完整的变压器隔离在线状态监测评估系统的设计

　　在线监测变压器的运行状态对于确保其安全，减少维护并改善管理非常重要。发了一套完整的变压器绝缘多参数在线监测系统，该系统可以获取反映变压器绝缘状态的三个重要参数，如局部放电，铁心接地电流和接地电流。电损耗，用于分析和处理。开发设备的状态评估系统可以管理变压器的设计和运行等参数，并且很容易将监视数据的管理扩展到其他参数，电缆这很有用评估变压器设备的状况并满足智能电网发展的需求。型能量传输和处理设备的故障不仅会因自身维护而导致经济损失，还会引起诸如停电等事故，造成更大的损失。去，已经使用了定期的预防性测试和故障后维护策略。[1]存在诸如未能及时准确地检测故障的缺点。态检测和预测性维护可以弥补这些缺陷。条件维修的维护时间基于设备的历史状况，并且取决于在线监视数据[2]，因此，它是基于大型电气设备的在线监视。1970年代以来，美国，日本和其他国家的许多外国电力公司都研究并促进了在线监测技术在变压器设备隔离中的应用，在线监测数据是判断设备状况的重要依据，为维护状况提供了建议。[3]例如，由美国电力科学研究所（EPRI）进行的某些状态维护工作具有用于管理设备运行状态的统一软件监视平台。1980年代以来，中国的一些大学和研究机构已开始研究在线监视技术，并且发展迅速。[4]在近年来举行的国际高压技术协会（ISH）和亚洲绝缘诊断会议（ACEID）期间，有关在线监测和维护高压电缆的大部分文章电气设备的绝缘状态。国内外的状态在线监测和维护的角度来看，技术发展的未来趋势是：对多种功能和参数进行全面的监测和诊断，对功能和参数进行集中监测。电站设备，提高监视系统的灵敏度和可靠性，并安装系统专家以实现隔离诊断的自动化。[1]此外，该设备使用统一的数据格式和接口，并且主机计算机系统或ICT中心调度系统可以轻松读取诊断结果，以满足技术开发的需求。能电网。此，为了促进在线监测技术的发展和状态维护，并考虑到变压器是电力系统中非常重要的电气设备，本项目基于局部放电的测量变压器，铁心接地电流和套管介电损耗。套设备状态监测评估系统。着信息技术和计算机网络的发展，在以前的独立监视和诊断系统以及分布式故障监视和诊断系统的基础上，对监视和分析系统进行了研究。
　　设备的距离已引起国内外研究者的关注和关注[6]。国国家电网公司的有关指南也提出了拟议的通信协议。[7]因此，该系统建立了一个基于网络通信的远程监视，分析和管理电气设备维护的系统。体架构分为两部分，即完整的变压器绝缘在线监测系统和设备状态评估系统，如图1所示。变电站中安装了变压器隔离的集成在线监视，并将数据通过数据同步上传到ICT服务器的WEB服务器（使用I2数据接口）。备状态评估系统也安装在WEB服务器上，内部用户可以在线查询变压器。关监控数据和诊断结果。压器的完整在线监视系统包括对其局部放电，铁芯的接地电流和套管的介电损耗的测量。体结构如图2所示。部放电测试采用脉冲电流法或超高频法。一种方法是使用Rogowski线圈将来自接地线的部分放电信号从高压侧套管耦合到高压套管的底部，同时采用诸如极性和相开​​放。
　　滤不同类型的干扰信号，以获取变压器内部真实有效的局部放电信息；后者使用安装在法兰上的集成UHF传感器（频带范围300 MHz至1.5 GHz）。UHF传感器集成到变压器主体中，变压器制造商会选择合适的位置安装在变压器主体上（通常在排油阀上安装一个或三个传感器，沙井人）。感器收集有关变压器局部放电的内部信息，并将其传输到信号调节单元。触发和放大之后，它们由高速数据收集单元收集，然后进行计算和处理以生成各种图表和局部放电光谱报告。管的介电损耗测试使用高灵敏度电流传感器线圈，该线圈穿过高压套管的接地屏以获取电流信号。一方面，使用高灵敏度的变压器来转换PT（变电站中的变压器）。）将较大的输入电压信号转换为较小的5 V电压信号，将输入和输出接地线隔离，并获得电压信号。入的电压和电流信号经过多路复用后经过放大和滤波，最后由采集芯片进行A / D转换和数据采集。过零时相差比较的常规方法相比，该系统的核心之一是用于计算tanδ相关性分析的算法。采样频率与网络信号的频率不同步时，用于计算电容设备的tanδ的离散有限时间相关方法将产生较大的误差，这主要是由于无法与精确度整个周期​​间隔。此，该项目使用插值来修改积分间隔，​​用梯形积分代替矩形积分，并使用优化的采样频率和采样点数来提高计算的准确性。真实验表明，改进后的方法具有较强的抑制电网频率波动的能力，可以大大减少计算误差。芯的接地电流选用磁导率较高的硅钢板作为电流传感器的磁芯，损耗和矫顽力都较低，可以防止形变在传感器的次级侧输出电流信号产生的波动，并且还可以使该信号的相位误差相对较小，并且测量信号经过放大和滤波后由采集卡收集。系统工作站中计算信号处理以生成发展趋势图。个系统使用虚拟仪器技术，使用PC-DAQ结构（通过微计算机获取数据），并使用Labview编程来执行各种功能。助软件参数，可以及时进行自动监控，也可以实时手动启动或关闭自动监控，以执行采集控制和数据传输。备状态评估系统的总体架构如图3所示。场监视设备是指在线监视子系统，例如在线监视系统。管的介电损耗和变压器的容量。场数据通信管理服务器负责将每个在线监视子系统的数据与中央数据库实时同步。务器正在运行数据集成同步服务程序。据库服务器是在线数据管理平台的数据中心。负责存储来自其他联机监视子系统的集成和同步数据以及其他管理数据。也是Web服务器的后台数据中心。Web服务器是基于WAN变电站WAN远程分析和管理系统的Web服务器。负责处理用户请求并实现用户所需的业务逻辑。户通过局域网或Internet访问Web服务器并执行管理任务，例如数据输入，数据查询，趋势图查询，频谱图查询和设置参数。统数据和用户权限。了达到集中统一管理的目的，本系统对所有涉及的监控对象进行统一管理。辑设备的管理包括对系统中检测到的对象进行集中和统一的管理，方法是记录以下有关检测到的对象的信息：公司，变电站，名称，编号，状态，如果是特定设备，则使用等级逻辑设备的电压，相序，监视元素等。
　　系统为用户采用基于角色的授权管理机制，并采用Windows组管理模式。户属于不同的组（角色）。有获得角色授权的用户才能使用此系统，并且不同的用户具有不同的权限。试数据管理。部分可以定义整个系统正常运行所需的参数，例如电压电平，相序，监视元素，数据同步时间等，还可以定义参数，例如实时警报信息。以通过三种方式查询通过完全监视变压器获得的局部放电数据，介电损耗和变压器铁心电流：报告形式，趋势图或频谱图。告请求方法如图4所示。此页面上，用户可以查询满足公司，变电站，设备，时间等要求的所有监视数据。报告查询方法一样，用户可以按设备名称和时间查询一段时间内的数据变化趋势。5是1＃工程变电站主变压器一段时间内局部放电的趋势，以这种方式观察数据更加直观。6说明了局部放电及其他数据，光谱查询和分析方法，用户可以查询局部放电的光谱，即三维图（NQ- φ），二维图（Q-Φ，N-Φ，NQ），使用频谱分析局部放电模块管理。系统具有无限扩展功能，使用模块管理可以轻松添加新模块，停用某些模块等。意味着不仅可以处理变压器局部放电的在线监测数据和套管的介电损耗，而且系统会自动评估变压器绝缘的健康状态。如溶解在变压器油中的气体的监测数据以及绕组热点的温度等数据也会被处理。

