

依據(jù)選點原則和設(shè)備條件，對某煉油廠兩套裝置進行在線監(jiān)測選點，結(jié)果見表1所示。

4 腐蝕監(jiān)控管理系統(tǒng)特點

（1）基于電化學(xué)探針前端采集。電化學(xué)探針采用線性極化腐蝕監(jiān)測的原理，具有監(jiān)測迅速的特點，可以準確測量電化學(xué)參數(shù)B值，且有較高的精度。

（2）與工藝過程參數(shù)變化同步分析。根據(jù)腐蝕速率變化與工藝條件變化的相互關(guān)系，為生產(chǎn)計劃的編制、工藝操作指標的修訂提供數(shù)據(jù)支持。

（3）評價防腐效果。對工藝防腐措施，緩蝕劑、中和劑的應(yīng)用效果做出評價。

（4）預(yù)測設(shè)備壽命。通過腐蝕監(jiān)控可以掌握設(shè)備正常運轉(zhuǎn)時的腐蝕速率，可以預(yù)測設(shè)備的使用壽命，做到既安全又經(jīng)濟[4]。

5 結(jié)論

基于科學(xué)選點，前端探針安裝，中間過程數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)軟件分析，建立針對高含硫煉化裝置的腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)，將腐蝕監(jiān)測作為腐蝕控制的前期保障，經(jīng)過在某煉油廠的實際應(yīng)用，實現(xiàn)對受監(jiān)測設(shè)備和管道的腐蝕狀況進行24小時不間斷的監(jiān)測和評估。對煉化設(shè)備的腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)的建立，是完善系統(tǒng)的管理設(shè)備腐蝕與防護的重用部分，最終達到實時了解設(shè)備腐蝕情況，降低運行風(fēng)險，減少維修停產(chǎn)損失、降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)裝置的安穩(wěn)長滿優(yōu)運行的目的。

參考文獻：

[1]卜全民，溫力，姜虹等.煉制高硫原油對設(shè)備的腐蝕與安全對策[J].腐蝕科學(xué)與防護技術(shù)，2002，14（06）：362-364.

[2]周敏.中國石油煉化企業(yè)腐蝕與控制現(xiàn)狀[J].腐蝕與防護，2012，33（02）：62-68.

篇6

中圖分類號：X93 文獻標識碼：A

腐蝕參數(shù)、腐蝕速度以及設(shè)備腐蝕狀態(tài)均是煉油裝置中在線腐蝕監(jiān)測技術(shù)需要掌握的基礎(chǔ)，技術(shù)人員通過掌握這些基礎(chǔ)性工藝與測量數(shù)據(jù)從而了解煉油裝置所處環(huán)境的變化以及遭受腐蝕的狀態(tài)，從根本上找到適合不同介質(zhì)環(huán)境的腐蝕監(jiān)測技術(shù)。

1 煉油裝置中在線腐蝕監(jiān)測技術(shù)的作用

煉油裝置中在線腐蝕監(jiān)測技術(shù)具有十分重要的作用，其在現(xiàn)實生活與實際生產(chǎn)中起著決定性的意義。

1.1 通過評價緩蝕劑效果選擇合適的緩蝕劑

在煉油生產(chǎn)過程中，緩蝕劑在工藝中的優(yōu)化數(shù)據(jù)能夠體現(xiàn)生產(chǎn)的需要，二在線監(jiān)測技術(shù)能夠?qū)?yōu)化數(shù)據(jù)進行評價，從而選擇合適的緩蝕劑。

1.2 對原油混煉技術(shù)的指導(dǎo)

原油性質(zhì)的不同在混煉的過程中會增加其酸性值，從而使設(shè)備受到腐蝕。應(yīng)用在線腐蝕監(jiān)測技術(shù)能夠迅速發(fā)現(xiàn)原油混煉時PH變化的情況，從而進行控制，在諸如緩蝕劑的過程中改善相關(guān)工藝，從而合理配置原油的比例，使電脫鹽的效果增強。

1.3 定點測厚結(jié)合在線監(jiān)測隊檢修過程進行指導(dǎo)

在線監(jiān)測具有實時性與準確性的優(yōu)勢，因此在覆蓋范圍內(nèi)，其能夠通過收集到的多參數(shù)數(shù)據(jù)繪制腐蝕曲線圖，從而分析煉油裝置中腐蝕變化的情況，制定解決方案，進行全方位的診斷。定點測厚具有靈活性，其余在線監(jiān)測相結(jié)合，能夠?qū)χ攸c部位實施監(jiān)控，從而避免重大泄漏事故的發(fā)生，完善檢修計劃。

2 煉油裝置中在線腐蝕監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

煉油裝置中常見的在線腐蝕監(jiān)測技術(shù)共有四種，其原理不同，因此應(yīng)用的場合以及特點也不盡相同。根據(jù)實際情況，選好關(guān)于PH探針監(jiān)測、電阻探針監(jiān)測、電感探針監(jiān)測、電化學(xué)監(jiān)測的監(jiān)測技術(shù)型號。

2.1 電阻探針監(jiān)測

電阻探針監(jiān)測需要應(yīng)用的儀器以及零件為在線監(jiān)測儀器、金屬絲、溫度補償試片。當金屬絲被腐蝕后開始變薄，便可以通過在線監(jiān)測儀器檢測出來并排除因金屬絲的溫度異常而產(chǎn)生的不利影響。電阻探針適應(yīng)于各種工況范圍與介質(zhì)，但是靈敏度較低，測量的周期長，又因金屬絲受到腐蝕后所產(chǎn)生的產(chǎn)物具有導(dǎo)電性，因此影響了其測量結(jié)果，沒法對腐蝕速度的瞬時性進行記錄。

2.2 電化學(xué)探針監(jiān)測

電化學(xué)探針監(jiān)測也是通過測量腐蝕速度來進行監(jiān)測的一種技術(shù)，其與電阻感應(yīng)不同的是，電流指標（流經(jīng)電極表面）是其確定腐蝕速度的標準。這種方法測量周期短、速度快，不會像電阻探針監(jiān)測般測量腐蝕減薄量，但是其在監(jiān)測過程中受到環(huán)境的限制，必須在水中傳導(dǎo)才可進行。

