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1.一次设备智能化概念
智能组件的概念是灵活的 可以只完成一个功能，比如测控，这时其就是一个测控装 置；可以完成保护与测控功能，这时就是一个四合一装置 可以外置，符合现有设备的状况 可以内嵌于高压设备，这时就是一个智能一次设备的概念
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1.一次设备智能化概念
哪些高压设备需要智能化 设备在电网中的重要性、故障影响及其发生几率、故障是否可监测、 监测的 成本和可靠性、有无更加经济的替代方案（如带电检测）等，都是决定设备是否需 要智能化和如何智能化的依据。 变压器、 电抗器、 断路器、 GIS、 电力电缆、 高压套管等， 这些设备， 或故障率相对较高， 或故障影响较大， 具有自检测的需求。 另一方面， 对于这 些设备， 可用的自检测技术已有一定的研究基础和应用经验， 具备进行智能化应 用的基本条件。
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2.智能变电站
数字化变电站
变电站业务需求的变化和技术的进步，计算机网络技术、通信技术，光电技术 的发展，变电站一、二次设备技术的融合，以及变电站运行方式的变革，由此产生 了—“数字化变电站”
电子式互感器应用
数字化 变电站
智能断路器技术发展和应用 高速工业通信网络技术发展
IEC61850标准的颁布和实施
• 智能变电站
•
相互关系
– 数字化是基础 – 智能化是手段 – 可靠、高效是目的
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2.智能变电站
智能变电站建设宗旨
• 充分体现数字化设计理念
– 一次设备智能化和二次设备网络化。 – 使变电站的整体设计、建设、运行成本降低 。
• 一次设备智能化主要体现在电子式互感器和智能断路器的应用
– 有效地减少变电站占地面积和电磁式CT饱和问题。 – 应用合并器解决数据采集设备重复投资问题。 – 利用网络替代二次电缆，有效解决二次电缆交直流串扰问题，并简化了施工。
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主要内容
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一次设备智能化概念 智能变电站 智能变压器 智能断路器和组合高压电器 电子互感器 新能源的接入
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1.一次设备智能化概念
高压设备智能化及其在智能电网的作用 高压设备是电网的基本单元，高压设备智能化（简称智能设备）是智能电网的 重要组成部分， 也是区别传统电网的主要标志之一。
应力温度分析曲线
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3.智能变压器
铁心和套管绝缘测量
套管 铁心接地排 PT参考信号 套管末屏
电 流 传 感 器
数据采集 数据处理 数据传输
电 流 传 感 器
数据 采集
数据处 理
数据传输
套管介损检测原理图
铁心绝缘检测原理图
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主要内容
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一次设备智能化概念 智能变电站 智能变压器 智能断路器和组合高压电器 电子互感器 新能源的接入问题
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2.智能变电站
智能变电站实现形式基于数字化变电站，但在支撑智 能电网建设、可再生能源即插即退等智能性方面，有更高 的要求。智能变电站更深层次体现出坚强智能电网的信息 化、自动化和互动化的技术特点。
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2.智能变电站
• 数字化变电站
– – – – – – – – – 一次智能化电气设备 二次智能化电子设备（IED） 通过计算机网络实现数字化通信 全站具有统一的数据建模和实时数据平台 实现智能设备间的互操作性和互换性 智能设备：先进、可靠、集成、低碳、环保 基本要求：全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化 基本功能：自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等 高级功能：可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同 互动等
技术特征
信息互动化
功能一体化 传感器与本体一体化 互感器与本体一体化 测量、控制、计量、监测、保护一体化
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与调度系统交互 与设备运行管理系统交互
主要内容
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一次设备智能化概念 智能变电站 智能变压器 智能断路器和组合高压电器 电子互感器 新能源的接入问题
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2.智能变电站
—智能变电站定义（国网公司）
发达的“感官”——智能电网设备
信息是智能电网的基础支撑，信息的获取需要大量的智能设备来支持。 在智能电网中，集成技术应用将日益广泛，专业界限的模糊将使得智能电网 中智能设备的外延大大拓宽。可以预计的是，各种智设备在智能电网中将呈 现功能日益整合、形态相互交融、工程实施灵活组态发展趋势。因此，在今 后电网建设和改造中，需要鼓励和优先采用适用于未来智能电网建设所需的 先进技术和智能设备。
以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，以通信 信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包括发电、输电、 变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、 信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。
坚强
智能
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前言
强壮的“体魄”——坚强电网网架
智慧的“大脑”——智能电网调度
基于国网在线监测技术规范要求，油色谱检查原理采用色谱柱法，油气分离技术 具有较高安全特性，检 测器采用特殊气敏传感器，具有灵敏度高、响应速度快等特点。
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3.智能变压器
局放监测 局部放电是变压器重要的状态参量， 绝大部分绝缘缺陷都会经历局部放电阶段， 而且就局部绝缘缺陷而言， 局部放电检测通常比 DGA更敏感， 可以更早地发现设 备的局部绝缘缺陷， 因此， 局部放电始终是绝缘检测的研究重点， 是变压器状态 可视化的首选项目之一。
