電力變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

周求寬，萬(wàn)軍彪，王豐華，徐晨博

（1.江西省電力科學(xué)研究院，江西 南昌 330096；2.上海交通大學(xué) 電氣工程系，上海 200240）

0 引言

作為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，變壓器的運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明［1-2］，12%～15%的變壓器故障由遭受短路沖擊時(shí)強(qiáng)大電動(dòng)力引發(fā)的繞組變形引起，且該類繞組故障逐年增加，已成為電力變壓器的主要故障。此外，變壓器繞組變形與松動(dòng)具有累積效應(yīng)，雖然并不一定會(huì)立即發(fā)生絕緣擊穿事故，但具有此類故障隱患的變壓器會(huì)在再次遭受不大的過(guò)電流或過(guò)電壓，甚至在正常運(yùn)行的鐵磁振動(dòng)作用下發(fā)生絕緣擊穿，因此，對(duì)變壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障判別意義重大。

變壓器繞組變形的檢測(cè)方法主要有頻響分析法 FRA（Frequency Response Analysis）［3］和短路阻抗法［4］，這2種方法可有效檢測(cè)出較為明顯的繞組變形故障，但對(duì)繞組松動(dòng)等早期故障不甚敏感。從繞組動(dòng)力學(xué)特性出發(fā)的變壓器繞組變形振動(dòng)檢測(cè)法近年來(lái)得到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，研究人員主要從變壓器繞組的振動(dòng)特性建模［5］、變壓器振動(dòng)信號(hào)特性分析［6］以及基于振動(dòng)分析法的變壓器繞組變形檢測(cè)［7］等方面展開了較為深入的研究。與已有的繞組變形檢測(cè)方法相比，振動(dòng)分析法通過(guò)粘貼在變壓器箱壁上的振動(dòng)傳感器獲取振動(dòng)信號(hào)來(lái)評(píng)估變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，且測(cè)試系統(tǒng)與電力系統(tǒng)無(wú)電氣連接，安全可靠，抗干擾能力強(qiáng)，可方便實(shí)現(xiàn)電力變壓器運(yùn)行狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)。

智能變電站及電力設(shè)備狀態(tài)檢修的建設(shè)與發(fā)展對(duì)變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的推廣應(yīng)用提出了新的要求，因此，需要進(jìn)一步深入研制和開發(fā)高效可靠的可用于實(shí)際變電站中的振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)模型也亟待建立。本文在分析變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)實(shí)際功能與數(shù)據(jù)需求的基礎(chǔ)上，應(yīng)用LabVIEW/CompactRIO軟硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)和研制電力變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)根據(jù)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，嘗試開發(fā)變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)智能電子裝置IED（Intelligent Electronic Device）信息模型，為其在智能變電站的推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)信號(hào)描述

1.1 振動(dòng)信號(hào)

運(yùn)行中的變壓器本體振動(dòng)主要源于鐵芯振動(dòng)和繞組振動(dòng)［8］，因此，對(duì)振動(dòng)信號(hào)的采集與監(jiān)測(cè)是本文在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心功能。

變壓器的鐵芯振動(dòng)主要由硅鋼片的磁滯伸縮引起。若忽略變壓器的磁滯現(xiàn)象，可認(rèn)為引起鐵芯振動(dòng)的電磁力與勵(lì)磁電壓的平方成正比，如式（1）所示。

其中，F(xiàn)c為鐵芯電磁力；U為勵(lì)磁電壓。

變壓器繞組的振動(dòng)是由流過(guò)繞組的負(fù)載電流所產(chǎn)生的電磁力引起，該電磁力與繞組電流的平方成正比，如式（2）所示。

其中，F(xiàn)w為繞組電磁力；i為繞組電流。

由式（1）、（2）可見，鐵芯振動(dòng)和繞組振動(dòng)均以 2倍電源頻率為基頻，即為100 Hz。對(duì)運(yùn)行中的變壓器而言，鐵芯振動(dòng)和繞組振動(dòng)信號(hào)經(jīng)絕緣油或結(jié)構(gòu)件傳遞到油箱，再經(jīng)置于箱壁上的振動(dòng)加速度傳感器采集后送入振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)內(nèi)置的分析軟件中的相關(guān)判據(jù)監(jiān)測(cè)和評(píng)估變壓器的運(yùn)行狀態(tài)。

