??摘要：為了貫徹工信部裝【2015】72號(hào)文件精神，配合<輸配（變）電設(shè)備智能制造成套裝備>專項(xiàng)工作，本文利用VFTO研究成果和智能制造技術(shù)相結(jié)合；構(gòu)架一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)+VFTO智能測(cè)量平臺(tái)；利用該平臺(tái)，能迅速和有效研制集B類沖擊波的產(chǎn)生、控制及測(cè)量為一體的試驗(yàn)裝置；通過該試驗(yàn)裝置對(duì)110kV GIS用電壓互感器進(jìn)行了傳遞過電壓試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果分析表明，該B類沖擊波測(cè)控裝置能夠滿足IEC及國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)；VFTO；GIS；智能制造；智能測(cè)量；傳遞過電壓；試驗(yàn)裝置

引言

當(dāng)今世界上的發(fā)達(dá)國家的重型裝備制造業(yè)，在20世紀(jì)40～80年代，曾十分顯赫，但至今各國均以機(jī)械制造業(yè)為載體，逐漸步入以現(xiàn)代服務(wù)業(yè)為重心的后工業(yè)化社會(huì)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，把重型機(jī)械制造業(yè)向“大制造業(yè)”方向發(fā)展，其涉及的概念和領(lǐng)域正逐漸發(fā)生著巨大的轉(zhuǎn)變和整合。

國家發(fā)展改革委、財(cái)政部、工業(yè)和信息化部決定2011年開始組織實(shí)施智能制造裝備發(fā)展專項(xiàng)， <輸配（變）電設(shè)備智能制造成套裝備>專項(xiàng)列入2014年實(shí)施智能制造裝備發(fā)展專項(xiàng)。

    特快速瞬態(tài)過電壓（very fast transient over voltage，VFTO）在電力系統(tǒng)的產(chǎn)生、傳遞、危害和預(yù)防是一項(xiàng)電網(wǎng)安全工程。在國內(nèi)外，科研院所和高等學(xué)府對(duì)VFTO的起因、特性、危害和預(yù)防進(jìn)行大量的研究工作。2003年，首次在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行VFTO的產(chǎn)生、控制、測(cè)量和傳遞的實(shí)驗(yàn)工作；并完成電力互感器傳遞過電壓測(cè)量檢測(cè)項(xiàng)目。2013年構(gòu)建基于Lab VIEW8.6的毫微秒沖擊高電壓發(fā)生器的設(shè)計(jì)平臺(tái)；2014年組建WAYAJ智能制造工作室，將原設(shè)計(jì)平臺(tái)升級(jí)為互聯(lián)網(wǎng)+特快瞬態(tài)過電壓（VFTO）智能測(cè)量平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱《互聯(lián)網(wǎng)+VFTO智能測(cè)量平臺(tái)》）。該平臺(tái)為電壓互感器的傳遞過電壓測(cè)量試驗(yàn)、特快速瞬態(tài)過電壓（VFTO）測(cè)量、智能化變電站 VFTO實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的工程，提供了應(yīng)用開發(fā)工具。

    為了滿足輸配（變）電設(shè)備智能制造和智能變電站的要求，本文利用VFTO研究成果和智能制造技術(shù)相結(jié)合；構(gòu)架一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)+特快瞬態(tài)過電壓（VFTO）智能測(cè)量平臺(tái)；該平臺(tái)，能迅速和有效研制集B類沖擊波的產(chǎn)生、控制及測(cè)量為一體的試驗(yàn)裝置；通過該試驗(yàn)裝置對(duì)110kV GIS用電壓互感器進(jìn)行了傳遞過電壓試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果分析表明，該B類沖擊波測(cè)控裝置能夠滿足IEC及國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

1 、互聯(lián)網(wǎng)+VFTO智能測(cè)量平臺(tái)基本配置

互聯(lián)網(wǎng)+VFTO智能測(cè)量平臺(tái)基本配置如圖1。

圖1     互聯(lián)網(wǎng)+VFTO智能測(cè)量平臺(tái)基本配置

智能測(cè)量平臺(tái)基本配置介紹：采集卡NI-PCL5114(A1) 和采集卡NI-PCL5152(A2) 裝入工控機(jī)(A7)內(nèi)，用來測(cè)量互感器（A6、A7）的VFTO傳遞特性；互感器（A6、A7）由工廠(A9) 生產(chǎn)，運(yùn)行于變電站(A10) 。由直流電源(A2) 、數(shù)字I/ONI-PCL6501(A3) 和干簧繼電器(A4) 組成VFTO的波形發(fā)生器。B10和B11—互感器廠和變電站互聯(lián)智能終端。