電化學(xué)方法也包括電化學(xué)噪聲技術(shù)，當金屬局部腐蝕后，便可以通過兩個同質(zhì)金屬獲取其之間通過的電流量，然后在利用其它方法分析局部腐蝕的情況。

2.3 PH探針監(jiān)測

不同介質(zhì)酸具有不同的堿度，因此H+敏感選擇的電極也不同，根據(jù)其電極的異同情況檢測介質(zhì)酸的堿度，而且PH探針監(jiān)測器一般情況下應(yīng)該在壓力≤0.4MPa，溫度≤70℃的環(huán)境下運行。

2.4 電感探針監(jiān)測

電感探針監(jiān)測分為高溫管狀電感探針、低溫片狀電感探針、低溫管狀電感探針三種。電感探針的測量依據(jù)是探針被腐蝕的深度，探針腐蝕的越薄，其所引起的磁通量變化就越大，這種變化直接影響到金屬腐蝕的速率，從而得出不同介質(zhì)在腐蝕過程中的周期性變化，從而體現(xiàn)其顯示出這種監(jiān)測方法的靈敏度。一般情況下，片狀結(jié)構(gòu)以及管狀結(jié)構(gòu)是電感探針的兩種結(jié)構(gòu)形式，其分類是由管徑?jīng)Q定的，片狀探針應(yīng)用于

3 選擇監(jiān)測點

硫化物、氯化物的低溫電化學(xué)腐蝕以及硫化物的高溫化學(xué)腐蝕是煉油裝置發(fā)生腐蝕的兩大主要類型，前者是中全面腐蝕的體現(xiàn)，因此在選擇監(jiān)測點時必須關(guān)注相關(guān)腐蝕的流程、重視腐蝕分布的區(qū)域、對高溫設(shè)備的材質(zhì)進行監(jiān)測、應(yīng)用相關(guān)防腐工藝與技術(shù)，從而避免腐蝕所產(chǎn)生的傷害。

后者由監(jiān)測到的視點可以發(fā)現(xiàn)，其具有均勻性腐蝕的特點，因此在煉油裝置的產(chǎn)品分離系統(tǒng)化、常減壓蒸餾、延遲焦化的過程中便應(yīng)該選擇監(jiān)測點。在安裝監(jiān)測點時，不僅應(yīng)該按照相關(guān)腐蝕原理進行安裝，還應(yīng)該考慮到在線觀測的維護與評價便利性。由此，在線監(jiān)測點的設(shè)置應(yīng)該為一閉路循環(huán)系統(tǒng)，監(jiān)測點選擇適宜，有利于煉油裝置中在線腐蝕監(jiān)測反應(yīng)的速度以及收集參數(shù)數(shù)據(jù)的準確性，提高了該系統(tǒng)的即時性。

4 在線腐蝕監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展方向

煉油裝置中在線腐蝕監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)該建立在需求與應(yīng)用實踐的基礎(chǔ)上，并根據(jù)基礎(chǔ)性要求擬定發(fā)展方向。

要想實現(xiàn)復(fù)合監(jiān)測技術(shù)，必須提高在線監(jiān)測技術(shù)的可靠性、精度以及靈敏度，將多種不同類型的參數(shù)利用一根探針進行監(jiān)測，從而實現(xiàn)在線監(jiān)測的簡便化，減少了在線監(jiān)測的程序。多參數(shù)監(jiān)測是未來監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢，只有實現(xiàn)腐蝕發(fā)生發(fā)展過程監(jiān)測、腐蝕影響過程監(jiān)測、腐蝕事故監(jiān)測、腐蝕結(jié)果監(jiān)測等全面的腐蝕監(jiān)測，才能夠擁有系統(tǒng)化的監(jiān)測技術(shù)。

將收集到數(shù)據(jù)采用高科技手段進行智能化分析，然后建立與其有關(guān)的腐蝕數(shù)據(jù)庫，深入分析與挖掘相關(guān)數(shù)據(jù)，為技術(shù)發(fā)展提供理論性、決定性依據(jù)。

要想提高煉油裝置中在線腐蝕監(jiān)測技術(shù)的自動化控制能力，就必須將腐蝕數(shù)據(jù)作為參考，并以此為參考點進行研究，提高在線腐蝕監(jiān)測的力度，促進煉油裝置的科技化改進與發(fā)展。

結(jié)語

本文通過對煉油裝置中在線腐蝕監(jiān)測技術(shù)的作用進行了具體分析，并且就其應(yīng)用與監(jiān)測點進行了恰當?shù)倪x擇，從根本上總結(jié)出在線腐蝕監(jiān)測的未來發(fā)展方向，為我國化工業(yè)的發(fā)展開辟了一條簡便、快捷、安全的生產(chǎn)道路。

參考文獻

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篇7

1、概述

隨著我國電力工業(yè)發(fā)展和環(huán)保要求，火力發(fā)電廠的鍋爐都裝有脫硫設(shè)施。應(yīng)用最為廣泛的是石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)。脫硫塔的液氣比是決定脫硫塔效率的主要參數(shù)，液氣比大，意味著煙氣與脫硫劑接觸面積大，有利于SO2的吸收，但液氣比太大，容易導(dǎo)致霧化效果不佳，不利于脫硫。為維持脫硫塔正常運行，必須對煙氣流量參數(shù)實現(xiàn)準確測量，及時調(diào)整供液量；同時鍋爐排出的煙氣流量，也是國家實現(xiàn)大氣污染控制，需要監(jiān)督的重要參數(shù)。

