変圧器統合オンライン監視システム
IN-200変圧器総合オンライン監視システム
システム紹介
変圧器統合オンライン監視システムは各種類のインテリジェント感知センサー、統合監視ユニット及びバックグラウンド監視システムから構成される。本システムは同時に変圧器/反応器の高周波局部放電、高周波局部放電、超音波局部放電、コア/クランプ接地電流、振動情報、負荷情報、油温情報などを監視することができ、同時に油中ガス、主要部品の赤外線画像温度などのデータ情報にアクセスすることができ、内蔵の状態評価モデルを使って、マルチソースパラメータを統合分析し、変圧器/反応器設備の運転状態の総合監視と健康評価を実現します。評価
設備パラメーター
| UHF帯域幅 | 200MHz ~ 1.5GHz | 高周波ローカルアンプ帯域幅 | 3MHz〜30MHz |
| RFローカルアンプの帯域幅 | 100MHz～1GHz | 超音波局所放電帯域幅 | 80kHz ~ 200kHz |
| 振動加速度範囲 | -10g ~ +10g | ケーシング絶縁漏れ電流 | 2mA ~ 1000mA |
| ケース入りHFローカルアンプ帯域幅 | 3MHz〜30MHz | 動作電力 | AC220V ±10% |
| 通信プロトコル | DL/T860 (IEC61850) | 外部構造 | 19インチ標準シャーシまたはカスタマイズ |
| ビルトインモデル | 状態評価モデル、断熱老化モデル、健康指標モデル | 環境適応 | 周囲温度：-40℃～+70℃、周囲湿度：0～95%（結露なし） |
変圧器統合オンライン監視システムは、「多次元データ収集→安定した伝送→インテリジェントな処理→正確な分析→早期警告プッシュ→操作およびメンテナンスサポート」の6つのリンクを通じて、変圧器の動作状態のリアルタイム制御を実現します：
以下のパラメータは、ネットワークに共通であり、機能をカスタマイズすることができ、最新の情報と価格は]を得るために私達に連絡する。
1.マルチモジュール協調データ収集（フロントエンド・センシング層）
同システムは、各都市に配備された主要な変圧器の位置に依存している。専用センサーとモニタリング・ユニット具体的には、電気的、油質、機械的など多方面にわたる、機器の状態を反映する中核的なパラメーターをリアルタイムで収集する：
- 電気パラメーター取得ゼロ磁束変流器（全ケーシング電流を監視する）、高周波局部放電センサー（内部局部放電信号を検出する）、振動センサー（鉄心/巻線の振動周波数を捕捉する）、2mA-1000mA電流、局部放電インパルス信号、振動振幅などのデータを収集するために、サンプリング周波数は、データのリアルタイム性と整合性を確保するために、最大1MHzに達することができます；
- 油質パラメータの取得油中ガス監視ユニットは、ガスクロマトグラフィーセンサーを通じて、変圧器油中の溶存H₂、CH₄、C₂H₂などの特徴的なガスの含有量を連続的に分析し（検出精度は0.1μL/Lまで）、同時に油温センサーが油温のデータを収集する（測定範囲-40℃~+100℃、精度±0.5℃）；
- 絶縁パラメータ取得ケーシング監視モジュールは、誘電損失測定ユニットを介してケーシング静電容量（100pF-50,000pF）および誘電損失値（0.001-0.3）などの絶縁性能データを収集し、コア/クランプ接地電流を同時に監視（精度±1%）して、絶縁の経年劣化や不良の有無を判断します。
2.耐タンパー性データ伝送（データリンク層）
を通じて収集された生データを使用する。デュアル有線＋ワイヤレス伝送システムのバックエンドへの安定したアップロードであり、複雑な電力環境におけるデータの信頼性を保証する：
- 有線伝送シールドツイストペアまたは光ファイバーを採用し、Modbus、DL/T860(IEC 61850)などの電力業界標準の通信プロトコルに対応し、伝送速度は100Mbpsで、電磁干渉に強く、変電所の固定設備の接続に適しています；
- 無線伝送屋外の新エネルギー発電所やその他の不便な配線シナリオのために、4G/5GまたはLoRa無線通信をサポートし、伝送距離は最大5km（LoRaモード）、パケット損失率は≤0.1%、データ損失を回避するためのブレークポイントでの連続送信機能を備えています；
- データ前処理送信過程でデータのフィルタリング（電磁干渉ノイズの除去）とフォーマット変換（JSON/XMLフォーマットへの変換）を同時に行い、その後の処理の基礎を築く。
3.インテリジェントなデータ処理（データ処理層）
システムのバックエンド（ローカルサーバーまたはクラウドプラットフォーム）は、送信データを実行します。洗浄、統合、保管構造化データベースの構築
- データクリーニング異常値検出アルゴリズム（3σ原理など）により、センサーの故障や伝送障害による無効なデータ（電流値の範囲外、急激な温度変化など）を排除し、有効なサンプルを保持します；
