本书以国家能源大数据发展战略为导向,结合编者多年科研成果和生产经验编写,介绍了电力互感器在线监测及评估技术,涉及在线监测系统的各个关键环节。内容包括电力互感器的结构和原理、传感器技术、信号处理技术、数据传输技术、计量性能评估技术、绝缘性能在线监测及评估技术等。最后介绍了电力互感器在线监测评估系统应用实例,给出了设计思路和方法,并对取得的数据进行分析。
电力互感器是电力系统中重要的一次设备,其测量值的准确性和可靠性关系着电力系统的安全稳定运行和贸易结算的公平公正。目前,电力互感器必须经过检定后方可投入运行,但离线检测的方式面临着停电计划难以申请、离线检测时效性差、无法反映运行中真实状态等问题。目前电力企业面临的生产经营压力越来越大,有着迫切的业务模式转型需求,可以预见,电力互感器质量管控方式由离线检测向状态监测转变是必然发展趋势。
2018年12月,国家市场监督管理总局批复同意依托国家电网计量中心成立“国家能源计量中心(电力)”,目的是对能源数据价值进行充分挖掘和应用,为政府、企业和用户提供权威、准确的相关服务。国家能源计量中心的首要任务就是实现计量设备数据的监测。这意味着互感器在线监测评估系统在该领域将成为未来几年的热点,相关技术研发、设备研制及推广将得到极大重视。但目前相关技术主要停留在基础研究阶段,应用效果不甚理想,缺少有效的解决方案,技术书籍又比较匮乏。
本书编者来自国家电网有限公司电力互感器运行性能实验室,近十年以来,实验室一直致力于电力互感器在线监测和评估技术的研发和应用工作,并依托政府、国家电网有限公司及四川省电力公司的科技项目形成了10余项科技成果,拥有20余项自主知识产权,在四川省多个变电站进行挂网运行,应用效果显著,积累了丰富的运行经验。本书就是编者在十余年的技术沉淀和运行经验基础上提炼而成的,从感知层的传感器技术,到应用层的在线监测装置,再到平台层的大数据分析算法,都有涉及,内容丰富、翔实。大多数内容都属于创新性成果,学术价值较高,而且涉及的技术思路可以推广至其他电力设备的状态监测。
本书可使从业者对电力互感器在线监测系统有全面的认识,获取一定的理论知识,还能培养其分析和解决实际问题的能力,提升在线监测系统的设计、使用和运维能力,为电力互感器运行状态监测专业培养技术人才,有助于该状态监测技术的推广和进步。
由于技术迅猛发展,加之编者水平有限,书中疏漏和不妥之处在所难免,敬请广大读者批评指正。
前言
第1章 概述
1.1 互感器制造发展概况
1.1.1 互感器的技术发展
1.1.2 我国电力互感器技术现状
1.2 电力系统对互感器要求
1.2.1 互感器绝缘安全可靠
1.2.2 密封切实可靠
1.2.3 温度设计可靠
1.2.4 热动稳定可靠
1.2.5 限制谐振过电压发生
1.3 在线监测技术发展概况
1.3.1 在线监测技术的发展
1.3.2 在线监测的原理
1.3.3 在线监测亟须解决的问题
第2章 电力互感器的结构和原理
2.1 电流互感器
2.1.1 电流互感器的基本结构
2.1.2 电流互感器主要技术参数
2.1.3 电流互感器的工作原理
2.2 电磁式电压互感器
2.2.1 电磁式电压互感器的基本结构
2.2.2 电磁式电压互感器主要技术参数
2.2.3 电磁式电压互感器工作原理
2.3 电容式电压互感器
2.3.1 电容式电压互感器的基本结构
2.3.2 电容式电压互感器的工作原理
第3章 传感器技术
3.1 温度传感器
3.1.1 固体温度传感器
3.1.2 半导体温度传感器
3.1.3 光纤温度传感器
3.2 湿度传感器
3.2.1 氯化锂湿度传感器
3,2.2 碳湿敏元件
3.2.3 氧化铝湿度计
3.2.4 陶瓷湿度传感器
3.3 红外线传感器
3.3.1 热探测器
3.3.2 热释电探测器
3.3.3 光子探测器
……
第4章 信号处理技术
第5章 数据传输技术
第6章 计量性能评估技术
第7章 绝缘性能在线监测及评估技术
第8章 在线监测评估系统应用实例
参考文献