由于脫硫系統(tǒng)進出口煙道截面大，流場不均勻，正常運行時，無法對煙氣量進行準確測量。近年來，操作人員進行脫硫塔調(diào)整一直停留在依靠觀測鍋爐負荷、煙道靜壓、引風(fēng)機擋板開度、單點流速測量等間接的監(jiān)測手段上，不能提供特大截面流量的準確數(shù)據(jù)，對指導(dǎo)脫硫塔運行和脫硫劑量的調(diào)整缺乏準確依據(jù)，造成很大操作不便和資源浪費。

2、國內(nèi)外煙氣流量測量方式對比

目前國內(nèi)外大型煙道的煙氣流量的測量主要采用以下方法：

（1）靜壓測量法。該方法利用流體力學(xué)的伯努力方程，即假設(shè)在全壓相等的前提下，動壓等于全壓減靜壓，通過測量靜壓來對比動壓。由于煙道中的煙氣含有大量的飛灰及腐蝕性氣體，動壓測量的取樣環(huán)境較差，故該傳統(tǒng)的流速測量裝置很難達到理想的測量效果。

（2）引風(fēng)機調(diào)節(jié)擋板開度法。該方法通過對引分機進口調(diào)節(jié)擋板做特性試驗，以調(diào)節(jié)擋板開度確定煙氣量。測量簡單、直觀，無需其它附屬設(shè)備。存在的問題：要求風(fēng)門開度指示與擋板的實際位置建立起一一對應(yīng)的關(guān)系，實際上難以保證；風(fēng)門開度與風(fēng)量、風(fēng)速之間的非線性關(guān)系、受風(fēng)道阻力等影響，相同開度煙氣量差別很大，無法以此定量確定風(fēng)量和風(fēng)速。

（3）單點流速測量法。該方法在煙道內(nèi)安裝文丘里等測速元件進行測量，由于該元件只能單點安裝，采集信號缺乏代表性，不能準確反映整個截面的流速和風(fēng)量，因此誤差很大。

（4）煙氣分析三原子氣體法。此方法利用各種煙氣分析儀器，測得干煙氣中三原子氣體的成分，再通過已知的煤種元素分析成分，計算得到的干煙氣量，再根據(jù)煤的水分和燃煤量，計算煙氣量。此種方法與煤種有關(guān)，由于電廠燃煤變化較大，因此會引起較大的誤差。

（5）煙氣分析過量空氣系數(shù)法。此種方法也是一種間接測量方法。通過各種煙氣分析儀器，測得干煙氣中過量空氣系數(shù)，再通過已知的煤種元素分析成分和燃煤量，計算得到煙氣量。此種方法也與煤種有關(guān)，同樣會引起較大的誤差。

3、解決方案

通過對上述存在問題的分析、研究，得出如下結(jié)論：從測量的理論和技術(shù)上要實現(xiàn)鍋爐的煙氣流量的準確測量，必須同時滿足以下條件：（1）要保證測量的準確、穩(wěn)定，即有誤差限作保證，需要一個基本的測量條件，對于煙氣流量動壓測量裝置也是如此，即需要一定長度整流直風(fēng)道。（2）測量裝置應(yīng)具有測量條件要求低、輸出信號穩(wěn)定、局部阻力小、含塵氣流管道平均風(fēng)速（多點、網(wǎng)格法）的特性。（3）要具有防止結(jié)露、防止含塵氣流堵塞、防止磨損和腐蝕的傳感元件的結(jié)構(gòu)措施。（4）在以上基礎(chǔ)上，利用微差壓傳感器、先進的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（或直接進入DCS系統(tǒng)）和計算機處理技術(shù)，對動壓信號進行必要的修正，以數(shù)字量和模擬量的方式顯示在計算機屏幕上，指導(dǎo)運行人員操作調(diào)整。

為此，我們把多個靠背管按矩陣排列布置于同一煙道截面，對該截面各位置進行全面測量。

將煙氣流速測量裝置安裝于煙道中水平直管段內(nèi)，當煙道內(nèi)有氣流流動時，迎風(fēng)面受氣流沖擊，在此處氣流的動能轉(zhuǎn)換成壓力能。因而迎面管內(nèi)壓力較高，其壓力稱為“全壓”。背風(fēng)側(cè)由于不受氣流沖擊，其管內(nèi)的壓力為風(fēng)管內(nèi)的靜壓力，其壓力稱為“靜壓”。測速裝置測量全壓與靜壓之差壓為“動壓”，動壓經(jīng)換算即可得出介質(zhì)的流速和流量。全壓與靜壓信號經(jīng)傳壓管引至電容式微差壓變送器，微差壓變送器輸出4～20mA模擬信號至DCS系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理與數(shù)值顯示。

每個靠背管測速儀均裝有整流消旋裝置。該裝置有兩個作用：一是當流場紊亂的煙氣進入套管后，使之整流消旋，減少干擾，有利于穩(wěn)定、準確測量動壓；二是在整流消旋裝置套管前端裝有變徑管段，當煙氣進入變徑套管，截面面積由大變小，流速加快，可提高測量精度。

在動壓、靜壓取樣管內(nèi)裝有自動清灰裝置，該裝置在煙氣流動的風(fēng)力作用下可自由擺動，不斷撞擊取樣管內(nèi)壁和內(nèi)孔，以達到清除內(nèi)部積灰的作用。

將單個靠背管測速儀與豎直管段相連接，起到均衡壓力的作用，成為均壓腔體。

篇8

中圖分類號：TM933 文章編號：1009-2374（2016）34-0038-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.019

當前我國電力系統(tǒng)的工作人員依舊是采用人工現(xiàn)場抄表的方式統(tǒng)計和分析電能量數(shù)據(jù)，工作效率低，人員配置多，人為錯誤發(fā)生率高。電能計量裝置在線檢測技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用改善了這一不利局面。其可以防范竊電、實施狀態(tài)檢修，為電量的錯誤計算和追收提供了證據(jù)，提高了計量裝置的穩(wěn)定性、可靠性、準確性。以較少的物力人力來管理更多的用戶，是電力企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在要求，也是現(xiàn)代用電管理的發(fā)展方向。

