智能變壓器在線監(jiān)測(cè)及診斷技術(shù)的應(yīng)用分析

李瑞芳

[摘要]在電力系統(tǒng)內(nèi)，變壓器被劃歸為必備設(shè)備；它的可靠特性緊密關(guān)聯(lián)著整個(gè)體系，關(guān)系送電安全、日常運(yùn)行耗費(fèi)、總體經(jīng)濟(jì)成效。變壓器遇有故障，就會(huì)帶來斷電，中止日常生產(chǎn)，設(shè)備將被損毀。嚴(yán)重情形下，帶來連鎖反應(yīng)，拓展了總體范疇內(nèi)的斷電面積，產(chǎn)生惡劣干擾。為此，有必要明晰在線監(jiān)測(cè)特有的流程及路徑，探析適當(dāng)技術(shù)，注重日常情形下的診斷運(yùn)用。智能變壓器特有的查驗(yàn)及診斷，不可脫離在線監(jiān)測(cè)。在線監(jiān)測(cè)凸顯了優(yōu)良的日常狀態(tài)，智能配件表現(xiàn)出來的監(jiān)測(cè)數(shù)值都被涵蓋在常規(guī)范疇內(nèi)。

[關(guān)鍵詞]智能變壓器；在線監(jiān)測(cè)；診斷；技術(shù)應(yīng)用

[DOI]1013939/jcnkizgsc201547164

1選取監(jiān)測(cè)實(shí)例

智能特性的某一變電站經(jīng)由改造得到。它在被改造前，供應(yīng)著市區(qū)范疇內(nèi)的日常用電；經(jīng)改造以后，變電站增設(shè)了鐵路牽引。擬定了220kV特有的等級(jí)，選取戶外變電。布設(shè)了雙重的變壓器，含有200MVA這一總?cè)萘俊ａ槍?duì)系統(tǒng)進(jìn)線，布設(shè)了雙母線銜接著的旁路線路，以便布設(shè)接線[1]。對(duì)于系統(tǒng)出線，接線設(shè)定成雙母線。系統(tǒng)含有主變，出線被布設(shè)為戶外架空。選取配件型號(hào)，設(shè)定智能型號(hào)。變壓器銜接著多樣的傳感配件，可以自動(dòng)感知、辨識(shí)診斷故障。

智能變壓器獨(dú)有的特性如下：傳感配件被布設(shè)于固有的本體。采集各類數(shù)據(jù)及診斷故障依托的IED都被布設(shè)于戶外柜，三者彼此獨(dú)立。主變單元緊密銜接著其他裝置，互通各類信息。主變監(jiān)測(cè)搜集并處理著局部范疇的放電、鐵芯接地附帶的電流、微水及油體之內(nèi)的氣體組分、等值的電容等。IED配有的主體，可以查驗(yàn)搜集得到的一切數(shù)值，給出診斷結(jié)果。經(jīng)由核心服務(wù)配件予以上傳，傳遞至站控層。

2擬定智能方案

21設(shè)定總體方案

擬定方案依循的根據(jù)為：智能變電站關(guān)聯(lián)的技術(shù)規(guī)程、用戶創(chuàng)設(shè)出來的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。變壓器配有的在線查驗(yàn)體系，布設(shè)了外置架構(gòu)內(nèi)的傳感器。它含有IED，包含前置系統(tǒng)。IED隨時(shí)辨別這一時(shí)段的狀態(tài)數(shù)值，接收然后處理。處理得來的數(shù)值被反饋至初始的IED。經(jīng)由通信接口，IED即可辨別這一時(shí)段的狀態(tài)信息。匯總各類數(shù)值、綜合辨別判斷[2]。歸結(jié)得出的數(shù)值都經(jīng)由擬定好的指標(biāo)被上傳，傳給展示系統(tǒng)。

在線監(jiān)測(cè)融匯了多重的性能，含有測(cè)量性能、在線識(shí)別狀態(tài)、綜合架構(gòu)下的診斷。依照預(yù)設(shè)的通信標(biāo)準(zhǔn)，妥善接入自帶的站控層，銜接著過程層，便利分享數(shù)據(jù)。在線監(jiān)測(cè)涵蓋著診斷方式、通訊以及監(jiān)測(cè)、傳感裝置監(jiān)測(cè)?？剂慷嘀貐⒘浚鸭⒘舸孢@樣的數(shù)值，診斷然后上傳?；谛畔⑷趨R，傳感器及搭配著的信號(hào)單元被聚集為一致的精準(zhǔn)模型。依照模型信息，綜合診斷即可辨別總體故障、查驗(yàn)故障狀態(tài)，便利后續(xù)評(píng)估。