2 、互聯(lián)網(wǎng)+VFTO智能測(cè)量平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

互聯(lián)網(wǎng)+VFTO智能測(cè)量網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。由網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖可知，分為內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)。內(nèi)網(wǎng)為電壓互感器廠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，用無線WIFI網(wǎng)，圖中紅線所示，含蓋工廠的中心層(B1)、管理層(B1)、計(jì)劃層(B1)和生產(chǎn)層(B1) ；B表示代同步云盤智能終端。

圖2    互聯(lián)網(wǎng)+VFTO智能測(cè)量網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

外網(wǎng)為電壓互感器廠(A2)、變電站(A2)和第三方論證機(jī)構(gòu)(A2)組成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，用internet網(wǎng)，圖中黑線所示，A表示代異步云盤服務(wù)器。

3、VFTO智能測(cè)量大數(shù)據(jù)云

VFTO智能測(cè)量大數(shù)據(jù)分為三類：VFTO智能測(cè)量的波形、VFTO智能測(cè)量的報(bào)告和VFTO智能測(cè)量的儀器；其樣板為圖3—5。

圖3—VFTO智能測(cè)量的波形

圖4—VFTO智能測(cè)量的報(bào)告

圖5—VFTO智能測(cè)量的儀器

??4 、智能化變電站VFTO實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)??

智能變電站 VFTO實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能如圖6所示

圖6   智能變電站 VFTO實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

智能變電站 VFTO實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能：VFTO的數(shù)據(jù)中心(C1) 通過工業(yè)互聯(lián)收集互感器廠(A1)、第三方論證機(jī)構(gòu)(A2)和變電站(A3)的VFTO的數(shù)據(jù)。變電站VFTO實(shí)時(shí)摸擬系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)中心(C1) 和變電站(A3) 的運(yùn)行參數(shù)；給出理想VFTO的數(shù)據(jù)并發(fā)送到智能分析器(C4)和來自變電站(A3) 數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。處理器(C3)

根據(jù)智能分析器(C4) 的判斷，給變電站(A3) 中互感器作運(yùn)行正常、更換和檢修的提示。

互感器(A3)和變電站(A3) 的采集波形樣本如圖7所示。

a)互感器(A1)的采集波形樣本        b) 變電站(A3) 的采集波形樣本

圖7    互感器(A1)和變電站(A3) 的采集波形樣本

5、現(xiàn)場(chǎng)成果

 1) 110kV GIS用電壓互感器試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng) 和結(jié)果

 110kV GIS用電壓互感器試驗(yàn)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)和結(jié)果如圖8。

              a現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍圖片                  b試驗(yàn)波形  

圖8    110kV GIS用電壓互感器試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)  

2)          互聯(lián)網(wǎng)+VFTO智能測(cè)量網(wǎng)絡(luò)摸擬試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

一對(duì)一傳送的摸擬試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)如圖9，其結(jié)果如圖10。

A   Ax智能終端現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍圖片         b GIS用電壓互感器試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍圖片

圖9    一對(duì)一傳送的摸擬試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

圖10    Ax智能終端現(xiàn)場(chǎng)的結(jié)果

6、結(jié)論     互聯(lián)網(wǎng)+VFTO智能測(cè)量平臺(tái)是基于VFTO研究成果和智能制造技術(shù)相結(jié)合的結(jié)晶；利用該平臺(tái)能方便、快速研制互感器的傳遞過電壓測(cè)量試驗(yàn)裝置。通過電壓互感器試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)表明，該試驗(yàn)裝置能滿足《GB20840.1-2010》標(biāo)準(zhǔn)要求。利用互聯(lián)網(wǎng)+VFTO智能測(cè)量平臺(tái)，國內(nèi)首次在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行VFTO的產(chǎn)生、控制、測(cè)量和傳遞的實(shí)驗(yàn)工作；并能迅速、準(zhǔn)確的完成特快速瞬態(tài)過電壓（VFTO）分析和二次處理，為智能變電站 VFTO實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提供了一套完備而系統(tǒng)的方案。

參考文獻(xiàn)

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王彥金，高級(jí)工程師，長期從事電力設(shè)備質(zhì)檢工作和試驗(yàn)儀的研制，現(xiàn)任gongkong認(rèn)證專家，從事《智能制造論壇》服務(wù)平臺(tái)工作。

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