1 電能計量裝置的常見問題

根據(jù)國家的《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》，電能計量裝置包括各種二次回路、計量用電壓、電能表、電能計量柜及電流互感器等。參照現(xiàn)場運維的過往經(jīng)驗，電能計量裝置故障一般集中在電流互感器及其相二次回路、電壓互感器、電能表等方面。而且無論故障的形式如何，在數(shù)據(jù)的分析處理上都會體現(xiàn)為一次、二次側(cè)功率、電流和電壓因素等參數(shù)發(fā)生異常變化。綜合現(xiàn)場工作的經(jīng)驗，大致可以把電能計量故障類型分為以下三種：（1）電流互感器異常，包括電流互感器二次回路、二次開路超差、短路等；（2）電壓互感器異常，電壓互感器發(fā)生超差、二次側(cè)斷相、一次側(cè)熔絲熔斷。二次回路異常，二次回路出現(xiàn)連接出錯，表現(xiàn)為功率因素異常、電流異常、電壓異常等現(xiàn)象；（3）電能表異常。根據(jù)對集抄系統(tǒng)大用戶電能表的統(tǒng)計，一般常見的事故現(xiàn)象有正向無功、反向有功、反向無功、正向有功倒走或不走，總電量與峰谷平電量不匹配，電能表計量超差，電能表計時超差，電能表計費時段錯誤，電能表顯示異常，電能表斷相、失流、失壓、逆相序等。

2 電能計量裝置在線監(jiān)測的特點

集抄系統(tǒng)大用戶的電能計量裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)運行主要是通過采集多維度計量裝置及用電信息采集系統(tǒng)來完成，通過主站軟件進行分析、處理、計算后，采用圖表形式反映出來的一套系統(tǒng)體系。該系統(tǒng)能對計量裝置的運行工況進行實時監(jiān)控，計量裝置運行出現(xiàn)異常能及時被發(fā)現(xiàn)，使計量裝置故障持續(xù)時間得到有效降低，彌補了在傳統(tǒng)計量裝置運行管理中存在的不足，提高經(jīng)濟效益，實現(xiàn)生產(chǎn)效率的最大化。

電能計量裝置智能診斷系統(tǒng)與在線監(jiān)測可以實現(xiàn)采集設(shè)備故障分析、計量裝置的異常分析、各類事件的在線監(jiān)測和分析、異常流程處理、用電異常分析等功能，還可以為采集設(shè)備和計量設(shè)備運行質(zhì)量的評價提供統(tǒng)計數(shù)據(jù)論證。通過對用電信息采集系統(tǒng)，電能計量裝置可對多個電量參數(shù)進行檢測，對電能表的接線錯誤、失流、失壓、斷相、超差等二次回路故障能夠及時報警，有利于縮短故障處理時間。電能計量裝置在線檢測系統(tǒng)主要有以下四個特點：

2.1 豐富的異常指標專家?guī)?/p>

計量裝置的異常指標專家?guī)熘饕▽Σ杉b置異常、用電異常和計量裝置異常的判斷標準和定義，還可以看情況根據(jù)需要對其進行完善和增補。異常指標專家?guī)斓慕⒑徒∪梢灾悄芊治龊驮\斷各種計量裝置運行的異常，為計量裝置在線監(jiān)測提供了有效的監(jiān)控手段及數(shù)據(jù)支撐。

2.2 采集并發(fā)送用戶用電情況

將用戶的用電情況通過信息采集終端進行采集并發(fā)送至主站。主站的監(jiān)控人員從網(wǎng)絡(luò)計算機屏幕傳回的畫面報警或分析，提取用戶用電信息，與該用戶歷史數(shù)據(jù)進行分析比對，判斷該用戶的電能計量裝置是否正常運行。

2.3 可連續(xù)監(jiān)測

電能計量裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)可對計量裝置運行狀況進行連續(xù)監(jiān)測和分析，對計量異常能及時返現(xiàn)，降低了電量丟失的可能性。通過電量的采集，自動對線損進行計算，使主、配網(wǎng)線損壞管理更為快捷、便利。

2.4 分析判斷異常

電能計量裝置的異常智能診斷分析包括采集裝置異常分析、用電異常分析、異常白名單管理、電能異常分析等功能，可以通過采集系統(tǒng)采集的電能、電量、負荷示值和設(shè)備類型、事件、參數(shù)值、檔案等數(shù)據(jù)，利用異常分析專家?guī)熘械姆治瞿Ｐ?，對?shù)據(jù)進行計算、統(tǒng)計和分類，快速判斷出現(xiàn)故障或異常的原因。

3 大用戶集抄系統(tǒng)的在線檢測方法

電能計量裝置是由很多種高精度設(shè)備搭配組成，要想對其運行狀況進行準確檢測，難度系數(shù)很大。并且因為人員故障分析能力、采集終端質(zhì)量以及電力系統(tǒng)復(fù)雜性等因素的制約，加上終端具有預(yù)警性，一旦出現(xiàn)異常，就會向主站發(fā)出警報，這無疑降低了故障處理效率，增加了故障處理難度，要想快速做出判斷，必須運用更科學(xué)的方法進行分析。在分析采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的過程中可以得出結(jié)論，目前，系統(tǒng)平臺的分析重點和采集上來的數(shù)據(jù)種類還停留在采集數(shù)據(jù)是否完整、終端設(shè)備是否在線的層面上，并未深層地發(fā)掘其下的各類計量裝置監(jiān)控的運用、數(shù)據(jù)的利用以及用戶的用電特性監(jiān)測方面的能力，對計量裝置的運行狀態(tài)尚不能自主監(jiān)測。建立在目前可采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，為提升集抄系統(tǒng)在線監(jiān)測的能力，以下對在線檢測系統(tǒng)進行分析：

3.1 計量裝置的超差分析

計量裝置超差現(xiàn)象主要表現(xiàn)為互感器和電能表的超差誤差。以往檢測超差結(jié)果都是利用計量標準器具，當現(xiàn)場處于缺少標準計量器具的情況時，遠程檢測不可能對超差結(jié)果進行十分精確的測量，但是可以利用一些簡單檢測方式進行粗略估算，這在一定程度上也能對超差進行及早發(fā)現(xiàn)，盡量避免出現(xiàn)計量的重大誤差。