1.2 電壓信號(hào)

變壓器運(yùn)行電壓的變化會(huì)對(duì)鐵芯的振動(dòng)特性產(chǎn)生影響，那么根據(jù)監(jiān)測(cè)到的變壓器的運(yùn)行電壓，可對(duì)鐵芯的振動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行輔助判別。因此，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中使用電壓互感器采集變壓器三相運(yùn)行電壓信號(hào)。

1.3 電流信號(hào)

變壓器的繞組振動(dòng)與負(fù)載電流的變化密切相關(guān)，變壓器繞組振動(dòng)幅值與負(fù)載電流的平方成正比，相應(yīng)地，根據(jù)監(jiān)測(cè)到的變壓器的工作電流，可對(duì)繞組的振動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行輔助判別。因此，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中使用電流互感器采集變壓器的三相運(yùn)行電流信號(hào)。

2 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

圖1為所設(shè)計(jì)的變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，該系統(tǒng)由傳感模塊、實(shí)時(shí)處理器模塊和上位機(jī)模塊構(gòu)成。傳感模塊由振動(dòng)傳感器、電流互感器和電壓互感器組成，用于振動(dòng)、電流和電壓數(shù)據(jù)的采集；實(shí)時(shí)處理器模塊由數(shù)據(jù)采集板卡與實(shí)時(shí)控制器組成，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后傳輸至上位機(jī)；上位機(jī)模塊實(shí)時(shí)接收實(shí)時(shí)處理器模塊上傳的數(shù)據(jù)，進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)分析。

圖1 振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖Fig.1 Block diagram of online vibration monitoring system

2.2 硬件選擇

變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的硬件部分主要包括傳感器和NI公司提供的CompactRIO相關(guān)模塊。

考慮到變壓器振動(dòng)信號(hào)的幅值和頻寬，本文選用IEPE壓電式加速度傳感器采集振動(dòng)信號(hào)，其基本技術(shù)參數(shù)如表1所示。具體應(yīng)用時(shí)，分別放置3路振動(dòng)傳感器于電力變壓器的箱壁A相繞組、B相繞組和C相繞組處。

表1 振動(dòng)傳感器參數(shù)Tab.1 Parameters of vibration sensor

考慮到在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理速率和變壓器監(jiān)測(cè)及狀態(tài)評(píng)估的需求，選用NI公司實(shí)時(shí)處理器模塊中的CompactRIO硬件平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集參數(shù)設(shè)置和系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸，該平臺(tái)主要由實(shí)時(shí)控制器、可重配置現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA（Field Programmable Gate Array）背板和工業(yè)級(jí) I/O 模塊三部分組成［9-10］。傳感模塊采集的數(shù)據(jù)由I/O模塊進(jìn)行信號(hào)調(diào)理，然后經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)入FPGA背板對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)濾波等算法，最后通過(guò)PCI總線通信將數(shù)據(jù)送入實(shí)時(shí)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理的需要。具體地，選用的振動(dòng)信號(hào)采集模塊為NI9234 I/O模塊，信號(hào)輸入范圍為±5 V，具有24位A/D轉(zhuǎn)換功能，各通道采樣率最高可達(dá)51.2 kS/s。三相電壓和電流數(shù)據(jù)的采集模塊為NI9206模塊，具有16路模擬差分測(cè)量通道，總采樣率為250 kS/s。

2.3 數(shù)據(jù)通信

變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，所采集的振動(dòng)、電流和電壓數(shù)據(jù)需由實(shí)時(shí)處理器模塊進(jìn)行預(yù)處理并向上位機(jī)傳輸，再由上位機(jī)模塊接收并進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示與分析，這對(duì)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)傳輸?shù)木_性和可靠性提出了較高的要求。

根據(jù)圖1中的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，開發(fā)的LabVIEW程序分為FPGA層虛擬儀器VI（Visual Instrument）、RT層VI和PC層VI。FPGA層VI運(yùn)行于FPGA背板，直接讀取NI9234和NI9206板卡各端口數(shù)據(jù)，并通過(guò)PCI總線向RT層VI傳輸；RT層VI運(yùn)行于CompactRIO實(shí)時(shí)控制器中，讀取FPGA層VI采集的數(shù)據(jù)并向PC層VI傳輸，此外，還實(shí)現(xiàn)對(duì)FPGA層VI各數(shù)據(jù)端口的參數(shù)設(shè)置；PC層VI運(yùn)行于上位機(jī)模塊，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)接收RT層VI上傳的數(shù)據(jù)并分別對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)和電壓、電流數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)分析。各個(gè)VI層間的數(shù)據(jù)通信流程見圖2。