- データ統合異なる監視モジュールからのデータを「装置番号-収集時間-パラメータタイプ」の関連付けに従って統合し、1つの変圧器の「ステータスデータファイル」を形成し、時間次元（分/時間/日）に従って履歴データのクエリをサポートします；
- データストレージ分散型データベース（例：MySQLクラスタ）を採用し、ローカルストレージ容量≥1TB（3年間の履歴データ保持をサポート）、クラウドストレージは無制限の拡張をサポートし、データバックアップ機能（毎日自動バックアップ、7日間のバックアップファイルを保持）を備えています。
4.マルチアルゴリズム共同解析（データ解析層）
とおす業界モデル＋AIアルゴリズム処理されたデータは、変圧器の運転状況や潜在的なリスクを判断するために詳細に分析される：
- 閾値比較分析: リアルタイムのパラメータを国家/業界標準のしきい値（例えばGB/T 17623-2017 "Gas Chromatographic Determination of Dissolved Gas Component Content in Insulating Oil"）と比較し、例えばオイル中のC₂H₂含有量が5μL/L以上であれば、"Potential Discharge Fault "としてフラグを立てる；
- トレンド予測の分析過去のデータに基づき、線形回帰やLSTMニューラルネットワークなどのアルゴリズムを使用して、主要パラメータの傾向（例えば、油温の週ごとの上昇、誘電損失値の月ごとの変化率）を予測し、発生が遅い故障（例えば、絶縁体の老朽化）を事前に特定する；
- マルチパラメーター相関分析例えば、「油温が上昇＋油中のH₂、CH₄含有量が増加＋振動振幅が大きくなる」を「炉心過熱故障」と判断できるように、複数のパラメータを組み合わせて故障の種類を総合的に判断し、単一のパラメータによる判断を誤らないようにする。
5.階層的警告とプッシュ（早期警告対応層）
分析結果に基づいて、システムは次のようにプレスする。故障の重大性階層的なアラートをトリガーし、複数のチャネルを通じてO&M担当者にプッシュする：
- 早期警戒の分類正常（緑）-注意（黄）-早期警告（オレンジ）-緊急（赤）」の4段階の警告を設定し、例えば、「誘電損失値が標準（0.02-0.03）よりわずかに高い」は黄色の警告をトリガーし、「局所放電」は黄色の警告をトリガーする。例えば、「誘電損失値が標準（0.02-0.03）よりわずかに高い」は黄色の警告をトリガーし、「局部放電信号が突然増加し、油中のC₂H₂が標準を超える」は赤色の警告をトリガーする；
- 早期警告を押し出すSMS、APPプッシュ、O&Mプラットフォームポップアップウィンドウ、音と光のアラーム(変電所ローカル)の4つの方法がサポートされており、プッシュ内容には「機器番号、警告レベル、異常パラメータ、可能性のある故障タイプ、推奨処理措置」が含まれています。例えば、「#1主変圧器ケーシング誘電損失値0.035(早期警告)、24時間以内に絶縁状態を現場で確認することが推奨されます；
- 早期警戒記録各警告のトリガー時間、パラメータデータ、処理結果を自動的に記録し、「警告-廃棄-クローズドループ」の記録を形成することで、その後のトレーサビリティやO&Mの最適化に便利です。
6.O&M意思決定支援（アプリケーション層）
このシステムは、分析結果と早期警戒情報を次のように変換する。実行可能なO&Mの提言電力会社が「最先端のメンテナンス」を実現できるよう支援する：
- 現状評価報告主要パラメーターのトレンドグラフ、早期警告統計、故障リスクレベル（低／中／高）、機器の健全性スコアリング（1～100ポイント）が含まれます；
- 運用とメンテナンス・ソリューションの推奨例えば、赤色の警告には「メンテナンスのための緊急停電」、黄色の警告には「点検頻度の向上（週1回から1日1回へ）」を推奨する；
- 設備の寿命予測長期的な絶縁と油の品質データに基づき、機器の運転寿命と組み合わせて変圧器の残存寿命を予測し（精度±1年）、機器交換のためのデータサポートを提供する（例えば、15年間運転し、絶縁が老朽化している変圧器は、優先的に交換することを推奨する）。
モニタリングの有効性と運転・保守の実用性を保証する。
- 時事性データ収集間隔は最短で1秒、収集から早期警告プッシュまでの遅延は30秒以下であり、故障の早期発見を保証する；
- 精度マルチセンサーによる冗長取得（1組の管に2台の変流器を配置するなど）とマルチアルゴリズムによる交差検証により、データエラー率は≦2%となり、誤判定や判定漏れを回避できる；
- 自動データ収集からレポート作成まで、すべてのプロセスにおいて人の介在が不要なため、O&Mの人件費を削減できる；
- 互換性データ共有と統合管理を実現するため、配電システム（SCADAなど）や運転・保守管理プラットフォームとの連携をサポートし、異なるブランドや電圧レベルの変圧器（110kV～1000kV）に対応する。
