综合电力监测装置的设计

『壹』 电能质量在线监测装置有哪些功能

电能质量在线监测仪实现电能质量参数测量，该设备安装在供电系统变电站版、用户站、及铁权路牵引站，监测供电线路电能质量否符合国家标准及对用户进行电能质量考核的专业在线监测设备，并在参数超标时输出报警信号。分布在各监测点PQ-2000L通过通讯网与电能质量监督管理中心主机构成电能质量监督管理网络，以实现区域内电能质量监测、管理与控制的要求。
设备采集模块采用TI公司的TMS320F2812，32位DSP数字处理器，主频高达150M,外扩内存512K,保证数据采集处理的准确性和稳定性，四层电路板设计，提高了系统稳定性和抗干扰能力。
测量功能
1、电流真有效值、基波有效值、2～63次谐波有效值；
2、电压2～63次谐波的含有率、总畸变率；
3、功率因数、相移功率因数；
4、基波视在功率、基波有功功率、基波无功功率、
5、电压偏差；
6、三相电压不平衡度、正序、负序、零序；
7、电网频率；
8、电压波动与闪变值（长期闪变值（Plt）、短期闪变值（Pst））。
9、电压骤升、骤降、短时中断
10、间谐波功能测量
11、电能质量超标波形记录。

『贰』 电气火灾监控系统设计方案要注意什么

1适用电气火灾监控系统配电系统的保护接地形式

1） 配电系统的接地形式

TN系统的定义：电力系统有一点接地，电气装置的外露可接导体通过保护线与该地点相连接。

TN系统可分为：TN-S系统，整个系统的中性线（N线）和保护线（PE线）是分开的；TN-C系统，整个系统的中性线和保护线是合一的；TN-C-S系统，系统中有一部分的中性线和保护线是合一的。

TT系统的定义：电力系统中有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护接地线与电力系统接地点无关。

2） 不同的接地系统应注意的问题

剩余电流式电气火灾监控探测器安装时，必须严格区分N线和PE线，三极四线式或四极四线式的N线应接入剩余电流互感器。通过互感器的N线，不得作为PE线，不得重复接地或接设备外露可接近导体。

在TN系统中，必须将TN-C系统改造为TN-C-S,T N-S系统或局部TT系统后，才可安装使用剩余电流式电气火灾监控探测器。在TN-C-S系统中，监控探测器只允许使用在N线与PE线分开部分。

2 剩余电流互感器的安装

1）剩余电流互感器穿线

剩余电流互感器在穿线前应分清电网中的相线，N线以及PE线。相线和N线必须一同穿过剩余电流互感器，PE线不能穿过互感器。在系统中，如果N线未与相线一起穿过互感器，一旦三相负载不平衡，N线将有电流流过，探测器检测到电流信号，即发生误动作。不同回路间的N线不得多点相连或重复接地，否则会造成误动作，在系统试运行时出现漏电流值过大而出现报警，很大一部分均是由此类情况造成。如果PE线同N线及相线一起穿过互感器，也会造成监控探测器的拒动作或误动作。

也并非所有的剩余电流监测都需要将相线穿入互感器内，TN-S系统的总剩余电流监测方法就可排除在外，它可只穿一根电缆线通过剩余电流互感器。这个方法的优势在于：可以选用小型的剩余电流互感器提高测量精度；后期如果互感器出现故障时，维护方便。
2）剩余电流互感器的安装位置

剩余电流互感器应该安装在便于检修的地方，尽量远离强磁场。互感器的安装没有方向问题，互感器可以直接挂在线缆上，也可以固定在配电箱中。

剩余电流互感器安装与开关断路器的上端或下端并不会影响被保护线路的监控。但为了以后检修方便，安装于开关的下端口处较好，在断电检修时不必将上级开关断电，只需本级开关断开即可检修。

3 电气火灾监控探测器的参数设置

动作电流值的确定，往往要根据现场回路后负载的正常漏电流的值来确定。实际情况电力系统中，不同回路的正常漏电流是不同的，额定剩余电流不动作值应不小于被保护电气线路和设备正常运行时泄露电流最大值的2倍。被保护电气线路正常运行时的漏电流值应控制在小于500mA，若泄露电流大于500mA，则应将监控探测器设置在下一级供电回路中，或者对线路或设备进行检查或更换。

对于被保护线路为动力线路，为避免大型设备启动瞬时对地泄漏电流太大引起装置报警动作, 应将监控探测器的动作时间延长避过设备启动时的不正常漏电，防止误动作。

分级保护应用原则。系统应用中常有分级保护，常见2～3级，上下级的选择性原则：动作电流方面，上级设备的设置必须最少是下级设备的两倍；脱扣时间方面，上级设备的延迟时间应大于下一级剩余电流保护装置的动作时间，且动作时间差不得小于0.2 s。

