国家电网公司科学技术项目可行性研究报告投资建议书word文档（ 8页）

目前国内外多采用对台具体设备开展监测，具有定局限性，多类型检测设备数据综合分析尚不多见。

根据国内外研究现状，可以看出目前类设备状态数据离线在线及巡视等分析尚没有统综合平台系统，信息处理存储和应用分散，各专业应用不统，在线监测装臵所发出状态监测数据及其传输协议目前尚无统标准，且存在许多原生性数据，导致各专业子系统分散，部署复杂，扩展代价高，不利于多类型数据统采集规范处理和推广应用。

针对类设备这样复杂系统，如何综合利用现代信息技术在线监测技术人工智能技术最新研究成果为设备提出种全新管理复杂系统健康状态解决方案直是当前研究热点问题。

但由于故障产生预报及诊断分析具有很大难度，使得国内外对故障预报诊断及分析技术研究成果还不是很多。

可见，输变电主设备在线监测绝缘故障诊断综合分析直是状态检修领域所关注重要问题。

目前研究工作多集中在单离线数据分析处理上，成绩显著，但应看到，绝缘状况劣化是个时变复杂过程，没有任何种方法可以解决现有问题困难，如单离线数据仅能反映出个时间节点上绝缘状况，难以反映绝缘状况变化规律和趋势，且对于快速变化绝缘状况，离线数据时效性无从谈起再如由于环境条件现场干扰等，在线数据与离线结果之间致性难以保证再如在线测量精度重复性及评估判据缺乏等等。

因此综合检测数据评估处理渐成发展趋势，在网络化日益普及今天，如何将其有效地应用于类设备检测分析与故障诊断也是研究人员关注问题。

三项目理论和实践依据湖北省电力公司将全省范围内类设备状态特性参数数据进行分析，研究湖北电网主设备局部放电气体质量等数据，建立绝缘状态和各个特性参数关联关系，给出变压器综合评估运行维护建议。

绝缘特性评估模型通过联合研发，结合湖北电网实际生产需要，建立绝缘状态综合分析中心系统，实现湖北全省设备统管理，以解决现有设备事故频发实际问题，重点包括具体专业分析模型局部放电模型分解物分析模型断路器绝缘特性模型断路器载流特性模型断路器开断特性模型及断路器机械特性模型，对类设备综合分析，给出设备寿命评估结论本项目技术关键为通过局部放电及气体分解检测情况，结合类型结构材料安装位臵环境条件等特性参数统计与分析，建立绝缘状态和各个特性变量数据关联，形成全省设备状态数据库系统投入和使用不应改变和影响次电气设备正常运行能自动地连续进行监测多种数据处理储存和统计分析具有自检和报警功能具有较好抗干扰能力和合理监测灵敏度监测结果应有较好可靠性和重复性，以及合理准确度具有对电气设备故障诊断功能，包括故障性质故障程度和趋势判断绝缘寿命预测给出设备过负荷能力建议等。

四项目研究内容和实施方案研究内容针对类设备绝缘状态开展研究，分析局部放电变化和分解物对类设备状态影响，结合检测相关本身特性变量局部放电量环境温度气压微水气体分解组分部位等，给出综合运行工况。

通过积累绝缘特性和各参数变化情况，局部放电模型分解物分析模型断路器绝缘特性模型断路器载流特性模型断路器开断特性模型及断路器机械特性模型，对综合分析，给出设备状态评估结论。

同时，本项目给出设备绝缘状态维护建议类设备绝缘状态综合分析中心系统安装运行和维护通过对类设备绝缘状态综合分析中心系统实际开发安装和运行，实现状态检修，并制定在状态检修情形下与更为适应更为经济运行维护规程和规范研究类设备绝缘状态综合分析中心系统可靠性采用技术最先进原理最可靠综合分析系统对类设备所有部分进行监测，并利用其所具有数学模型后台对故障进行分析诊断，判断故障原因趋势以及严重程度，研究其可靠性，验证其是否能从根本上杜绝故障报警误报和漏报。

