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变压器状态监测与诊断系统(一)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2008/1/16 12:01:05   

 关键词:  变压器 监测 诊断

摘要:本文依据当前状态检修的要求,提出了对发电厂中的高压电力变压器实现状态监测的集成解决方案-MDDTM系统。该系统可对发电厂的变压器实施全面的在线状态监测,并由此可组成具有远程监测与故障诊断功能的多级数字监控网络,通过系统提供的状态检测数据与诊断结论,发电厂能够科学地估计设备的运行状况、剩余寿命,并确定检修力度。
关键词:状态检修;在线监测;变压器;故障诊断
1引言
从50年代开始,我国的发电厂一直按照电力设备预防性试验规程,进行定期的停电试验和检修,即所谓的计划检修制度。随着电力系统容量不断增大、电压等级不断提高,以及用电部门对供电可靠性要求的日益提高,无人值守变电站数量的越来越多,对电力系统的设备实施状态监测以势在必行。在这种形势下,针对不同高压设备的在线监测系统应运而生,仅仅针对变压器的在线监测产品就有色谱在线、套管绝缘在线、局部放电等多种类型。目前,这些在线监测系统由不同的厂家生产,采用了不同的标准,资源不能共享,技术参差不齐,且在同一电厂里“各自为政”,这种现状一方面造成了资源的巨大浪费,另一方面对运行维护增加了难度和工作量[1,2]。
MDDTM系统采取集成设计思想,以变压器为目标,采用分层分布式网络结构,实现对变压器的远程、在线式、网络化集中监测与故障诊断,克服一个变电站内不同设备的在线监测系统“各自为政”的弊端,实现了对变压器的综合故障诊断。
建立发电厂集成、分布监测与诊断系统,可使主管部门对所属各发电厂变压器的运行工况进行监测与诊断,及时发现故障早期隐患,避免突发性事故;还可使这些设备从定期维修过渡到状态维修,提高电力设备监督的技术水平,确保发电厂的安全经济运行,有巨大的经济效益和社会效益。
该系统集计算机技术、信息技术、状态监测与故障诊断技术及网络通讯技术于一体。建立远程状态监测与诊断中心,通过网络通信系统实现与各监测子站之间正确的数据传输,以便能够正确地了解地区内各发电厂或变电站主要电力设备的运行情况。
2MDDTM系统结构
MDDTM系统主要针对110KV以上变压器设计,系统的容量可以各种容量的变压器在线监测的需要。
由主机系统、6个在线监测子系统、一个模拟量输入模块、一个开关量输入模块以及MDD监控分析软件组成。其组成原理如图1所示:

图1MDDTM系统构成

MDDTM系统由6个在线监测子系统、模拟量输入子系统、开关量输入子系统以及CMS监控诊断软件组成。6个在线监测子系统分别为:
(1)变压器油色谱在线监测子系统;
(2)变压器局部放电在线监测子系统;
(3)变压器油温在线监测子系统;
(4)变压器绕组变形在线监测子系统;
(5)铁芯接地电流在线监测子系统;
(6)变压器套管在线监测子系统;
MDDTM系统采用通讯控制单元对各个子系统进行透明协议转换,以及采集系统的配置与状态分析。因此整个系统具有良好的可扩展性,能够根据实际需要扩充监测子系统,而且可以很好的兼容其他的电力设备在线监测系统。
3MDDTM系统的主要功能
(1)系统具备自诊断功能,MDD主机能自动诊断硬件设备的故障,并给予明确提示;系统配备软、硬件看门狗,确保无死机现象发生。系统可对监测系统的硬件设备状态进行自诊断,如采集系统AD卡、I/O卡、网络设备、传感器、系统状态等。同时,软件可给出软件自身的运行状态参数。
(2)系统可对用户基本信息进行设置;
(3)系统可对设备配置信息进行设置;
(4)系统可对各在线监测子系统的运行参数进行设置(监测间隔时间、数据采样周期、定时巡检时间等);
(5)系统采用定时巡检方式进行数据采集;
(6)系统运行参数设置既可由MDD主机设定,又可由具有相应权限的网络用户远程设定;
(7)系统具有追踪监测(锁定监测)功能,可使用追踪监测功能自动对变压器进行监测;在检测参数高于设定阈值时,设备参数变化趋势较快时或通过监测系统诊断软件计算处理后这几种状态下可自动追踪监测故障征兆的设备。
(8)系统具有综合故障诊断功能,充分利用监测数据;对变压器故障进行智能诊断,根据在线监测到的各种设备数据,具有基于人工神经网络或模糊数学等高级人工智能诊断故障的能力。

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