22細(xì)分監(jiān)測(cè)配件

依照軟件特性，在線監(jiān)測(cè)選出來的成套裝置可被分成三重的部分：

第一，是IED布設(shè)的測(cè)量軟件，實(shí)時(shí)測(cè)得信息。對(duì)于在線裝置，運(yùn)算得出的數(shù)值都被留存至這一IED內(nèi)。依照對(duì)象特性，選取細(xì)分出來的子模塊。查驗(yàn)局部放電，預(yù)設(shè)采樣間隔、擬定背景噪聲及特有的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。鐵芯電流及特有的末屏采集，預(yù)設(shè)必備的協(xié)議；設(shè)定定時(shí)測(cè)量，增添了精準(zhǔn)度，平衡總工作量。對(duì)于油內(nèi)氣體、常見微水模塊可實(shí)時(shí)接納信息。依照細(xì)分的配件類別，采集時(shí)段可被設(shè)定成100分鐘，最低15分鐘。協(xié)議對(duì)時(shí)特有的模塊預(yù)設(shè)了授時(shí)，同步采集數(shù)據(jù)。

第二，是通信調(diào)控必備的軟件，它包含著串口、配套標(biāo)準(zhǔn)通信。針對(duì)運(yùn)算數(shù)值，IED可予以傳遞，構(gòu)建必要映射。IED搜集歸結(jié)了這樣的數(shù)據(jù)，診斷得出結(jié)果。經(jīng)由MMS配件，站控層即可識(shí)別這一診斷[3]。

第三，是軟件之中的智能診斷。借助串口通信，可測(cè)得的一切信息經(jīng)由處理，再次予以傳遞。診斷軟件涵蓋了單一參量、多重的參量、解析故障樹等。在這之中，解析故障樹依循的根據(jù)含有多樣信息：本次測(cè)得信息、留存下來的歷次信息、變壓器臺(tái)賬信息。設(shè)定解析根據(jù)，創(chuàng)設(shè)了故障樹對(duì)應(yīng)著的明晰目錄，設(shè)定查驗(yàn)根據(jù)。選用分叉搜索，尋找出節(jié)點(diǎn)自帶的故障情形，對(duì)比現(xiàn)有狀態(tài)。這樣一來，就識(shí)別了精準(zhǔn)的故障方位、分清故障類別，為用戶供應(yīng)了必備的指引。與此同時(shí)，變壓器預(yù)設(shè)的周期管理，也不可脫離這一解析數(shù)值。

三重部分緊密關(guān)聯(lián)著彼此，含有數(shù)據(jù)映射。設(shè)計(jì)細(xì)化模塊，吻合了現(xiàn)場(chǎng)范疇的診斷要求。在任一時(shí)段內(nèi)，都可調(diào)配變電配件的監(jiān)測(cè)，隨時(shí)測(cè)量性能。

3監(jiān)測(cè)及診斷依循的技術(shù)

31查驗(yàn)放電狀態(tài)

針對(duì)于變壓器，局部放電可折射出內(nèi)在的絕緣，反映絕緣狀態(tài)。遇有局部放電，變壓器自帶的壽命將被縮減，干擾絕緣性能。監(jiān)測(cè)局部放電，可選取預(yù)設(shè)型號(hào)的這類傳感器、放大濾波特有的單元、IED搭配的單元。經(jīng)由設(shè)定協(xié)議，可識(shí)別這一范疇的放電幅值、運(yùn)算放電次數(shù)，然后發(fā)送信息。在線監(jiān)測(cè)放電，不可脫離方波標(biāo)定。具體運(yùn)算時(shí)，必備采樣幅值、軟件特有的修正系數(shù)、脈沖電源凸顯的這一幅值。

32電容以及套管

套管介損、對(duì)應(yīng)的等值電容，二者都折射出套管架構(gòu)之內(nèi)的絕緣形態(tài)，屬于必要指標(biāo)。遇有套管故障，介損就會(huì)變大。測(cè)得系統(tǒng)介損，要算出這一時(shí)點(diǎn)經(jīng)由的接地電流、母線中的電壓。必備計(jì)算參數(shù)：介質(zhì)損耗凸顯的角度、套管配有的電壓向量、相關(guān)電流向量、系統(tǒng)的角頻率。計(jì)算介損時(shí)，應(yīng)能搜集獲取抗干擾這樣的數(shù)值，同步予以搜集。對(duì)于均方誤差，它應(yīng)被調(diào)控為千分之一。