从而为今后这项技术在网内推广应用积累经验研究类设备综合分析中心系统如何通过优化运行管理来延长类设备使用寿命通过类设备绝缘状态综合分析中心系统应用，研究系统是如何通过建立绝缘状态模型来关注局部放电气体分解物并通过局部放电测量气体质量维护等手段来延长设备寿命。

实施方案项目拟采用在两个变电站主设备先做试点，开发套类设备综合分析系统平台，通过对局部放电在线监测装臵数据气体分解物普测数据断路器机械特性在线监测装臵数据设备环境监测数据等进行集成，实现所需分析和诊断功能。

监测主要涉及到中局部放电监测，般采用方法进行。

装臵上用多个传感器检测接收到同放电源产生信号时间差，然后根据这些信号时差和电磁波传播速度可进行放电源定位。

基于这原理进行定位法，所要测量信号时差通常在纳秒数量级，这不仅要求测量记录设备具有很高频带和采样率，还要求被测信号本身具有很陡起始沿，方能读取纳秒量级信号起始时刻，及以上频段信号正好满足这要求。

断路器在线监测系统，应用于各种断路器机械特性在线实时监测。

记录断路器正常运行开断状态时三相次电流跳合闸线圈电流辅助接点状态断路器机械特性和机构箱温湿度油泵电机电流。

断路器状态在线监测子系统系统硬件包括电流互感器，温湿度传感器，以及震动传感器。

测量信号包括模拟量和开关量。

采用气相色谱技术及技术实现分解物离线监测，通过建立现场数据分类统计机制，对比局部放电数据情况形成大量现场数据总结，获得典型故障与关键气体分解物之间伴生关系。

采用气体传感器实现气体气体质量等数据，建立绝缘状态和各个特性参数关联关系，给出变压器综合评估运行维护建议。

绝缘特性评估模型通过联合研发，结合湖北电网实际生产需要，建立绝缘状态综合分析中心系统，实现湖北全省设备统管理，以解决现有设备事故频发实际问题，重点包括具体专业分析模型局部放电模型分解物分析模型断路器绝缘特性模型断路器载流特性模型断路器开断特性模型及断路器机械特性模型，对类设备综合分析，给出设备寿命评估结论本项目技术关键为通过局部放电及气体分解检测情况，结合类型结构材料安装位臵环境条件等特性参数统计与分析，建立绝缘状态和各个特性变量数据关联，形成全省设备状态数据库系统投入和使用不应改变和影响次电气设备正常运行能自动地连续进行监测多种数据处理储存和统计分析具有自检和报警功能具有较好抗干扰能力和合理监测灵敏度监测结果应有较好可靠性和重复性，以及合理准确度具有对电气设备故障诊断功能，包括故障性质故障程度和趋势判断绝缘寿命预测给出设备过负荷能力建议等。

四项目研究内容和实施方案研究内容针对类设备绝缘状态开展研究，分析局部放电变化和分解物对类设备状态影响，结合检测相关本身特性变量局部放电量环境温度气压微水气体分解组分部位等，给出综合运行工况。

通过积累绝缘特性和各参数变化情况，局部放电模型分解物分析模型断路器绝缘特性模型断路器载流特性模型断路器开断特性模型及断路器机械特性模型，对综合分析，给出设备状态评估结论。

同时，本项目给出设备绝缘状态维护建议类设备绝缘状态综合分析中心系统安装运行和维护通过对类设备绝缘状态综合分析中心系统实际开发安装和运行，实现状态检修，并制定在状态检修情形下与更为适应更为经济运行维护规程和规范研究类设备绝缘状态综合分析中心系统可靠性采用技术最先进原理最可靠综合分析系统对类设备所有部分进行监测，并利用其所具有数学模型后台对故障进行分析诊断，判断故障原因趋势以及严重程度，研究其可靠性，验证其是否能从根本上杜绝故障报警误报和漏报。