例如如果用戶自行安裝了主、副電能表的計量點，對兩塊電表測出的電量進行比較分析可以得到數(shù)據(jù)，根據(jù)相關(guān)規(guī)章的規(guī)定，一般電能表準確度等級不應(yīng)相差1.3～1.5倍。對于電壓互感器、電流可通過對一次側(cè)電流、電壓來分析監(jiān)測情況，再對一次、二次電壓電流的比值進行分析，可以大致預(yù)估出結(jié)果。

3.2 防竊電分析

作為一種通信方式來說，采集系統(tǒng)是安全可靠的。其在反竊電工作中可以發(fā)揮極為重要的作用，搜集用戶竊電的信息及證據(jù)，并將內(nèi)容及時發(fā)給主站。

立足于大用戶計量裝置的角度來看，竊電方式總結(jié)起來可以概括為兩種：（1）改變流經(jīng)電能表的電流、電壓值；（2）對電能計量裝置進行破壞，使其喪失準確性。通過比對分析采集平臺搜集的用戶負荷異常曲線以及分析失流、失壓的異常對電流和電壓造成的影響，已經(jīng)可以掌握其竊電依據(jù)。但根據(jù)目前已經(jīng)發(fā)生竊電案例來看，對于反竊電工作，采集系統(tǒng)基本是被動的，即當現(xiàn)場出現(xiàn)竊電后，再到系統(tǒng)中找尋證據(jù)，這距離實現(xiàn)主動式的反竊電監(jiān)控的目標還有較大差距。

本文通過分析提出兩種方法：（1）對負荷曲線開展主動監(jiān)控。用戶出現(xiàn)竊電行為，其現(xiàn)場負荷往往會在竊電狀態(tài)和正常用電狀態(tài)之間來回切換。集抄系統(tǒng)平臺可對負荷曲線進行繪制，使系統(tǒng)可以主動分析負荷曲線，如果負荷曲線出現(xiàn)突減或突增異常且長期運行的最小與最大負荷之間的差距超過50%，則該用戶很可能出現(xiàn)竊電行為，應(yīng)納為重點監(jiān)控對象范圍；（2）防范有竊電前科的用戶再次作案?？衫媒?jīng)傳感器啟動的攝像頭或紅外熱像儀器，對已有過竊電前科的用戶進行監(jiān)視，當出現(xiàn)異常時，終端可將警報及現(xiàn)場設(shè)備采集的各類圖像發(fā)送到主站，主站再對其進行重點監(jiān)控。

3.3 功率因素分析

從電能表功能的定義來看，電能表內(nèi)部會對每日的負荷數(shù)據(jù)進行凍結(jié)。在電能表的監(jiān)測工作中，并沒有深入研究探索電能表的存儲功能，而對于多功能電能表而言，其表內(nèi)存儲的月末電量及符合數(shù)據(jù)的準確性將有可能對電費出賬、線損管理等工作產(chǎn)生直接影響。在正常的用電情況下，普通用戶的功率因數(shù)一般在0.9以上。用戶的用電特性中如果帶有感性或容性特征，功率因數(shù)根據(jù)相應(yīng)的情況發(fā)生相應(yīng)的變化。遠程管理終端通過從計量裝置處采集的電量數(shù)據(jù)進行分析，可以對相應(yīng)的功率因數(shù)進行計算，從一定程度上可以反映出用戶的用電特性，為判斷用戶用電是否出現(xiàn)異常提供依據(jù)。

4 對電能計量裝置在線檢測的建議

根據(jù)當前的基本國情，一次性建立完善的電力檢測系統(tǒng)的條件尚不充分，還有很多地方需要改進，主要為三個方面：（1）提升系統(tǒng)的實時功能；（2）研究開發(fā)監(jiān)測手段；（3）提高管理水平。

4.1 提升系統(tǒng)的實時功能

從客觀角度出發(fā)，用電采集系統(tǒng)目前利用數(shù)據(jù)的程度不高。對于大量的報警信息，分析人員往往只能被動甄別，確認后再進行查詢。要想對系統(tǒng)的實時分析能力進行提升，首先系統(tǒng)對報警信息進行統(tǒng)計、分析、歸類，這樣分析人員對數(shù)據(jù)進行有類別、有主次的排查，很大程度上可以使監(jiān)測能力和工作效率得到提高。

4.2 研發(fā)新型監(jiān)測手段

目前，國內(nèi)許多電力公司都有自己對于現(xiàn)場監(jiān)測的方法與管理技巧，對于同一監(jiān)測內(nèi)容也存在不一樣的監(jiān)測方法。國內(nèi)各省市電力公司電能計量中心，可根據(jù)各自電網(wǎng)自身特點，從自身實際情況出發(fā)，具體問題具體分析，開發(fā)與自身情況相適應(yīng)的現(xiàn)場監(jiān)測手段。

4.3 完善現(xiàn)有類型終端功能

嚴格加強驗收工作，做好消缺工作，提高在線率。這就是通常所說的“兩頭抓”，一是源頭，一是現(xiàn)場?？蓢L試與無線通信方面的專業(yè)檢驗機構(gòu)進行聯(lián)合，嚴格對終端通信模塊的驗收程序進行把控，增加檢測手段，對不合格的終端產(chǎn)品不予出廠。

5 結(jié)語

電能計量裝置在線檢測系統(tǒng)通過對電流互感器、電壓表、電能表等數(shù)據(jù)進行檢測，可以實現(xiàn)對電能的故障判斷、自動校檢、防竊電監(jiān)測、記錄分析等功能。有利于改善大用戶集抄系統(tǒng)的故障檢測困難、檢測手段單一、管理水平落后等問題，為電量追補提供依據(jù)，極大地提升了計量裝置的維護管理和監(jiān)測能力。

