Conditional Health Management System für ölgefüllte Transformatoren

发布时间：10 November 2025 09:30:26

Überwachung und Plattformarchitektur für ein System zur Verwaltung des bedingten Zustands von Transformatoren unter Wasser

Das System integriert ein mehrdimensionales Online-Überwachungsmodul und eine national hergestellte autonome, sichere und kontrollierbare umfassende Diagnoseplattform, um ein geschlossenes Regelsystem “Allparameter-Überwachung - All-Link-Übertragung - intelligente Diagnose” zu bilden, das den sicheren und stabilen Betrieb des Transformators rundum gewährleistet.

I. Mehrdimensionales Online-Überwachungsmodul

Mit Blick auf die wichtigsten betrieblichen Risikopunkte von Transformatoren werden acht Arten von präzisen Überwachungseinheiten eingesetzt, um eine frühzeitige Erkennung und genaue Rückverfolgung von versteckten Fehlern zu ermöglichen:
  1. Überwachung der TeilentladungKonfiguration von Ultraschall-, Hochfrequenz- und lokalen Entladungssensoren zur Erfassung lokaler Entladungssignale innerhalb des Transformators als Kerncharakterisierung von Isolationsfehlern und zur frühzeitigen Warnung vor Isolationsausfallrisiken;
  2. Überwachung von SchwingungszuständenEchtzeit-Erfassung von Betriebsvibrationsdaten durch Vibrationssensoren, um mechanische Anomalien, wie z. B. Lockerungen der internen Strukturen, genau zu erkennen;
  3. Überwachung von Gas in ÖlAnalysiert die Zusammensetzung und Veränderungen des Gehalts an gelösten Gasen im Transformatorenöl und stellt schnell fest, ob latente Fehler wie Überhitzung und Entladung in der Anlage vorliegen;
  4. Überwachung des Zustands des GehäusesVerfolgung von Änderungen der Isolierleistung in Echtzeit zur Vermeidung von Betriebsrisiken, die durch eine Verschlechterung der Isolierung verursacht werden;
  5. LaststromüberwachungMit Hilfe von Laststromsensoren wird die Belastungssituation der Anlage dynamisch erfasst und genau bestimmt, ob ein Überlastproblem vorliegt;
  6. Ölstand-TemperaturüberwachungEchtzeit-Überwachung der Öloberflächentemperatur durch Temperatursensoren, die abnormale Temperatursignale rechtzeitig erfassen, um vor möglichen internen Fehlfunktionen zu warnen;
  7. Kern-/Clipstrom-ÜberwachungEchtzeit-Überwachung von Kern- und Klammerstromdaten zur rechtzeitigen Erkennung versteckter Probleme, wie z. B. einer schlechten Kernerdung;
  8. Präzise TemperaturüberwachungFluoreszierende optische Fasern oder Infrarot-Temperaturmesstechnik werden eingesetzt, um die Temperatur der Wicklung in Echtzeit mit hoher Genauigkeit zu messen und den lokalen Überhitzungsbereich schnell zu lokalisieren.

II. die Architektur einer autonomen und steuerbaren integrierten Diagnoseplattform

Die Plattform basiert auf dem Nexus-Betriebssystem und der MegaChips X86-Hardwarearchitektur, um ein nationales autonomes, sicheres und kontrollierbares SCADA-System zu schaffen, das die Anpassung von Windows-, Linux- und nationalen Sicherheitssystemen unterstützt und die vollständige Prozessabdeckung von der Datenerfassung bis zur Fernanwendung realisiert:
  1. Grundlegende DatenerhebungDie IED-Einheiten in Transformatoren, Schaltanlagen und anderen Geräten erfassen eine Vielzahl von Überwachungsparametern wie Gas in Öl und Teilentladungen auf einheitliche Weise und gewährleisten eine umfassende und genaue Datenerfassung;
  2. Datenfluss und -übertragungNachdem die gesammelten Daten in den Online-Überwachungshintergrund der gesamten Station einfließen, können Ferndiagnose sowie mobiler Betrieb und Wartung durch das Isolationstor und das drahtlose Netzwerk realisiert werden. Gleichzeitig kann der verschlüsselte Übertragungskanal sicher mit dem externen System interagieren, um die Sicherheit der Datenübertragung zu gewährleisten;
  3. Diagnostische KernkapazitätDie Plattform ist mit Edge-Computing-Technologie ausgestattet, unterstützt Diagnose und Analyse mit mehreren Geräten und Parametern und verfügt über fortschrittliche Funktionen wie Spektrogrammanalyse, Gesundheitsbeurteilung und Lebensprognose. Die Teilentladungs-Spektralanalyse (PDA) identifiziert die Merkmale der Entladung anhand von PRPD-, Ø-Q-N- und anderen mehrdimensionalen Karten; das Transformator-Intensivpflegesystem (DICS) überwacht wichtige Parameter in Echtzeit und stellt den Gesundheitszustand des Geräts intuitiv in einer mehrformatigen Visualisierungsschnittstelle dar, um eine hierarchische Frühwarnung und schnelle Reaktion zu ermöglichen.

