Системы мониторинга LandPower

Научно-производственный профиль Wuhan LandPower

Wuhan LandPower Co., Ltd. (武汉朗德电气有限公司) — специализированное научно-производственное предприятие в составе Sun.King Technology Group, расположенное в национальном парке высоких технологий «Оптическая долина» города Ухань.

Компания является признанным лидером Китая в секторе разработки приборов онлайн-мониторинга, оптических сенсорных систем и интеллектуальных диагностических комплексов для высоковольтных подстанций 10–500 кВ.

Научно-технический персонал предприятия включает докторов наук в области высоковольтной изоляционной техники и оптоэлектроники.

Завод оснащен экранированными лабораториями высоковольтных испытаний с фоновым уровнем частичных разрядов менее 1 пКл, климатическими камерами экстремального термоциклирования и специализированными стендами калибровки инфракрасных датчиков элегаза SF6.

Принцип оптоакустической дуговой защиты GOM5011

При возникновении внутреннего короткого замыкания в ячейке комплектного распределительного устройства КРУ электрическая дуга мгновенно выделяет огромное количество тепловой энергии, вызывая взрывное нарастание давления воздуха и разрушение шкафа.

Время стойкости металлической ячейки к давлению дуги составляет не более 100 миллисекунд. Традиционные токовые релейные защиты с выдержкой времени 200–500 мс не способны предотвратить разрушение оборудования.

Система GOM5011 использует оптические точечные датчики и гибкие кварцевые световоды, размещенные в отсеке шин, кабельном отсеке и отсеке выключателя. При возникновении вспышки дуги оптический сигнал по оптоволокну поступает в процессорный блок за доли микросекунды.

При одновременном подтверждении факта аварии по превышению фазного тока блок выдает сигнал на отключение выключателя менее чем за 1 миллисекунду, локализуя аварию до разрушения стенок ячейки.

Ультравысокочастотный мониторинг ЧР в КРУЭ (GIS)

В элегазовых распределительных устройствах КРУЭ (GIS) электроды и шины заключены в заземленные металлические трубы, заполненные элегазом под давлением.

Возникновение дефектов монтажа (микрозаусенцы на токоведущих шинах, свободно плавающие металлические частицы или пустоты в литых эпоксидных изоляторах) сопровождается импульсами частичных разрядов (ЧР) с субнаносекундными фронтами нарастания.

Импульсы ЧР возбуждают электромагнитные волны в коаксиальной структуре КРУЭ в диапазоне УВЧ (300–1500 МГц).

Система LandPower GOM5012 использует емкостные датчики UHF, установленные на диэлектрических проставках фланцев, и алгоритмы фазово-разрешенного анализа PRPD (Phase Resolved Partial Discharge).

Программный комплекс автоматически классифицирует тип дефекта и отсекает внешние радиопомехи сотовой связи и коронных разрядов линий электропередачи.

Инфракрасный контроль параметров элегаза SF6

Элегаз (гексафторид серы SF6) обладает превосходными дугогасящими и изоляционными свойствами, однако при наличии влаги под действием электрической дуги образуются агрессивные токсичные кислоты (HF, SO2), вызывающие коррозию контактов и резкое снижение электрической прочности промежутка.

Датчики LandPower серии OSF3091 монтируются непосредственно на технологические клапаны газовых отсеков КРУЭ и выключателей.

В датчике применен метод недисперсионной инфракрасной спектроскопии (NDIR): узкополосные ИК-излучатели и оптические интерференционные фильтры измеряют резонансное поглощение молекул воды на характеристических длинах волн.

Одновременно измеряются температура и абсолютное давление газа, на основе чего микропроцессор датчика в реальном времени вычисляет приведенную плотность элегаза при 20 °C без расхода и выброса элегаза в атмосферу.

Диагностика кабельных линий 10–220 кВ и муфт

Силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) подвержены возникновению водных и электрических триингов (микроскопических ветвящихся каналов пробоя), особенно в зонах монтажа концевых и соединительных муфт.

Система LandPower EOM4010 оснащается датчиками тока высокой частоты HFCT (High Frequency Current Transformer), которые защелкиваются на шинах заземления экранов кабелей без вывода линии из работы.

При возникновении частичного разряда в муфте импульс тока распространяется по жиле и экрану кабеля в обе стороны.