剩余电流电气火灾监控探测器一般并非单独使用，而是与电气火灾监控设备相配套使用，当有漏电故障发生时，并不会马上发生火灾。如果监控探测器保护时自动切断保护对象的供电电源，可能造成其他不可预知的危害。故剩余电流式电气火灾监控探测器宜用于报警，不宜自动切断电源。有电气火灾监控设备时，将故障信息上报主机设备，由值班人员确认该故障信息并根据实际情况执行下一步操作。

4 漏电故障检查

剩余电流式电气火灾监控探测器一般安装于电力系统配电柜的出线端（变配电所）或楼层配电箱进线处。当被保护线路或设备发生漏电故障时，并不能断定具体故障的点或位置，需逐一查看安装点后各个线路及设备，这也是一项比较繁琐的工作。

首先，区分漏电故障的原因，是由于接线不规范或接线错误引起的，还是设备或线路故障或者新增负荷引起的。在新运行项目中，很多情况都是由于接线不规范或接线错误导致，此时需要对保护线路的接线一一改正过来。将被保护线路中设备都正常运作之后如果剩余电流值在预计范围内，基本可以确定线路已正常。接线错误引起的剩余电流往往比较大。

其次，采用仪表检测法、分别断电法（逐一排除法）、停电测量法等方法检测漏电的具体部位。其中最有效及方便的方法就是分别断电法，这种方法可以逐一缩小故障地点，最终发现故障原因。在不允许停电的情况下，我们一般采用观察法及仪表测量法进行。观察法主要是观察线路中有无明显的接线错误或者拉弧现象；仪表检测法中我们需要有专门的手持漏电检测装置，来检测各个回路中漏电的大小，根据大小来定位。

『叁』 变电站如何使用电能质量监测装置监测供电可靠性

电能质量在线监测装置作为一种能够对电网中电能质量问题进行记录及分析的专业测量工具，可以捕捉故障现场的谐波、电压波动、闪变、功率和三相不平衡等常见电能质量问题，为智能电网提供电能质量方面的性能评估和治理决策。通过实现监测装置与主站监控分析软件的无缝集成，为变电站实现智能化提供整套的解决方案。目前致远电子在电能质量监测装置与监测分析软件做得都非常成熟，在国内知名度比较高，如：广东省某110KV变电站，隶属于广东电网公司某供电局，该变电站共有两台主变，总容量达到80MVA，该站主接线方式为线路变压器组结线，通过两条110KV线路：110KVA路支线、110KVB路支线与220KVC变电站和220KVD变电站相连。该变电站电气连接图如所示。

图3电能质量在线检测系统拓扑图
数据分析软件能对电能数据进行多方面的精确分析，主要功能包括实时数据浏览、综合统计报表导出、告警数据查询以及历史数据查询等，通过对电能数据以上几方面的分析最终评估出区域的电能质量状况。

『肆』 智能化电力电缆隧道在线监测系统是由什么组成

智能化电力电缆隧道在线监测系统是由多个子系统组成。

（1） 电缆局部放电在线监测子系统

电缆局部放电在线监测子系统由局部放电采集装置、高频脉冲电流（HFCT）传感器、工频相位互感器三部分组成，分布式电缆智能在线监测装置通过RS485连接该终端。

（2） 电缆环流在线监测子系统

电缆环流在线监测采用智能环流互感器，实现电缆金属护套多点接地故障的实时监测。

（3） 电缆温度在线监测子系统

电缆温度在线监测终端采用的智能温度传感器为高精度工业级高精度温度传感器，它集温度测量、A/D转换为一体，可在1S内将模拟信号转换成数字信号。此外，与传统的热敏电阻等测温元件相比，该传感器可直接读取被测物体的温度，并且可以根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式；并由其组建的温度测量单元体积小，使用方便灵活，便于携带和安装。

（4） 环境气体在线监测子系统

系统中环境气体在线监测终端采用气体传感器（四合一），其采用电池供电、LoRa通信，用于监测电缆通道中的气体浓度（O2、CO、CH4、H2S），具有测量精准、低功耗、体积小、重量轻、寿命长等优点。

（5） 水位在线监测子系统

系统中水位在线监测终端采用智能化传采一体设计的水位传感器，具备信号耦合、数据采集及处理功能。其采用电池供电，与分布式电缆智能在线监测装置之间采用WiFi无线通信方式，简化了现场取电、布线问题，具有方便安装，便于施工、调试及后期维护等优点。

（6） 井盖在线监测子系统

井盖在线监测终端采用智能井盖传感器，具备耐火、防盗、防侵入功能，记录井盖开闭情况，具备远程开启、本地开启、应急开启功能，能够按时间、地点、人员进行多种组合的权限设置。

（7） 视频监控子系统

视频监控终端采用网络摄像机，利用现代成像技术实现目标电缆运行状态可视化监测。该网络摄像机具备越界侦测、区域入侵侦测、移动侦测、动态分析、遮挡报警等智能报警功能；具备防闪烁、密码保护、视频遮盖、水印技术、IP地址过滤等通用功能。