參考文獻

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篇9

1.引言

高壓開關(guān)設(shè)備是電力系統(tǒng)中重要的控制設(shè)備和保護設(shè)備，設(shè)備中的斷路器任務(wù)是根據(jù)電網(wǎng)運行的需要把電力設(shè)備和線路投入或退出運行，或者將發(fā)生故障的電力設(shè)備和線路從電網(wǎng)快速切除，以保證電網(wǎng)中無故障部分正常運行。因此，一旦高壓斷路器出現(xiàn)故障，就有可能造成電力系統(tǒng)的更大的故障，嚴重時會造成重大損失[1，2]。

在我國，10KV級高壓斷路器大多數(shù)用于金屬封閉開關(guān)設(shè)備（成套電器），受工作環(huán)境所限，基本都不具備在線監(jiān)測的能力。但是就高壓斷路器而言，由于機械原因造成的故障（包括拒合、拒分和誤動）占70%～80%。操動機構(gòu)和傳動系統(tǒng)的故障以及電氣控制及輔助回路的故障是造成拒合、拒分和誤動故障的主要原因。因此，對高壓斷路器進行機械特性在線監(jiān)測，可以及早的發(fā)現(xiàn)斷路器故障原因，對減少開關(guān)事故和方便工作人員檢修有重要意義[3，4]。

本文在研究和分析了10KV級高壓斷路器故障原因的基礎(chǔ)上，提出了一種針對某公司生產(chǎn)的BPC-12/1250-31.5型永磁操動機構(gòu)高壓真空斷路器機械特性在線監(jiān)測裝置的設(shè)計方案，實現(xiàn)了對斷路器機械特性的在線監(jiān)測。

2.裝置總體設(shè)計方案

2.1 設(shè)計目標

高壓斷路器機械特性可進行監(jiān)測的參數(shù)較多，但受電磁環(huán)境等條件的約束，實際可以進行在線監(jiān)測的參數(shù)并不太多。本文通過分析高壓斷路器各種故障的故障率，結(jié)合高壓開關(guān)出廠檢驗儀器的國標《DL/T846.3-2004高電壓測試設(shè)備通用技術(shù)條件第三部分：高壓開關(guān)綜合測試儀》中的要求，選取斷路器的行程、超程、剛分（合）速度、分（合）閘時間、彈跳次數(shù)、彈跳時間、平均速度和動作時間這些特征量進行在線監(jiān)測[5，6]。

2.2 總體設(shè)計方案

在線監(jiān)測裝置包括傳感器、信號處理電路、CPU處理模塊和通信隔離電路組成，裝置整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

本文選用電阻式位移傳感器獲取位移信號。當斷路器動作時，電阻式位移傳感器會產(chǎn)生阻值變化，即為斷路器的動作信號。傳感器一般安裝在斷路器外部，可不影響設(shè)備的原有性能及可靠性[7]。在此，將直線位移傳感器安裝在動作觸頭的電磁鐵附近，有電磁鐵帶動懸臂梁與狀態(tài)指示器一起動作，角位移傳感器安裝在動觸頭動作的轉(zhuǎn)軸一端，傳感器安裝如圖2所示。

位移傳感器產(chǎn)生電阻信號的變化，經(jīng)信號處理電路轉(zhuǎn)換為電壓信號，可供CPU處理器進行數(shù)據(jù)采集。分合閘指令信號和輔助觸點信號經(jīng)開關(guān)量輸入電路傳送至CPU處理器，用來控制開啟CPU的AD采集以及反映開關(guān)的分合閘狀態(tài)。CPU選用TI公司的TMS320F2812型號的DSP為主處理器，DSP對采集到的分合閘信號及相應(yīng)的運動過程信號進行數(shù)據(jù)采集、運算之后，進行就地顯示監(jiān)測參數(shù)，并通過RS485通信將監(jiān)測參數(shù)上傳至上位機監(jiān)控軟件。

3.裝置硬件設(shè)計

3.1 DSP處理板電路設(shè)計

DSP系統(tǒng)有電源電路、時鐘電路、復(fù)位電路、JTAG仿真接口電路、片外程序存儲器、通信電路、時鐘芯片電路、液晶顯示電路和其它引腳處理及未用IO引腳處理電路9部分組成。電源電路為整個DSP系統(tǒng)供電，DSP需要直流3.3V和1.8V電源，，其中3.3V供給IO等外設(shè)，1.8V供給DSP內(nèi)核。TMS320F2812的上電次序是外設(shè)先上電，內(nèi)核后上電。電源電路采用TPS767D318為核心芯片，其輸入為+5V，輸出電壓為1.8V和3.3V，滿足DSP上電要求，具體電路如圖3所示。

3.2 信號處理電路設(shè)計

信號處理電路主要對直線位移和角位移傳感器信號進行處理，包括基準電源電路、直線位移信號調(diào)理電路和角位移信號調(diào)理電路。由于傳感器輸出信號為線性電阻信號，實際處理信號為電壓信號，系統(tǒng)電源受外部干擾影響，穩(wěn)壓精度稍低。在此，本文采用穩(wěn)壓管TL431進行穩(wěn)壓，其精度較高，可用于作為基準電源，輸出為電壓+4V，其電路原理如圖4所示。

高壓斷路器的位移信號是由電磁機構(gòu)驅(qū)動傳動機構(gòu)傳遞的運動信號，參考相關(guān)標準可知，其運動信號為低頻信號。由于工作現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，易受外界電磁環(huán)境等干擾，在此，本文選用二階有源巴特沃斯低通濾波器濾除干擾信號。由斷路器的機械性能標準規(guī)定知，斷路器機構(gòu)行程為8±1mm，超程為3.0～4.5mm，動作速度

濾波器的設(shè)計應(yīng)滿足，在通帶內(nèi)信號有盡可能小的衰減，且濾波曲線平坦，在阻帶內(nèi)將信號盡可能衰減。斷路器機械運動的最高頻率為37.5Hz，將濾波器的轉(zhuǎn)折頻率設(shè)計在保證37.5Hz信號幅值衰減允許情況的最低頻率。二階巴特沃斯濾波器的標準傳遞函數(shù)為：