為了復(fù)用設(shè)備，測(cè)量流程適宜擬定為分布式。對(duì)于套管電壓、泄露出來的電流，都要經(jīng)由不同架構(gòu)的裝置予以搜集。依照搜集結(jié)果，算出體系內(nèi)的介損，便于分布測(cè)量。

33接地形態(tài)下的流經(jīng)電流

變壓器鐵芯接地常常依托套管，套管銜接著外側(cè)固有的油箱本體。若接地不夠穩(wěn)妥，電位就會(huì)變更，帶來斷續(xù)放電，損毀了絕緣層。遇有多點(diǎn)接地，雙重點(diǎn)經(jīng)由鐵芯就會(huì)構(gòu)建自帶的回路，顯出閉合狀態(tài)。在這其中，交鏈磁通被涵蓋在回路之內(nèi)，顯現(xiàn)感應(yīng)環(huán)流。鐵芯聚集熱能，嚴(yán)重態(tài)勢(shì)下它將被燒毀。這是由于，鐵芯附帶著的多點(diǎn)都被接地。

對(duì)于接地電流，應(yīng)當(dāng)明晰的是：它并非周期時(shí)段內(nèi)的電流。測(cè)量有效值時(shí)，先要預(yù)設(shè)這一定義。常規(guī)情形下，鐵芯電流不可超出100mA。要搜集的是：采樣值的數(shù)目、第n個(gè)采樣值。

34微水以及母線

在油品之中，氣體組分顯出了不停變更的狀態(tài)，它反映著內(nèi)在配件的多樣隱患。識(shí)別組分變化，即可查驗(yàn)內(nèi)在范疇的絕緣。測(cè)得微水及氣體，這樣的組分可分成氫氣、甲烷及一氧化碳、乙烷乙烯等。氣體以及微水特有的變更狀態(tài)，反映著配件之內(nèi)的多點(diǎn)隱患。然而，這種測(cè)量路徑表現(xiàn)出來的實(shí)時(shí)特性并不優(yōu)良，消耗時(shí)段也偏長(zhǎng)。

診斷母線電壓，要依托著體系內(nèi)的合并單元。設(shè)定必要標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)由協(xié)議予以傳輸。采樣獲取的數(shù)值、真實(shí)母線電壓，還要彼此換算。在換算步驟內(nèi)，必備某一時(shí)點(diǎn)的精準(zhǔn)電壓、這一時(shí)點(diǎn)的放大倍數(shù)、合并傳輸可得的采樣值、精準(zhǔn)的修正系數(shù)。通過協(xié)議對(duì)時(shí)，要考量分布式架構(gòu)下的介損測(cè)定，符合診斷要求。

4應(yīng)注重的事宜

在線監(jiān)測(cè)診斷，常用微電流特有的傳感器。詳細(xì)而言，它可用于平日內(nèi)的電流采集，包含鐵芯接地、套管末屏接地。借助脈沖電流，測(cè)得套管自帶的本體放電。對(duì)于高頻電流、微電流關(guān)聯(lián)的這類傳感器，可把它布設(shè)于密閉架構(gòu)的適配器以內(nèi)。

測(cè)得油內(nèi)氣體、測(cè)量微水含量，可選動(dòng)態(tài)架構(gòu)的頂空脫氣。微型的、橋式架構(gòu)特有的檢測(cè)配件凸顯了敏銳的優(yōu)勢(shì)，可測(cè)氣體組分、微水的總含量。局部配件測(cè)得的放電幅值、某一時(shí)段次數(shù)，都表現(xiàn)著這一時(shí)段的放電是否嚴(yán)重。電容以及介損，都表示著絕緣狀態(tài)。

5結(jié)論

輸變電體系內(nèi)，智能變壓器凸顯了必要位置。布設(shè)的變壓器應(yīng)能持久運(yùn)行，安全并且高效。為了提升效率，智能變壓器拓展了固有的總?cè)萘?，電壓也在升高。變壓器自帶的?gòu)架日漸復(fù)雜，售賣價(jià)格很貴。經(jīng)由在線監(jiān)測(cè)辨識(shí)多樣的配件故障，選取診斷流程。這樣做，可以延展配件的年限。電網(wǎng)體系以內(nèi)，變壓器顯出了分散的布設(shè)傾向，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)內(nèi)的遠(yuǎn)程管控可查驗(yàn)運(yùn)行狀態(tài)，診斷各類故障。

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