インシュレータ汚れ度オンライン監視システム

インシュレータ汚れ度オンライン監視システム

1.1概要

送電線インシュレータ汚れオンラインモニタリングシステムは、高圧運転環境におけるインシュレータ汚れ状況とモニタリングポイントの微気象状況をリアルタイムでモニタリングすることができる。システムはデータ情報をGSM/SMSあるいはGPRS方式を通じてデータを分析処理センターに転送し、専門家の分析システムを通じて各種パラメータを総合し、漏洩電流値、放電パルス数及び気象パラメータなどに基づいて等価塩付着密度と汚れの発展傾向を導き、そして直ちに運行碍子の安全、信頼できる状況を理解する。基準値を超えた碍子に対して適時に多種の方式の警報、警報を行い、点検と清掃を指導する。

システムは一定の程度で碍子閃絡、トリップなどの事故発生の確率を下げることができるだけでなく、ある時間内の線路、タワー、碍子などの漏洩電流値の検索を提供し、同時に最大漏洩電流、平均漏洩電流及び各相の最大漏洩電流、平均漏洩電流を統計し、最大塩密値、平均塩密値及び各相の最大塩密値、平均塩密値。また、碍子の電気性能低下規則、碍子閃絡とその微気象、微環境変化との関係を総括するために理論的根拠を提供することができ、路線運行維持部門が「定期点検」から「状態点検」への転換を徐々に実現するために貴重な現場運行資料を提供することができる。

1.2意義

我が国の石炭、水力資源の分布の極めてアンバランスのため、エネルギーは主に電力網によって伝送されることを決定し、電力網の重要な構成部分である送電線として、その運行安全性と信頼性はますます電力システムの運行と管理者の重視を受けている。送電線の運行と維持管理の自動化と情報化レベルを高めることは非常に重要な社会的意義と経済的利益がある。

2.1監視方式：インシュレータストリングにインシュレータ汚れモニターを設置することにより、インシュレータ汚れ状況のリアルタイムオンラインモニタリング、早期警報、分析意思決定を実現する。

2.2監視内容：インシュレータリーク電流（インシュレータ汚れモニタを使用）。

2.3通信方式：絶縁体汚れ監視装置はGSM/MSS/4 G/CDMA通信方式を用いてデータを伝送する。

2.4給電方式：碍子汚れ監視装置は太陽光方式で電力を供給し、電源部分には太陽電池モジュール、蓄電池、充放電コントローラが含まれている。蓄電池の無日光使用の給電時間は30日以上で、蓄電池の使用寿命は5年以上である。

2.5運転方式：システムは自動収集方式または制御収集方式を採用することができる。

2.6監視装置の設置原則：選択した設置位置及び装置の外観構造は正常な送電線の点検メンテナンス作業に影響しないべきであり、装置の設置は整然と、堅固であるべきであり、原則としてケーブルは少なくとも0.5メートル間隔に1つの固定点が必要である。

2.7設置場所：開口式のドレイン装置を絶縁体表面に引っ掛けるだけでよい。

3.1システム構造：システム全体は碍子汚れ監視装置とバックグラウンド総合分析ソフトウェアシステムから構成され、システム構成ブロック図は下図を参照：

インシュレータ汚れ度オンライン監視システム

インシュレータ汚れ監視装置

インシュレータ汚れモニタはインシュレータに取り付けられ、モニタは統合分析ソフトウェアシステムとデータ通信を行うための遠距離無線通信インタフェースを有する。モニタは自己検査、収集、測定ができ、測定結果を総合分析ソフトウェアシステムに転送することができる。

バックグラウンド解析ソフトウェアシステム

統合分析ソフトウェアシステムは、データ通信モジュール、データ処理サーバ、クライアント、無停電電源、および統合分析ソフトウェアから構成される。

総合分析ソフトウェアは、碍子汚れモニタからのデータを統一的に受信し、統一的に表示し、統一的に分析し、管理し、履歴データを照会し、統計し、レポートを生成し、意思決定支援分析を行うことができる。

システムは他のMISシステムとインタフェースし、データを共有することができる。

3.2監視システムの構成と運行環境

モニタ装置のハードウェア構成

（1）リーク電流収集センサー：参セット、

（2）データ変換モジュール：参セット、

（3）電源システム：ソーラーパネル、充電コントローラ、リチウム電池、

（4）子局通信システム：4 G無線データ伝送モジュールとユビキタスネットワークカード、

（5）304ステンレス本体箱、

（6）先端機器データ通信接続ケーブル、コネクタ及びシールド

（7）先端設備に付属して固定治具を取り付ける、

実行環境

周囲温度：-25℃～+45℃、

動作温度：-40℃～+85℃、

相対湿度：5%RH ~ 100%RH、

大気圧：550 hPa ~ 1060 hPa、

3.3システムソフトウェア

ハードウェア構成：サーバー（ホストは10年以上監視データを格納できる）、データ通信モジュール、クライアント、無停電電源、

ソフトウェア構成：サーバオペレーティングシステムWindows Server 2008、データベース管理システムSQL Server 2008、クライアントOS Windows XP/Windows 2008など、IEブラウザ、統合分析ソフトウェア、