由式（2）巴特沃斯濾波器的傳遞函數(shù)特性知，當ξ=0.707時效果較為理想，此時頻率響應(yīng)的幅頻特性不存在諧振峰，且具有最陡峭的衰減特性，查巴特沃斯濾波器的衰減特性曲線，得出此時轉(zhuǎn)折頻率取在60Hz附近可滿足要求。對濾波參數(shù)進行歸一化設(shè)計，取，二階有源巴特沃斯濾波器設(shè)計公式為[8]：

式中，、為電阻和電容的計算參數(shù)，為截止頻率，為品質(zhì)因數(shù)。

DSP的AD采集端要求輸入信號范圍為0～3V，因此，需將濾波后的信號調(diào)整在0～3V范圍，并對其限壓保護。信號調(diào)理電路如圖5所示。

3.3 開關(guān)量輸入電路設(shè)計

開關(guān)量輸入信號包括分合閘動作指令信號和斷路器狀態(tài)輔助觸點信號，為保證裝置的安全性和可靠性，本文采用光電耦合芯片TLP521對開關(guān)量信號進行電氣隔離，然后送至DSP的中斷端口，其電路原理圖如圖6所示。

4.裝置軟件設(shè)計

高壓斷路器機械特性在線監(jiān)測的軟件設(shè)計包括系統(tǒng)初始化、AD采集、數(shù)據(jù)處理、顯示和通信等程序。系統(tǒng)上電后首先進行初始化，根據(jù)輔助觸點狀態(tài)來判斷當前分合閘狀態(tài)。當有分合閘動作中斷信號產(chǎn)生時，啟動AD采集程序，并對數(shù)據(jù)進行FIR濾波后，計算速度信號、平滑濾波、計算特征參數(shù)，并將特征參數(shù)上傳至上位機，同時進行就地顯示。系統(tǒng)程序流程如圖7所示。

5.裝置測試結(jié)果分析

系統(tǒng)裝置的測試以BPC-12/1250-31.5型配永磁操動機構(gòu)的高壓真空斷路器為實驗平臺。在實驗室將信號處理電路部分連調(diào)測試，對分合閘動作分別進行多次實驗。用示波器抓取分合閘動作信號的波形如圖8所示。

其中，CH1為直線位移信號，CH2為角位移輸出信號。直線位置傳感器位于操控結(jié)構(gòu)的懸臂上，運動過程中信號變化明顯，由波形圖看出，在分合閘動作時，有明顯的彈跳波動。角位移傳感器在動作過程中轉(zhuǎn)動的角度較小，傳感器阻值變化范圍較小，彈跳波動不明顯，該傳感器輸出的信號需進行進一步校正后使用。

將機械特性在線監(jiān)測裝置整體聯(lián)調(diào)，選用直線位移信號進行機械特性在線監(jiān)測輸入信號，經(jīng)過多次實驗，取其中一組典型監(jiān)測參數(shù)如表1所示。

通過分析多次實驗數(shù)據(jù)分析，誤差不超過2%，可滿足機械特性在線監(jiān)測的精度要求。

6.結(jié)語

高壓斷路器機械特性在線監(jiān)測裝置可有效的監(jiān)測斷路器分合閘動作時的特征參數(shù)，并且可以將監(jiān)測參數(shù)通過RS485進行數(shù)據(jù)上傳。裝置有測量精度高、實時在線和數(shù)據(jù)通信等優(yōu)點，而且有著良好的抗干擾特性，可用于智能開關(guān)柜等配有高壓斷路器的電氣設(shè)備中進行機械特性在線監(jiān)測。

參考文獻

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[6]Maricel ADAM，Adrian BARABOI，Catalin PANCU.” Monitoring and Diagnostic System for High Voltage Circuit Breakers”.International Conference on Electromechanical and Power Systems，2007.

篇10

引言：

在電力系統(tǒng)中，電能為發(fā)電與用電的計量標準，電能的測量記錄不但核定出電能所用數(shù)量，而且也將電力系統(tǒng)的運行狀況檢查出來。目前，隨著各行各業(yè)的飛速發(fā)展，人們對電能的需求以及電力系統(tǒng)運作的要求也越來越高。然而，電力計量中存在的查表操作錯誤、檢測不及時等問題，直接導(dǎo)致了各種事故的發(fā)生。在此種形式下，為保證電網(wǎng)運行的可靠性與安全性，電力工作人員應(yīng)當加大電能計量操作的優(yōu)化力度，通過應(yīng)用先進的計量裝置在線監(jiān)測技術(shù)及電能計量遙測系統(tǒng)，促進電網(wǎng)系統(tǒng)朝著智能化方向改變。

1.電網(wǎng)計量裝置在線監(jiān)測技術(shù)相關(guān)要求

1.1在線監(jiān)測技術(shù)的終端計量設(shè)備

在電網(wǎng)計量裝置中，作為核心設(shè)備的終端計量設(shè)備不但需要及時收集電網(wǎng)接入的所有計量點的校正信號，而且還需主動、精確處理分析這些數(shù)據(jù)信號，并將整合的數(shù)據(jù)信息進行儲存。此外，終端計量設(shè)備還應(yīng)對本地與遠程系統(tǒng)之間的通訊功能進行支持，使得兩地可以通過網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)的傳輸與參數(shù)的修改，確保遠程控制系統(tǒng)的順利進行。因此，對終端計量設(shè)備提出了設(shè)計模塊化、功能多樣化的要求，且保證計量裝置的所有系統(tǒng)均被遠程測量覆蓋，從而對終端設(shè)備功能進行個性化的配置[1]。

1.2通信網(wǎng)絡(luò)