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2.智能变电站
变电站事故信息综合分析辅助决策系统 在故障情况下对包括SOE信号及保护装置、相量测量、故障 录波等数据进行数据挖掘、多专业综合分析，并将变电站故 障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。
智能变电站经济运行与优化控制 利用无功电压控制设备，配合自动电压调节系统，从基于电 网的角度对广域分散的电网无功装置进行协调优化控制。 与智能电网其他节点的互动 具备与大用户及各类电源等外部系统进行信息交换的功能。
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2.智能变电站
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主要内容
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一次设备智能化概念 智能变电站 智能变压器 智能断路器和组合高压电器 电子互感器 新能源的接入问题
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3.智能变压器
智能变压器的结构包括：变压器本体，内置或外置于变压器本体的传感器和 控制器，实现对变压器进行测量、控制、计量、监测和保护的智能组件。
振动传感器
超生（AE）
超高频（UHF）
高频CT（HFCT）
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3.智能变压器
光纤分布式温度应力测量 大型变压器在运行时，线圈温度分布是不均匀的。线圈温度过高，将影响变压器 的安全运行和寿命，监测变压器线圈温度变化成为变压器状态检测的主要内容。
测量原理
技术优势 1）将光纤置于电磁线内部，实现真正的分 布式温度、应力测量。 2）可以准确的测量绕组最热点温度和位置。 测量原理 3）可以同时测量应力及绕组变形情况，实 现绕组变形的在线监测
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2.智能变电站
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2.智能变电站
—智能变电站高级应用功能
设备状态可视化 采集主要一次设备（变压器、断路器等）状态信息，进行 状态可视化展示并发送到上级系统，为实现优化电网运行 和设备运行管理提供基础数据支撑。 变电站智能告警在线处理专家系统 根据告警信息的级别，实行优先级管理，方便重要告警信 息的及时处理，有助于智能变电站应对各类突发事件。
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1.一次设备智能化概念
智能设备是附加了智能组件的高压设备， 智能组件通过状态感知和 指令执行元件， 实现状态的可视化、 控制的网络化和自动化， 为智 能电网提供最基础的功能支撑。
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1.一次设备智能化概念
智能组件是若干智能电子装置的集合，安装于宿主设备旁， 承担与宿主设备相关的测量、控制和监测等功能。满足相关标 准要求时，智能组件还可集成相关继电保护功能。
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1.一次设备智能化概念
智能高压设备由高压设备和智能组件组成。 高压设备与智能组件之间通过 状态感知元件（传感器或其一部分） 和指令执行元件控制单元或其一部分） 组成一个有机整体。
“身体”
“大脑” “神经”
高压设备本体
智能组件
状态感知元件 指令执行元件
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1.一次设备智能化概念
控制网络化
测量数字化 状态可视化
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3.智能变压器
冷却器
智能 控制
有载分 接开关
变压器的冷却器控制器和有载分接 开关控制器具有可连接智能组件的接口， 并可以响应智能组件的控制。
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3.智能变压器
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3.智能变压器
油中溶解气体分析 油中溶解气体分析（DGA） 是一项广谱诊断技术， 对绝大部分缺陷都能反映，且 不需要设备停电，因此，大约 40%的缺陷是通过 DGA发现的。 近年来， 国内较大量地 应用了 DGA 在线检测技术， 在变压器运行管理中发挥了积极作用。 因此， DGA 是变 压器状态可视化的首选检测项目之一。 DGA 检测技术有复合膜/燃料电池、 色谱柱/半导 体气体检测、 光声光谱等多种检测技术。
采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全 站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要 求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等 基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、 在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。
----摘自国家电网公司《智能变电站技术导则 》
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4.智能断路器和组合高压电器
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4.智能断路器和组合高压电器
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4.智能断路器和组合高压电器
SF6 气体压力检测 检测SF6 气体压力（含温度修正） 是GIS设备和SF 6 断路器基本的自检测项目 之一。 SF6 气室内气体压力与绝缘强度密切相关， 同时也是密封状态的重要信息。 为了保 证设备的安全可靠运行， 对SF6 气体压力进行自 检测是十分必要的。 目 前该项技术 较为成熟， 选择具有DC4-20mA模拟输出的气体密度继电器， 可以定量检测SF6 气 体压力。推荐选择准确级为0.5级或以上。 有更高精度需求时， 也可以选择独立的高 精度压力和温度传感器， 根据气体压力、 温度与气体密度的变化规律， 经换算间接 测得气体密度值。该检测项目属于推荐项目。 气体含水量检测 SF6 绝缘设备出厂前， 都要经过干燥处理， 确保吸附于内部各种固体界面的水分含 量达到规定的限值以下，否则会慢慢释放出水分。此外，一般空气中水气的分压强大 约是 SF 6 绝缘气室中的 10 倍以上，一旦密封出现缺陷，水分很容易侵入。这两种情 形都会导致 SF6 水分含量超标。 SF6 过高的水分含量会对内部绝缘产生严重不良影 响， 低温时， 甚至在内部绝缘表面出现凝露， 导致沿面闪络事故。 但对于密封良好 的 SF 6 绝缘设备， 水分是无法侵入的。基于这一点，检测 SF 6水分的必要性要弱一 点