Высокоскоростной синхронный регистратор с частотой дискретизации до 100 Мвыб/с сопоставляет время прихода прямого и отраженного импульсов (метод рефлектометрии во временной области TDR), определяя расстояние до дефектной муфты с точностью до 1–2 метров на трассе длиной несколько километров.

Непрерывный контроль высоковольтных вводов трансформаторов

Высоковольтные конденсаторные вводы силовых трансформаторов 110–500 кВ состоят из чередующихся слоев изоляционной бумаги и алюминиевой фольги. Увлажнение или старение изоляции приводит к росту диэлектрических потерь (tgδ), перегреву и взрыву ввода с разрушением бака трансформатора и пожаром.

Система LandPower OMS3050 подключается к измерительным выводам (ПИН) вводов трансформатора через защитные герметичные переходные адаптеры.

Аппаратура непрерывно измеряет фазовый угол и микроамперные токи утечки трех фаз вводов.

Специальный алгоритм взаимного векторного сравнения компенсирует суточные и сезонные колебания напряжения сети и температуры масла, вычисляя абсолютный прирост емкости C1 и тангенса потерь tgδ с точностью до 0,05%.

Это позволяет обнаружить пробой даже одной внутренней бумажной обкладки задолго до аварии.

Онлайн-анализ растворенных газов (DGA) в масле

Анализ растворенных газов в трансформаторном масле Dissolved Gas Analysis (DGA) признан наиболее информативным методом ранней диагностики силовых трансформаторов.

Система EPM3010 монтируется непосредственно на бак трансформатора и в автоматическом режиме осуществляет отбор масла, вакуумную дегазацию и хроматографический анализ концентрации ключевых газов: водорода H2, метана CH4, ацетилена C2H2, этилена C2H4, этана C2H6, оксидов углерода CO/CO2.

Появление ацетилена C2H2 сигнализирует о высокотемпературной электрической дуге в масле, метан и этан указывают на локальный термический перегрев сердечника или обмоток, а оксиды углерода свидетельствуют о деструкции твердой целлюлозной изоляции.

Программный комплекс автоматически рассчитывает соотношения газов по стандартам IEC 60599 и треугольнику Дюваля, выдавая диспетчеру диагноз дефекта.

Беспроводной контроль температуры контактных соединений

Ослабление болтовых соединений шин и окисление втычных контактов в ячейках КРУ приводит к лавинообразному росту переходного сопротивления и аварийному выгоранию шкафов. Беспроводные датчики LandPower серии LD-RQ3100 крепятся непосредственно на токоведущие шины и ножи разъединителей.

Датчик не имеет встроенных батарей и использует технологию электромагнитного отбора энергии (energy harvesting) от магнитного поля рабочего тока шины (начиная от тока 5 А).

Измеренное значение температуры передается по защищенному радиоканалу на частоте 433 МГц или 2,4 ГГц на шкафной концентратор данных.

Радиопередача обеспечивает идеальную гальваническую развязку потенциала высокого напряжения от низковольтных цепей релейной защиты, исключая риск перекрытия по изоляции.

Монтаж, пусконаладка и интеграция в SCADA

При монтаже датчиков LandPower на объекте соблюдаются регламентные требования завода-изготовителя. Оптические головки дуговой защиты протираются изопропиловым спиртом и фиксируются в держателях под углом, обеспечивающим максимальный угол обзора внутреннего пространства отсека КРУ.

Датчики температуры калибруются на холодном оборудовании, проверяется надежность радиосвязи с приемным модулем при закрытых дверях ячейки.

Центральные концентраторы данных конфигурируются в соответствии с картой сигналов подстанции. Поддерживается прямая передача данных по протоколам IEC 61850-8-1 (MMS/GOOSE), IEC 60870-5-104 и Modbus TCP в действующие АСУ ТП подстанции верхнего уровня без установки промежуточных шлюзов.

Рекомендации по заполнению опросных листов

Для подготовки проекта оснащения подстанции системами мониторинга LandPower предоставьте однолинейную схему подстанции с указанием классов напряжения (10, 35, 110, 220, 500 кВ), количества ячеек КРУ/КРУЭ, типов выключателей и параметров силовых трансформаторов (мощность, тип вводов, объем масла).

Укажите требуемый объем мониторинга: дуговая защита КРУ, частичные разряды GIS, влажность SF6, контроль трансформаторных вводов или анализ газов DGA.

Направьте опросный лист на электронный адрес zakaz@spare24.ru для проведения детального технико-экономического расчета и подготовки спецификации оборудования.