圖2 VI層間通信流程Fig.2 Process of communication among VI layers

程序運(yùn)行時(shí)，為防止上溢或下溢造成數(shù)據(jù)丟失，在FPGA層VI和RT層VI之間引入了先入先出FIFO（First In First Out）數(shù)據(jù)緩存機(jī)制，即FPGA層 VI將NI9234和NI9206數(shù)據(jù)端口采集的數(shù)據(jù)捆綁后循環(huán)寫入FIFO，再由RT層VI循環(huán)讀取，通過(guò)同步FIFO的數(shù)據(jù)寫入與數(shù)據(jù)讀取操作實(shí)現(xiàn)FPGA層VI和RT層VI間精確的數(shù)據(jù)通信。此外，根據(jù)變電站現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求，在RT層VI與PC層VI間通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸，即系統(tǒng)采用服務(wù)器/客戶機(jī)模式，實(shí)現(xiàn)VI層間的數(shù)據(jù)通信。

2.4 數(shù)據(jù)在線存儲(chǔ)與分析

上位機(jī)模塊中PC層VI負(fù)責(zé)對(duì)RT層VI上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行解捆綁，并將數(shù)據(jù)送入不同功能模塊進(jìn)行處理，主要包括數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)分析。

對(duì)采集的實(shí)時(shí)振動(dòng)及電壓、電流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析是變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心所在。根據(jù)變壓器振動(dòng)機(jī)理及振動(dòng)信號(hào)典型特征，由內(nèi)嵌于上位機(jī)分析軟件中的穩(wěn)態(tài)振動(dòng)信號(hào)分析模塊和突發(fā)短路時(shí)的振動(dòng)信號(hào)分析模塊結(jié)合模糊評(píng)判法對(duì)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

穩(wěn)態(tài)振動(dòng)信號(hào)分析模塊中主要包括3個(gè)模塊。

a.快速傅里葉變換函數(shù)模塊：對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，獲取振動(dòng)信號(hào)100 Hz分量的時(shí)變曲線。

b.變壓器振動(dòng)信號(hào)預(yù)測(cè)模塊：根據(jù)歷史電壓、電流信號(hào)和振動(dòng)信號(hào)使用改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)振動(dòng)信號(hào)的100 Hz分量進(jìn)行預(yù)測(cè)。

c.變壓器振動(dòng)烈度分析模塊：通常認(rèn)為運(yùn)行中的變壓器的工作電壓保持不變，將監(jiān)測(cè)到振動(dòng)信號(hào)歸算到變壓器額定電流時(shí)的數(shù)值，進(jìn)而計(jì)算其均方根值，即振動(dòng)烈度［7］。

突發(fā)短路時(shí)變壓器的振動(dòng)信號(hào)呈現(xiàn)強(qiáng)時(shí)變性和非平穩(wěn)性，因此，分析軟件利用內(nèi)嵌總體經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解 EEMD（Ensemble Empirical Mode Decomposition）法對(duì)突發(fā)短路時(shí)的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻分析，通過(guò)計(jì)算希爾伯特邊際譜和希爾伯特能量識(shí)別繞組狀態(tài)［11］。

根據(jù)前述判據(jù)，考慮到變壓器的箱壁振動(dòng)特性及變壓器繞組的運(yùn)行狀態(tài)與多種因素密切相關(guān)，且存在著若干不確定因素，分析軟件中引入模糊綜合評(píng)判法根據(jù)監(jiān)測(cè)到的振動(dòng)信號(hào)對(duì)繞組狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，如圖3所示。

圖3 變壓器繞組狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法Fig.3 Monitoring of power transformer winding states

