변압기 온라인 모니터링 시스템 소개

I. 핵심 시스템 모니터링 매개변수 및 해당 모니터링 모듈

II. 전체 시스템 아키텍처

1. 인식 계층(데이터 수집 계층)

• 핵심 구성 요소다양한 유형의 특수 센서, 데이터 수집 장치(DAU).
  • 예: 오일 내 용존 가스 센서(예: 반도체, 적외선 분광기), 부분 방전 센서(예: 고주파 전류 센서 HFCT, 초음파 센서), 오일 온도 센서(백금 저항기 PT100), 접지 전류 센서(로체 코일).
• 기능변압기에 직접 접촉 또는 근접, '물리적/화학적 양'(예: 가스 농도, 온도, 전류)을 '전기 신호'(아날로그 또는 디지털)로 변환, 간섭을 줄이기 위한 예비 필터링, 증폭 및 데이터 사전 처리.

2. 전송 계층(데이터 통신 계층)

• 핵심 구성 요소통신 모듈(예: 4G/5G, LoRa, 이더넷, 광섬유), 데이터 게이트웨이.
• 전송 방법 선택::
  • 변전소 내 짧은 거리: 우선 순위는 다음과 같습니다.섬유(전자기 간섭에 대한 높은 내성 및 높은 전송 속도) 또는 산업용 이더넷;
  • 원격 지역/분산형 변압기: 다음과 같은 경우4G/5G 또는 LoRa(무선 전송, 배선 필요 없음, 넓은 커버리지);
• 기능이 시스템은 센서 계층에서 분석 플랫폼의 상위 계층으로 모니터링 데이터를 '안전한 실시간' 방식으로 전송하는 동시에 역제어(예: 센서의 원격 보정, 샘플링 시작)를 지원하도록 설계되었습니다.

3. 애플리케이션 계층(데이터 처리 및 프레젠테이션 계층)

• 핵심 구성 요소모니터링 메인프레임, 클라우드 플랫폼, 데이터 분석 소프트웨어, 인간-기계 인터페이스(HMI)를 모니터링합니다.
• 핵심 기능::
  1. 데이터 스토리지과거 모니터링 데이터를 저장하고(일반적으로 1~3년 동안 보관) 쿼리, 내보내기 및 추적 기능을 지원합니다;
  2. 데이터 분석'임계값 판단 방법', '추세 분석 방법', '문제 해결 모델(예: IEC 삼중 비율 방법, 데이비드 삼각형 방법)'을 통해 이상 징후를 자동으로 식별합니다;
     • 예: 오일의 C₂H₂ 농도가 갑자기 증가하면(임계값 1μL/L 초과) 시스템은 아크 방전 결함이 존재할 수 있다고 판단합니다;
  3. 알림 및 경고"소리 및 빛 알람(로컬), SMS/앱 푸시(원격), 모니터링 센터 팝업창" 등을 통해 "조기경보(이상 추세)"와 "알람" 등을 구분하여 O&M 담당자에게 이상 징후를 알립니다. "(매개변수 기준 초과)으로 구분합니다;
  4. 시각화대시보드를 통해 곡선(오일 온도 변화 곡선, 가스 농도 추세 그래프 등), 장비 상태 아이콘을 통해 변압기의 상태 상태를 직관적으로 표시하고 운영 및 유지보수 담당자가 원격으로 확인할 수 있도록 지원합니다.

III. 시스템 설치의 핵심 사항

1. 설치 전 준비

• 장비 선택 확인센서 및 통신 모듈의 사양이 변압기와 일치하는지 확인합니다(예: 가스 인 오일 센서는 변압기 오일 유형과 호환되어야 하며 온도 센서 범위는 -40~120°C를 커버해야 합니다);
• 현장 조사변압기 단자, 오일 픽업 포트(오일 샘플 수집 지점) 및 접지 단자의 위치를 확인하고, 강한 전자기 간섭원(예: 버스바, 서지 피뢰기)을 피하고, 센서 및 케이블의 방향을 계획하세요;
• 보안 조치변전소 "작업 티켓"을 취급하고 정전 후 전원을 확인하고 접지선을 걸고 설치자가 절연 및 보호(절연 장갑, 절연 신발)를 받았는지 확인합니다.