3.4バックグラウンドデータセンター

バックグラウンドシステムはサーバとシステム診断ソフトウェアで構成され、サーバは顧客の要求に応じて当社または顧客ケーブル出荷管理センターに構築することができる。システムは先端監視端末が収集した故障信号を受信し、汚れ度ソフトウェア分析により、汚れ度の診断結果を得る。リリースされたWEBアドレスを登録することで、ローカルとリモートアクセスが可能になります。システムの診断が完了すると、事前に設定されたオペレータの携帯電話に障害アラーム情報を送信し、リアルタイム障害のオンライン監視測位機能を実現します。

3.5ユーザー・アクセス

ユーザーアクセスインタフェースはB/S構造設計を採用している。バックグラウンドシステムによって割り当てられた権限アカウント、パスワードを使用して、リモートログインでシステムにアクセスできます。絶縁体の汚れ漏れ電流を見ることができ、設備のリアルタイム運転状況情報を監視することができる。リアルタイムおよび履歴障害情報を照会し、いつでもどこでもシステムにアクセスできるようにします。

4.主な技術パラメータ

◆適用範囲：66 KV～500 KV送電線で運転される磁器質、ガラス質及び合成絶縁体のオンライン状態モニタリング。

◆66 KV〜500 KV変電所で運転される磁器質、ガラス質及び合成絶縁体のオンライン状態モニタリング。

◆塩密度測定範囲：0 mg/cm 2～1.0 mg/cm 2

◆灰密度測定範囲：0 mg/cm 2～2.0 mg/cm 2

◆温度測定範囲：－40℃～＋120℃、測定精度：0.5℃、

◆湿度測定範囲：0～100%RH、測定精度：2%RH、

◆風速測定範囲：0～75 m/s、精度：±（0.5+0.03 V）m/s、

◆風向測定範囲：0〜360°、精度：±5°、

◆監視ユニットの運行環境温度：-40℃～+85℃、

◆監視ユニット運行環境湿度：98%RH以下、

◆低消費電力：機械全体の消費電力3 mA、

◆通信方式：GSM/GPRS/CDMA無線通信、

◆ホスト電源の監視：太陽エネルギー+蓄電池、

◆監視ホストに日光がない場合の連続運転可能時間：＞30日、

◆防護レベル：IP 65、

◆蓄電池の使用寿命：5年以上、

◆太陽電池パネルの使用寿命：10年以上、

◆ソフトウェアシステム：無料アップグレード、

5.1監視装置の特徴

（1）この装置は碍子表面から直接に導流し、信号は遮蔽線を通じて導入され、システムの耐干渉能力を高め、電磁、防水、落雷を防ぎ、信号伝送、システム運行の安定性と信頼性を確保する。

（2）測定精度が高い。本システム装置は超低弱信号を収集することができ、測定精度は0.01ミリアンペアに達し、50 ~ 2000 Hz間の弱電流信号を収集することができ、強電場環境下の超弱信号収集の難題を解決することに成功した。

（3）データ収集、測定と通信機能を有し、通信ネットワークを通じて測定結果をバックエンド総合分析ソフトウェアシステムに転送する、

（4）電源投入自己起動機能、

（5）オンライン自己診断機能を有する、

（6）時間同期機能、総合分析ソフトウェアシステムの時間調整命令を受信でき、毎日時間調整一回、誤差は5 s以下、

（7）開口式のドレイン装置を絶縁体表面に係止するだけで十分に便利である。停電することなく設置でき、回線の正常な運行に影響を与えない。

（8）ローカルデバッグのための適切なインタフェースを有する、

（9）データ一時保存機能、通信異常時に3日以上のデータを保存できる、

（10）装置本体は太陽エネルギー＋蓄電池給電モードを採用し、柱塔傾斜角度収集ユニットは太陽エネルギー＋リチウム電池給電モードを採用し、持続的な雨天条件下で、装置本体は少なくとも30日間正常に動作することができ、柱塔傾斜角度収集ユニットは1年以上正常に動作することができる、

5.2総合分析ソフトウェアシステムの特徴

（1）データ収集ユニットのデータを定期的に自動受信することができる、

（2）遠隔で収集方式（自己制御方式または制御方式）、自動収集時間を設定する機能を有する、

（3）バックグラウンドソフトウェアはユーザーのニーズに応じて、データ収集密度を設定することができる、

（4）データ収集ユニットに時刻合わせコマンドを送信することができる、

（5）データ収集ユニットのIPアドレスとポート番号を遠隔修正することができる、

（6）履歴データを照会、分析し、自動的にレポートを生成することができる、

（7）警報提示機能を備える、

（8）他のMISシステムからインタフェースを行うことができ、

（9）無料でアップグレードできる、

（10）その歴史データと現在のデータに基づいて傾向分析を行い、傾向図を作成し、汚れ沈着の発展速度と傾向を推定し、そして汚れ絶縁表面に沿って交流アーク周期の変化の法則を確定し、早期に閃絡の発生を予測するために有効な手段を提供する；

（11）トレンドマップ上に最大6つのチャンネルのパラメータを同時に表示することができ、1つのロッドタワー上の6ウェイ碍子列のパラメータを同時に表示することができ、それぞれ異なる色で与えることができる。