　　

　　
　　可以通过数据接口或I / O接口收集在系统中，从而使专家系统可以完全分析和诊断变压器的健康状态。外，来自其他设备的监视数据或其他参数（例如电涌放电器监视）将添加到变电站。系统还可以轻松扩展其应用程序，并在该系统的管理中集成一些原始参数和新参数，从而方便用户集中在线管理监视数据。据同步等。果在电站和变电站中有其他设备制造商提供的状态监视数据，则数据格式可能不一致，您必须将每个制造商的数据集中在数据库中。

　　央数据，由服务程序在后台实时或以用户定义的时间间隔自动执行。成了该系统可以定期或手动在网页上远程保存数据。外，该系统还具有日志记录和联机帮助，以向用户提供有关查询和操作的帮助。软件系统采用基于Microsoft .NET平台的面向对象的多层分布式技术，并采用基于Web的B / S程序体系结构。多层体系结构中，应用程序可以分布在不同的系统平台上，并且异构平台之间通过分布式技术进行对象之间的相互通信可以显着提高系统可伸缩性并促进开发和维护。统的。

　　
　　编程语言使用Microsoft专门为.NET Framework设计的新的C＃编程语言。具有很强的适应性，与Microsoft数据库产品，SQL Server的高度集成以及良好的发展前景。台的数据库使用Microsoft SQL Server 2005，它具有与Windows操作系统的良好兼容性，易于使用且可以与.NET框架无缝组合的特征。
　　数，视图，存储过程，触发器和其他技术已很好地应用于编程中，并且导入和导出了大量数据。外，该系统使用Teechart图形控件完美地生成动态图形（例如趋势图和频谱图），并使用XHTML，JavaScript，CSS和AJAX共同使用现代技术来创建商业网站。规模现代化，创建一个美观，灵活且响应迅速的网站快速应用程序。整的变压器隔离设备在线监测和评估系统已安装在220 kV变电站中，目前该系统状况良好。系统可以将变压器测量的局部放电的测量值，套管的介电损耗因子和铁芯的接地电流转换成趋势图，以进行全面分析，从而提供基本数据。于维护设备等的状况，并诊断绝缘故障。为设备故障提供可靠的预警依据。系统还可以扩展其他监视参数，以提高变电站自动化和运营管理的控制水平，并确保电网的安全稳定运行。过将近一年的运行，已验证了系统的稳定性，并已收集了监视数据。着智能网络技术的发展，用户对变压器设备的在线监控技术提出了更高的要求。来，有必要进一步提高和提高智能在线诊断设备的采集精度，可靠的操作，通信能力以及诸如专家诊断系统之类的相关技术，以便智能实时维护和服务网络未来发展的基础。
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