2.5 程序擴(kuò)展性

現(xiàn)有的變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)共采集變壓器三相振動(dòng)信號(hào)、變壓器三相電壓信號(hào)和三相電流信號(hào)，測(cè)試系統(tǒng)程序可通過(guò)修改FIFO深度及數(shù)據(jù)讀寫操作相關(guān)參數(shù)方便地?cái)U(kuò)展數(shù)據(jù)通道、新增振動(dòng)測(cè)點(diǎn)或引入新的監(jiān)測(cè)量。此外，LabVIEW函數(shù)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用使得系統(tǒng)可方便地根據(jù)需要內(nèi)嵌自定義的數(shù)據(jù)處理函數(shù)，可實(shí)時(shí)更新內(nèi)嵌的系統(tǒng)自定義模塊，進(jìn)一步補(bǔ)充完善現(xiàn)有的振動(dòng)信號(hào)分析模塊。

3 振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的IED建模

以實(shí)現(xiàn)互操作性為首要目標(biāo)的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)是智能化變電站的發(fā)展方向，因此，開發(fā)基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的IED信息模型對(duì)其推廣應(yīng)用意義重大。根據(jù)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)［12］，變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)屬于間隔層設(shè)備，其與過(guò)程層數(shù)據(jù)采集器間通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)通信，與站控層通過(guò)光纖以報(bào)告形式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，其整體架構(gòu)如圖4所示。

圖4 振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)IED的整體架構(gòu)Fig.4 Overall IED architecture of online vibration monitoring system

3.1 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)IED信息模型

對(duì)IED進(jìn)行建模，首先需將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)IED抽象成虛擬的邏輯設(shè)備（LD），再根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)功能需要，將邏輯設(shè)備合理分解為若干邏輯節(jié)點(diǎn)（LN），由其實(shí)現(xiàn)應(yīng)用功能。針對(duì)變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)IED實(shí)際功能需要和數(shù)據(jù)需求，將其功能建模為GGIO、MMXU、MMXN、LPHD和LLN0邏輯節(jié)點(diǎn)，具體說(shuō)明如表2所示。表中，LLN0和LPHD是IED建模中必需的2個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)，GGIO、MMXU和MMXN是實(shí)現(xiàn)變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)功能的邏輯節(jié)點(diǎn)。其中，通用過(guò)程I/O邏輯節(jié)點(diǎn)GGIO用于表征變壓器振動(dòng)監(jiān)測(cè)功能，對(duì)采集的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理，當(dāng)系統(tǒng)判定狀態(tài)異常時(shí)由該節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生告警信號(hào)，完成監(jiān)測(cè)系統(tǒng)IED的核心數(shù)據(jù)交換；MMXN節(jié)點(diǎn)獲取并上傳變壓器三相繞組振動(dòng)幅值；MMXU節(jié)點(diǎn)獲取并上傳變壓器三相運(yùn)行電壓和電流信號(hào)。

由于要實(shí)現(xiàn)對(duì)三相繞組振動(dòng)狀態(tài)的分別監(jiān)測(cè)和預(yù)警，需對(duì)GGIO和MMXN節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行擴(kuò)展。對(duì)于GGIO節(jié)點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象總告警（Alm）加字母后綴擴(kuò)展為 VibAlmA、VibAlmB、VibAlmC，分別表征A、B、C相繞組振動(dòng)告警。對(duì)于MMXN節(jié)點(diǎn)，增加了數(shù)據(jù)對(duì)象VibMeaA、VibMeaB、VibMeaC表征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)三相振動(dòng)幅值實(shí)測(cè)值，數(shù)據(jù)對(duì)象VibTheA、VibTheB、VibTheC表征計(jì)算得到的三相振動(dòng)幅值預(yù)測(cè)值，數(shù)據(jù)對(duì)象VibIntA、VibIntB、VibIntC表征三相振動(dòng)烈度。

表2 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)IED邏輯節(jié)點(diǎn)Tab.2 IED logical nodes of online monitoring system

3.2 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)IED信息通信

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)IED通過(guò)報(bào)告機(jī)制實(shí)現(xiàn)與站控層間的信息通信，其中，報(bào)告上傳的是數(shù)據(jù)集（DataSet）中的數(shù)據(jù)值。在IED中，可通過(guò)設(shè)置數(shù)據(jù)集VibAlm和VibMea實(shí)現(xiàn)振動(dòng)告警、振動(dòng)實(shí)測(cè)量及預(yù)測(cè)量的數(shù)據(jù)交換，分別如表3和表4所示。