 

Drittens: Die wichtigsten Anwendungsszenarien für das Zustandsmanagementsystem für Öltransformatoren

Der Schwerpunkt liegt auf der Sicherstellung einer zuverlässigen Stromversorgung, der Senkung der Betriebs- und Wartungskosten und der Anpassung an komplexe Umgebungen“ und deckt eine Vielzahl von Szenarien ab, wie z. B. Stromnetze, Industrie und spezielle Szenarien:

1. das Backbone des Netzes und die Umspannwerke der Knotenpunkte

  • Anwendbare Objekte: 220kV und höhere HV/EHV-Transformatoren, die das Kernstück der Stromnetzübertragung bilden.
  • Kernstück: Echtzeitüberwachung von Schlüsselindikatoren wie Teilentladung, Gas in Öl, Wicklungstemperatur usw., um plötzliche Störungen zu vermeiden, die zu regionalen Stromausfällen führen, und um die Stabilität der Stromversorgung im Backbone-Netz zu gewährleisten.

2) Verteilernetz und Szenarien für den verteilten Stromzugang

  • Anwendbare Objekte: Transformatoren für Verteilungsnetze bis 110 kV, Windkraft-/Photovoltaikanlagen und andere Transformatoren zur Unterstützung der dezentralen Energieversorgung.
  • Kernpunkte: Bewältigung der Probleme von verteilten Verteilernetzanlagen und schwierigem Betrieb und Wartung, schnelle Fehlerortung durch Fernüberwachung und Unterstützung der flexiblen Netzanbindung von verteilten Stromversorgungen.

3. kritische Stromversorgungsszenarien für Industrieunternehmen

  • Anwendbare Objekte: Kraftwerke, chemische Industrie, Metallurgie, Rechenzentren und andere industrielle Nutzer der Stromversorgung Kontinuität Anforderungen sind sehr hoch Spezialtransformatoren.
  • Kernwert: Überwachung von Risiken wie Überlastung, Alterung der Isolierung, lockere Struktur usw. Vermeidung von Stillstandzeiten der Produktionslinie aufgrund von Transformatorausfällen während der Produktion und Verringerung wirtschaftlicher Verluste.

4. besondere umweltbezogene Betriebsszenarien

  • Anwendbare Objekte: Transformatoren in alpinen Gebieten, in Küstengebieten mit hoher Feuchtigkeit und hohem Salzgehalt sowie in Gebieten mit starker Verschmutzung.
  • Kernpunkt: Gezielte Überwachung des Ölstands (Schutz vor Kondensation), der Gehäuseisolierung (Verschmutzung/Salzsprühkorrosion), der Kernerdung (Gefahr hoher Luftfeuchtigkeit), angepasst an die Erfordernisse des Betriebs unter extremen Umweltbedingungen.

5 Szenarien für die Verlängerung der Lebensdauer und die Optimierung der Betriebsabläufe älterer Transformatoren

  • Anwendbare Objekte: alte Transformatoren, deren Lebensdauer 15 Jahre übersteigt und deren Isolationsleistung sich verschlechtert hat, aber noch nicht die Ersatznorm erreicht hat.
  • Kernwert: Durch die genaue Überwachung und Bewertung des Gesundheitszustands ersetzt es die regelmäßige Wartung und realisiert eine “Zustandswartung”, die die Lebensdauer der Ausrüstung verlängert und die Ersatzkosten reduziert.

6. intelligente Steuerungsszenarien für neue Umspannwerke

  • Anwendbare Objekte: neue intelligente Umspannwerke, digitale Kraftwerke, die Transformatoren unterstützen.
  • Kernpunkt: Nahtlose Verbindung mit dem SCADA-System und der Plattform für den digitalen Zwilling zum Aufbau eines vollständigen Lebenszyklus-Zustandsdatensatzes zur Unterstützung des intelligenten Betriebs und der Wartung von Umspannwerken.