通信網(wǎng)絡(luò)包括PSTN、光纖、無線等幾種主要網(wǎng)格，為主站管理中心與現(xiàn)場終端計量設(shè)備交流數(shù)據(jù)的橋梁。應(yīng)用的通訊網(wǎng)絡(luò)不但需要滿足主站與現(xiàn)場設(shè)備之間的工作需求，而且還應(yīng)當在不斷增加電力協(xié)議與子站點的環(huán)境中，使計量裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)完全兼容Modbus協(xié)議、TCP/IP協(xié)議等多種通信協(xié)議，在促進工作靈動展開的基礎(chǔ)上，確保在通信條件不同的情況下，各種通信方式的順利開展[2]。此外，隨著當前電力事業(yè)的發(fā)展，以及對通信完整程度、精確度的要求不斷升高，通信網(wǎng)絡(luò)在滿足上述要求的同時，還應(yīng)確保電力系統(tǒng)的應(yīng)用端口能夠進行靈活拓展，從而實現(xiàn)新興用戶需求的充分滿足。

1.3主站的系統(tǒng)

計量裝置在線系統(tǒng)的監(jiān)測管理中心即為主站系統(tǒng)，其擔負著下載匯總、統(tǒng)計分析、儲存各個站點數(shù)據(jù)的任務(wù)，因而必須具備非常強大的數(shù)據(jù)管理功能，能夠及時分析并反饋電網(wǎng)異常運行的狀況及報警提示信息。此外，主站系統(tǒng)還需在分析各個子站點需求的基礎(chǔ)上，向其提供精確的數(shù)據(jù)及報表，并為其監(jiān)測工作開展歷史數(shù)據(jù)查詢與現(xiàn)場跟蹤等操作，從而保證遠程控制終端設(shè)備能夠進行正常運作。與此同時，主站還必須滿足能夠與營銷系統(tǒng)進行對接的要求，在滿足遠程瀏覽需求的基礎(chǔ)上，為遠程計量設(shè)備的工作需求提供必要的支撐。

2.電能計量遙測系統(tǒng)應(yīng)當具備的功能及其建設(shè)

電能計量遙測系統(tǒng)的框架具體如圖1所示，該系統(tǒng)的技術(shù)載體為計算機及通信技術(shù)，運作核心為數(shù)據(jù)庫，通過對遠程各用戶的電能信息進行自動采集，從而實時監(jiān)測電力系統(tǒng)的運行及電能的用電情況，最終實現(xiàn)電網(wǎng)計量工作的遠程化與智能化。本文以下對電能計量遙測系統(tǒng)應(yīng)當具備的功能及其建設(shè)展開研究。

2.1遙測系統(tǒng)應(yīng)當具備的功能

其一，遙測系統(tǒng)應(yīng)當對電力應(yīng)用的個性化需求進行充分滿足，并根據(jù)相關(guān)規(guī)章制度對重點用戶提供差異化服務(wù)，對普通用戶提供標準化服務(wù)，確保用戶及時獲得供電動態(tài)信息、用電政策等相關(guān)詳細資料。

其二，遙測系統(tǒng)應(yīng)對用戶的電能信息進行全面收集，清楚并掌握動態(tài)用電情況，避免漏電、偷電等問題的發(fā)生。通過分析電力系統(tǒng)的實際電能狀況，實時監(jiān)控電力負荷，并對電力系統(tǒng)負荷進行自主調(diào)整，將用電峰谷時期錯開，從而促進電網(wǎng)安全性及穩(wěn)定性的提高。

其三，遙測系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)用電需求，開展有針對性的抄表取數(shù)工作，確保電力系統(tǒng)缺損曲線的平緩、有序。同時，為避免拖欠電費的發(fā)生，還應(yīng)對欠費用戶進行技術(shù)的停電處理。

其四，計量遙測系統(tǒng)能夠根據(jù)電源點的不同開展分時電能計量工作，通過及時反饋最大電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)，以及最大用電需求量，促進電能計量工作朝著集約化的方向發(fā)展。

2.2遙測系統(tǒng)的建設(shè)策略

（1）系統(tǒng)建設(shè)前，根據(jù)用戶的實際要求將傳統(tǒng)電能表裝置更換為多功能電子式電能表，在保證此種電能表與遙測中心的數(shù)據(jù)達到一致的同時，嚴格執(zhí)行系統(tǒng)的監(jiān)控指令。

（2）完成系統(tǒng)安裝后，嚴格調(diào)試所有模塊，將電能計量時間過長、數(shù)據(jù)補抄能力偏低、報警程序出現(xiàn)失誤等已存在的，或可能發(fā)生的問題進行挖掘與優(yōu)化，從而促進電能計量工作的有效改進。

（3）認真統(tǒng)計所有電能計量點，對遙控系統(tǒng)覆蓋范圍中的素有發(fā)電廠、變電站的資料建立檔案，實行統(tǒng)一管理，并將其與SCADA EMS系統(tǒng)的記錄檔案進行核對，比較TV/TA變化、通訊方案等信息，將差異數(shù)據(jù)詳細記錄下來，及時與現(xiàn)場進行核實，從而確保各站端與主站檔案信息的一致，為計量遙測系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)信息。同時，將系統(tǒng)的報表功能進行拓展，允許系統(tǒng)修改生成的表報[3]。

（4）建立系統(tǒng)后，專門的負責(zé)人員跟蹤分析遙測系統(tǒng)，并逐月核對自身記錄的資料與系統(tǒng)獲取的電能計量資料，確保收集的信息與現(xiàn)場設(shè)備信息的一致。

3.結(jié)束語

目前，為適應(yīng)時代的需求，電網(wǎng)應(yīng)朝著數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展。作為電網(wǎng)重要組成部分的計量裝置，通過應(yīng)用在線監(jiān)測技術(shù)對電力進行計量，應(yīng)用遙測系統(tǒng)實現(xiàn)站點電能計量的控制，有效促進了電網(wǎng)的改進與發(fā)展。因此，電力工作人員應(yīng)對在線檢測技術(shù)的各項要求進行充分掌握，并通過選擇合理的技術(shù)設(shè)備，實現(xiàn)先進電能遙控系統(tǒng)的建設(shè)。

參考文獻：