监测意义   

容性设备绝缘状态在线监测对象：电流互感器、电压互感器、耦合电容器、变压器套管等高压容性设备。容性设备的绝缘十分重要，它决定了容性设备的技术经济性能和运行可靠性。容性设备的绝缘状态在运行中受到电、热、机械应力以及环境应力的作用，其性能会逐渐下降，绝缘状态会劣化，可能引发突发性的电力事故，因此进行在线绝缘监测和诊断是十分必要的。容性设备状态监测子系统监测内容项为反映容性设备高压绝缘状态的主要参数，包括母线电压、泄露全电流、电容量、阻性电流、容性电流、介质损耗，以及反映容性设备绝缘变化趋势的介质损耗增量、电容变化率、设备运行环境。

容性设备绝缘状态在线监测系统系统概述

容性设备在线监测装置实现容性设备性能的监测，容性设备在线监测装置共分容性设备监测装置和母线电压监测装置两个子型号：

容性设备监测装置用于采集泄露电流；

母线电压监测装置PT用于采集母线的3相电压。容性设备在线监测装置与智能在线监测IED和状态监测综合服务器，一起构成容性设备在线监测系统，系统组成如图所示。容性设备在线监测系统采用先进的分层分布式结构，应用总线控制技术和模块化设计原理，使系统的抗干扰性能、测量的准确性和稳定性都得到了很大的提高，满足了工业现场实用要求，并采用专家诊断系统对采集的数据进行科学分析诊断，便于及时方便地了解并掌握变电设备的健康状态。

本系统对容性设备介质损耗因素及电容量、全电流、运行电压等状态参量进行连续实时或周期性自动监视检测功能。具备长期稳定工作能力，具有现场校验模式，提供校验接口，具有断电不丢失数据、自诊断、自复位的功能，具备故障报警功能。  

系统架构图  

容性设备绝缘状态在线监测系统 

系统特点   

l 实时在线监测电压互感器、电流互感器、套管、耦合电容器等高压容性设备的状态参数。

l 全数字式、一体化的监测单元设计。

l 装置采用一匝穿芯方式进行信号取样，不需要在在监测回路中串入取样部件，监测装置不影响被监测设备的正常安全运行。

l 具有报警功能：根据在线监测量实时数据及其历史数据给出数据异常报警。

l 将在线监测数据及信息归类存档，对异常报警信息存档，存档数据均能保存5年以上。 

设计依据  

l Q／GDW 534-2010《变电设备在线监测系统技术导则》

l Q／GDW 535-2010《变电设备在线监测系统装置通用技术规范》

l Q／GDW 410-2010《高压设备智能化技术导则》

l Q／GDW 383-2009《智能变电站技术导则》

l 国家电网公司《高压开关设备智能化技术条件》

l 《IEC61850国际标准工程化实施技术规范》

l 南方电网公司《变电设备在线监测装置通用技术规范》

l 耐压：2.0KV/min无击穿和闪络

l 绝缘电阻符合IEC255-5标准

l 耐压符合IEC255-5标准

l 脉冲电压测试符合IEC255-5标准

l 湿热性能符合IEC68-2-38标准

l 共模符合IEC255-22-1标准

l 差模符合IEC255-22-1标准

l 静电放电符合IEC255-22-2标准

l 电磁场辐射干扰符合IEC255-22-3标准

l 快速瞬变干扰符合IEC255-22-4标准

技术指标  

1工作环境

l 工作电压：交流 220V±10%,50Hz

l 功    耗： 额定电压下＜5W

l 环境温度

户内系统：       -10℃ ~ +55℃

户外系统：       -25℃ ~ +70℃

l 工作环境湿度： ≤95％ 

2监测参数指标

l 泄露电流测量范围：0.05mA〜650mA  测量准确度：±1%读数

l 电容测量范围：100pF〜50000pF   测量准确度：±1%读数

l 介质损耗因素：0.1 %〜30%   测量准确度：±（1%读数+ 0.0005）

l 系统电压测量范围：35kV〜1000kV  测量准确度：±0.2%读数

l 系统频率测量范围：45〜65Hz   测量准确度：±0.002Hz

l 3、5、7、9次谐波测量准确度：±1.0%读数

l 防护等级：IP55

3 其他技术指标                                    

● 系统容量：就地模块80个

● 监测周期：出厂设置1 小时

● 最短监测周期：5 分钟

● CAN网结构，网络速率为：＜500Kbps

● RS485结构，网络速率为： ≤2400bps

● 系统生存周期为3年以上。

● 系统的平均无l故障工作时间（MTBF）：户内：大于5×104小时。

户外：大于3×104小时。 

主要功能  

装置采用模块化设计，每个装置分别采样容性设备的ABC三相电流或同时采集母线ABC三相电压，同时还采集公用电源220V的幅值和相位，为采集控制单元提供计算对比数据。每个容性设备在线监测装置都具备CAN或485通信功能，装置之间通过总线互联。

具体功能如下：

1、采集容性装置装置的泄露电流及参考电压，计算泄露电流、容性电流、电容和介质损耗。

2、采集PT单元母线电压及参考电压，计算母线电压基波及3、5、7、9次谐波。

3、CAN或485网络通信

4、实时时钟：每个装置都具备实时时钟的功能

5、IEC61850通信。