2. 코어 모듈 설치 예시

3. 설치 후 커미셔닝

• 신호 보정표준 신호 소스(예: 표준 가스, 표준 전류)로 센서를 보정하여 오차가 허용 범위 내에 있는지 확인합니다(예: 가스 농도 오차 ≤ ±51 TP3T);
• 통신 테스트데이터 전송을 시뮬레이션하고 패킷 손실 및 지연을 확인합니다(지연 ≤ 10초);
• 연동 테스트알람 기능이 정상적으로 트리거되는지 확인하기 위해 '아날로그 초과 신호'를 인위적으로 설정합니다(예: SMS 푸시, 소리 및 빛 알람).

IV. 시스템의 일상적인 사용 및 운영 및 유지 관리

1. 일일 검사(주 1회)

• 로컬 검사오일 누출과 센서가 느슨한지, 게이트웨이 표시등이 정상적으로 켜져 있는지(고장 표시등이 켜지지 않는지), 케이블이 끊어져 있는지 확인합니다;
• 원격 보기실시간 데이터가 정상인지(예: 오일 온도가 주변 온도와 일치하는지, 이상 알람이 없는지), 플랫폼을 통해 과거 데이터 저장이 완료되었는지 확인합니다.

2. 정기 유지 관리(3~6개월마다)

• 센서 보정오일의 가스 센서는 드리프트를 방지하기 위해 '표준 가스'로 보정해야 하며, 부분 방전 센서는 감도를 다시 보정해야 합니다;
• 오일 샘플 비교온라인으로 모니터링한 오일의 가스 농도를 실험실의 오프라인 결과와 비교합니다. 편차가 너무 크면(예: 10% 이상) 센서 또는 배관 문제를 조사해야 합니다;
• 청소 및 고정센서 및 게이트웨이 표면의 먼지를 청소하고 케이블 커넥터를 조입니다(느슨해져 신호가 끊어지는 것을 방지하기 위해);
• 소프트웨어 유지 관리분석 소프트웨어의 버전을 업그레이드하고 오류 진단 모델을 업데이트합니다(예: 업계 표준 알고리즘 추가).

3. 문제 해결(알람 발생 직후)

• 1단계: 알람의 진위 여부 확인하기현장 점검 또는 디바이스 재시작을 통해 확인할 수 있는 '오경보'(예: 센서 고장, 통신 중단) 여부를 먼저 해결합니다;
• 2단계: 결함 찾기실제 알람인 경우, 다중 파라미터 종합 판단(예: "C₂H₂ 상승 + 국부 방전 증가")과 결합하여 권선의 단락일 가능성이 높습니다;
• 3단계: 폐기 및 기록현장 유지보수를 위해 유지보수 담당자에게 알리고, 문제 해결 후 시스템에 폐기 프로세스를 기록하여 장비 상태 파일을 업데이트합니다.

V. 시스템 적용 값 및 고려 사항

1. 핵심 가치

• 사고 예방잠재적 결함(예: 국부적 과열)을 조기에 감지하여 변압기 소손 또는 폭발을 방지하고 정전 손실을 줄입니다;
• 비용 절감 및 효율성 증대기존의 '정기 오프라인 테스트'(예: 6개월마다 실험실로 오일 샘플을 가져가는 것)를 대체하여 인건비를 절감하고 서비스 주기를 연장합니다;
• 데이터 지원장기 운영 데이터를 축적하여 변압기 '상태 유지보수'(고정 주기 유지보수 대신)의 기반을 마련하고 운영 및 유지보수 전략을 최적화합니다.

2. 주의 사항

• 오프라인 테스트를 대체할 수 없습니다.온라인 모니터링은 "실시간 모니터링 도구"로, 1~2년마다 오프라인 테스트(예: 유전체 손실, 내전압 테스트)로 보완해야 합니다;
• 간섭 방지 설계변전소의 전자기 환경은 복잡하며, 전자기 간섭으로 인한 데이터 왜곡을 방지하기 위해 설치 시 케이블 차폐 및 접지(단일 종단 접지)를 잘 수행해야 합니다;
• 적응변압기의 용량(예: 110㎸, 220㎸) 및 사용 환경(예: 실외, 습한 지역)에 따라 적절한 센서 및 보호 등급(예: IP65 이상)을 선택합니다.