Système de surveillance en ligne intégré au transformateur
IN-200 Transformer Comprehensive Online Monitoring System
Introduction du système
变压器综合在线监测系统由各类智能感知传感器、综合监测单元和后台监控系统。系统能够同步监测变压器/电抗器高频局放、射频局放、超声局放、铁芯/夹件接地电流、振动信息、负荷信息、油温信息等信息，同时可接入油中气体、关键部位红外成像温度等数据信息，利用内置状态评估模型将多源参量进行融合分析，实现变压器/电抗器设备运行状态的综合监护和健康评估。
Paramètres de l'équipement
| 超高频局放带宽 | 200MHz ~ 1.5GHz | 高频局放带宽 | 3MHz ~ 30MHz |
| 射频局放带宽 | 100MHz ~ 1GHz | 超声波局放带宽 | 80kHz ~ 200kHz |
| 振动加速度范围 | -10g ~ +10g | 套管绝缘泄漏电流 | 2mA ~ 1000mA |
| 套管高频局放带宽 | 3MHz ~ 30MHz | Puissance de fonctionnement | AC220V ±10% |
| les protocoles de communication | DL/T860（IEC61850） | 外形结构 | 19英寸标准机箱或定制 |
| 内置模型 | 状态评估模型、绝缘老化模型、健康指数模型 | l'adaptation à l'environnement | Température ambiante : -40℃ ~ +70℃ ; Humidité ambiante : 0 ~ 95% (pas de condensation) |
变压器综合在线监测系统通过 “多维度数据采集→稳定传输→智能处理→精准分析→预警推送→运维支撑” 六大环节，实现对变压器运行状态的实时把控：
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1. 多模块协同数据采集（前端感知层）
系统依托部署在变压器关键部位的专用传感器与监测单元，实时采集反映设备状态的核心参数，覆盖电气、油质、机械等多维度，具体包括：
- 电气参数采集：通过零磁通电流互感器（监测套管全电流）、高频局放传感器（检测内部局部放电信号）、振动传感器（捕捉铁芯 / 绕组振动频率），采集 2mA-1000mA 电流、局放脉冲信号、振动幅值等数据，采样频率最高可达 1MHz，确保数据实时性与完整性；
- 油质参数采集：油中气体监测单元通过气相色谱传感器，持续分析变压器油中溶解的 H₂、CH₄、C₂H₂等特征气体含量（检测精度达 0.1μL/L），同时油面温度传感器采集油温数据（测量范围 - 40℃~+100℃，精度 ±0.5℃）；
- 绝缘参数采集：套管监测模块通过介损测量单元，采集套管电容量（100pF-50000pF）、介损值（0.001-0.3）等绝缘性能数据，同步监测铁芯 / 夹件接地电流（精度 ±1%），判断绝缘是否老化或存在缺陷。
2. 抗干扰数据传输（数据链路层）
采集到的原始数据通过有线 + 无线双重传输方式，稳定上传至系统后台，保障复杂电力环境下的数据可靠性：
- 有线传输：采用屏蔽双绞线或光纤，适配 Modbus、DL/T860（IEC 61850）等电力行业标准通讯协议，传输速率 100Mbps，抗电磁干扰能力强，适用于变电站内固定设备连接；
- 无线传输：针对户外新能源电站等不便布线场景，支持 4G/5G 或 LoRa 无线通讯，传输距离可达 5km（LoRa 模式），数据丢包率≤0.1%，同时具备断点续传功能，避免数据丢失；
- 数据预处理：传输过程中同步进行数据滤波（去除电磁干扰噪声）、格式转换（统一为 JSON/XML 格式），为后续处理奠定基础。
3. 智能数据处理（数据处理层）
系统后台（本地服务器或云端平台）对传输数据进行清洗、整合与存储，构建结构化数据库：
- 数据清洗：通过异常值检测算法（如 3σ 原则），剔除传感器故障或传输干扰导致的无效数据（如超出量程的电流值、突变的温度数据），保留有效样本；
- 数据整合：将不同监测模块的数据按 “设备编号 - 采集时间 - 参数类型” 关联整合，形成单台变压器的 “状态数据档案”，支持按时间维度（分钟 / 小时 / 天）查询历史数据；
- 数据存储：采用分布式数据库（如 MySQL 集群）存储数据，本地存储容量≥1TB（支持 3 年历史数据留存），云端存储支持无限扩容，同时具备数据备份功能（每日自动备份，保留 7 天备份文件）。
4. 多算法联合分析（数据分析层）
faire passer (un projet de loi, une inspection, etc.)行业模型 + AI 算法，对处理后的数据进行深度分析，判断变压器运行状态与潜在风险：
- 阈值对比分析：将实时参数与国家 / 行业标准阈值（如 GB/T 17623-2017《绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法》）对比，例如油中 C₂H₂含量超过 5μL/L 时，标记为 “潜在放电故障”；
- 趋势预测分析：基于历史数据，采用线性回归、LSTM 神经网络等算法，预测关键参数变化趋势（如油温每周上升幅度、介损值月度变化率），提前识别缓慢发展的故障（如绝缘老化）；
- 多参数关联分析：结合多个参数综合判断故障类型，例如 “油温升高 + 油中 H₂、CH₄含量增加 + 振动幅值变大”，可判定为 “铁芯过热故障”，避免单一参数误判。
5. 分级预警与推送（预警响应层）
根据分析结果，系统按Gravité de la défaillance触发分级预警，并通过多渠道推送至运维人员：
- 预警分级：设置 “正常（绿色）- 注意（黄色）- 预警（橙色）- 紧急（红色）” 四级预警，例如 “介损值略高于标准（0.02-0.03）” 触发黄色预警，“局放信号突然增大且油中 C₂H₂超标” 触发红色预警；
- 预警推送：支持短信、APP 推送、运维平台弹窗、声光报警（变电站本地）四种方式，推送内容包含 “设备编号、预警等级、异常参数、可能故障类型、建议处理措施”，例如 “#1 主变套管介损值 0.035（预警），建议 24 小时内现场核查绝缘状态”；
- 预警记录：自动记录每次预警的触发时间、参数数据、处理结果，形成 “预警 - 处置 - 闭环” 记录，便于后续追溯与运维优化。
6. 运维决策支撑（应用层）
系统将分析结果与预警信息转化为可落地的运维建议，助力电力企业实现 “状态检修”：
- 状态评估报告：每月自动生成单台 / 多台变压器的 “运行状态评估报告”，包含关键参数趋势图、预警统计、故障风险等级（低 / 中 / 高），为设备健康度打分（1-100 分）；
- 运维方案推荐：针对预警情况推荐具体措施，例如红色预警推荐 “紧急停电检修”，黄色预警推荐 “加强巡检频次（从每周 1 次增至每日 1 次）”；
- 设备寿命预测：基于长期绝缘、油质数据，结合设备运行年限，预测变压器剩余寿命（精度 ±1 年），为设备更新换代提供数据支撑（如建议运行 15 年且绝缘老化的变压器优先更换）。
保障监测有效性与运维实用性
- actualité：数据采集间隔最短可达 1 秒，从采集到预警推送全程延迟≤30 秒，确保故障早发现；
- 准确性：通过多传感器冗余采集（如同一套管部署 2 个电流互感器）、多算法交叉验证，数据误差率≤2%，避免误判漏判；
- 自动化：全流程无需人工干预，从数据采集到报告生成均自动完成，降低运维人力成本；
- la compatibilité：支持与电力调度系统（如 SCADA）、运维管理平台对接，实现数据共享与一体化管理，适配不同品牌、电压等级的变压器（110kV-1000kV）。