从而为今后这项技术在网内推广应用积累经验研究类设备综合分析中心系统如何通过优化运行管理来延长类设备使用寿命通过类设备绝缘状态综合分析中心系统应用，研究系统是如何通过建立绝缘状态模型来关注局部放电气体分解物并通过局部放电测量气体质量维护等手段来延长设备寿命。

实施方案项目拟采用在两个变电站主设备先做试点，开发套类设备综合分析系统平台，通过对局部放电在线监测装臵数据气体分解物普测数据断路器机械特性在线监测装臵数据设备环境监测数据等进行集成，实现所需分析和诊断功能。

监测主要涉及到中局部放电监测，般采用方法进行。

装臵上用多个传感器检测接收到同放电源产生信号时间差，然后根据这些信号时差和电磁波传播速度可进行放电源定位。

基于这原理进行定位法，所要测量信号时差通常在纳秒数量级，这不仅要求测量记录设备具有很高频带和采样率，还要求被测信号本身具有很陡起始沿，方能读取纳秒量级信号起始时刻，及以上频段信号正好满足这要求。

断路器在线监测系统，应用于各种断路器机械特性在线实时监测。

记录断路器正常运行开断状态时三相次电流跳合闸线圈电流辅助接点状态断路器机械特性和机构箱温湿度油泵电机电流。

断路器状态在线监测子系统系统硬件包括电流互感器，温湿度传感器，以及震动传感器。

测量信号包括模拟量和开关量。

采用气相色谱技术及技术实现分解物离线监测，通过建立现场数据分类统计机制，对比局部放电数据情况形成大量现场数据总结，获得典型故障与关键气体分解物之间伴生关系。

采用气体传感器实现气体分解物在线监测，得到各种条件对分解气体检测影响规律。

在理论工作方面，建立典型故障等效模型，寻找气体分解物与典型故障之间相关性，筛选出典型关键气体和判据。

五预期目标和成果形式预期目标通过累积局部放电气体负荷变化数据和各参数变化情况，气体质量模型通过联合研发，结合湖北电网实际生产运行需求，开发建立绝缘状态综合分析中心系统后台模型局部放电模型分解物分析模型断路器绝缘特性模型断路器载流特性模型断路器开断特性模型及断路器机械特性模型，对进行综合分析，给出设备寿命评估结论本项目将研究成果将大大减小由于类设备运输安装等问题而产生类设备故障事故。

本项目积累在安装了在线监测系统以后运行维护经验，实现状态检修，为今后全面推广应用提供示范。

根据智能电网建设要求，作出全面综合在线监测系统对故障预警可靠性优化运行指导性延长使用寿命以及实现状态检修所带来经济效益全面评估报告。

成果形式通过项目实施可建立起详实理论研究报告，整套设计制造技术，为湖北电网公司在智能电网变电站建设及改造提供有力理论依据及实践经验。

六合作单位或依托工程单位落实情况七项目承担单位条件项目负责人项目研究人员序号姓名年龄职务职称专业本项目中分工投入项目工作总月数工作单位具备条件八项目进度安排序号时间段内容前期调研确定现有类设备检测系统技术，及监测检测系统运行可靠性，准确性，完成调研报告。

选定试点变电站及类设备，购臵安装和调试综合分析中心系统传感器网络硬件建立数据分析模型开发建立综合分析中心系统专业分析模型局部放电模型分解物分析模型断路器绝缘特性模型断路器载流特性模型断路器开断特性模型及断路器机械特性模型，综合分析设备状态和各个特性参数关联。

联合研发新系统数据接口调试通讯软件研发编程和调试数据接口系统软件联调运行测试进行研发程序验收完成数据通讯设备验收项目查新评审工作项目结题，科技申报等工作目和意义本项目目在于对全省范围内类设备中使用气体进行综合分析，给出气体运行性能评估结果积累设备运行维护经验，尤其对气体使用维护故障诊断及更换策略等方面具有实际意义，可进