表3 數(shù)據(jù)集VibAlm數(shù)據(jù)對(duì)象Tab.3 Data objects of data-set VibAlm

表4 數(shù)據(jù)集VibMea數(shù)據(jù)對(duì)象Tab.4 Data objects of data-set VibMea

此外，IED中的2個(gè)報(bào)告控制塊TrgOPS選項(xiàng)均設(shè)置為數(shù)據(jù)變化（dchg）、品質(zhì)變化（qchg）和數(shù)據(jù)更新（dupd）。通過(guò) SetBRCBValues和 SetURCBValues服務(wù)將2個(gè)報(bào)告使能屬性RptEna均設(shè)定為TRUE后，ACSI服務(wù)器事件監(jiān)視器即不斷監(jiān)視數(shù)據(jù)集VibAlm和VibMea中所引用的數(shù)據(jù)對(duì)象，若發(fā)生dchg、qchg或dupd的內(nèi)部事件，即觸發(fā)數(shù)據(jù)的主動(dòng)上傳。除此之外，2個(gè)報(bào)告控制塊中還設(shè)置完整性周期（IntgPd）為2000，即以 2000 ms為周期循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)集中的所有數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)變壓器告警和測(cè)量數(shù)據(jù)的定時(shí)上報(bào)。

3.3 振動(dòng)波形文件傳輸機(jī)制

突發(fā)短路時(shí)變壓器的振動(dòng)波形蘊(yùn)含著大量設(shè)備信息，因此，對(duì)其波形特征進(jìn)行分析是監(jiān)測(cè)和評(píng)估變壓器繞組狀態(tài)的關(guān)鍵，因此，變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)IED將突發(fā)短路時(shí)變壓器箱壁振動(dòng)加速度信號(hào)存儲(chǔ)為COMTRADE格式文件，保存在存儲(chǔ)器中等待文件傳輸?shù)膯?dòng)。

實(shí)際運(yùn)行時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)IED實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器運(yùn)行電流，當(dāng)運(yùn)行電流大于某一定值時(shí)系統(tǒng)認(rèn)定可能發(fā)生短路沖擊，從而觸發(fā)振動(dòng)波形文件的存儲(chǔ)。通過(guò)1個(gè)擾動(dòng)功能節(jié)點(diǎn)RDRE和3個(gè)模擬量通道節(jié)點(diǎn)RADR實(shí)現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)錄波。RDRE節(jié)點(diǎn)采用外部觸發(fā)模式，監(jiān)測(cè)SPTR節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)象ShortCircuitAlm，當(dāng)其值為True表示發(fā)生突發(fā)短路，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開始錄波，同時(shí)RDRE節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)象RcdStr（擾動(dòng)記錄啟動(dòng)）實(shí)例值被更新。當(dāng)錄波結(jié)束后，RDRE節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)象RcdMade（擾動(dòng)記錄結(jié)束）實(shí)例值被更新，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)IED即發(fā)送“數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒狀態(tài)”節(jié)點(diǎn)信息，等待客戶端接口輪巡讀取數(shù)據(jù)后啟動(dòng)文件傳輸。

4 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

目前，所研制的變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已在某電力公司的500 kV變電站內(nèi)投入使用，其中，振動(dòng)傳感器分別置于500 kV變壓器三相繞組的箱壁上，而變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以單獨(dú)成屏的形式置于變電站的繼電器室內(nèi)。到目前為止，在投入實(shí)際運(yùn)行的6個(gè)月期間，該變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)一直良好。

5 結(jié)論

a.變壓器箱壁的振動(dòng)信號(hào)蘊(yùn)含大量變壓器運(yùn)行狀態(tài)信息，本文使用LabVIEW/CompactRIO軟硬件平臺(tái)研制了變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)構(gòu)建合理的數(shù)據(jù)通信機(jī)制、應(yīng)用多樣化的數(shù)據(jù)分析手段，實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)信號(hào)的精確采集和實(shí)時(shí)分析。

b.基于所研制的變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)擴(kuò)展使用GGIO、MMXN節(jié)點(diǎn)，建立了變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)IED信息模型。該模型已通過(guò)國(guó)網(wǎng)IEC61850一致性測(cè)試，為系統(tǒng)在數(shù)字化變電站中的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

c.變電站主變壓器監(jiān)測(cè)實(shí)例表明，所設(shè)計(jì)的變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，積累了大量的現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為振動(dòng)判據(jù)的進(jìn)一步完善及振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。