트랜스포머 통합 온라인 모니터링 시스템
IN-200 변압기 종합 온라인 모니터링 시스템
시스템 소개
변압기 통합 온라인 모니터링 시스템은 다양한 유형의 지능형 감지 센서, 통합 모니터링 장치 및 배경 모니터링 시스템으로 구성됩니다. 이 시스템은 변압기/원자로 고주파 국부 방전, 무선 주파수 국부 방전, 초음파 국부 방전, 코어/클램프 접지 전류, 진동 정보, 부하 정보, 오일 온도 정보 등을 동시에 모니터링할 수 있으며 동시에 오일 내 가스, 주요 부품의 적외선 영상 온도 및 기타 데이터 정보에 액세스하고 내장 상태 평가 모델을 사용하여 다중 소스 매개 변수를 통합 및 분석하고 변압기/원자로 장비의 작동 상태에 대한 종합 모니터링 및 상태 평가를 달성할 수 있습니다. 평가.
장비 매개 변수
| UHF 로컬 증폭기 대역폭 | 200MHz ~ 1.5GHz | HF 로컬 증폭기 대역폭 | 3MHz ~ 30MHz |
| RF 로컬 증폭기 대역폭 | 100MHz ~ 1GHz | 초음파 국소 방전 대역폭 | 80kHz ~ 200kHz |
| 진동 가속도 범위 | -10g ~ +10g | 케이스 절연 누설 전류 | 2mA ~ 1000mA |
| 케이스형 HF 로컬 증폭기 대역폭 | 3MHz ~ 30MHz | 작동 전력 | AC220V ±10% |
| 통신 프로토콜 | DL/T860(IEC61850) | 외부 구조 | 19인치 표준 섀시 또는 맞춤형 |
| 내장 모델 | 상태 평가 모델, 단열재 노화 모델, 건강 지수 모델 | 환경 적응 | 주변 온도: -40℃ ~ +70℃, 주변 습도: 0 ~ 95%(결로 현상 없음) |
변압기 통합 온라인 모니터링 시스템은 '다차원 데이터 수집 → 안정적인 전송 → 지능형 처리 → 정확한 분석 → 조기 경보 푸시 → 운영 및 유지보수 지원'의 6가지 링크를 통해 변압기 운영 상태를 실시간으로 제어할 수 있습니다:
다음 매개변수는 네트워크에 공통적으로 적용되며, 기능을 사용자 지정할 수 있으며, 최신 정보 및 가격은 당사에 문의하여 확인할 수 있습니다].
1. 멀티 모듈 협업 데이터 수집(프론트엔드 센싱 레이어)
이 시스템은 다음과 같이 배포된 주요 변압기 위치에 의존합니다.특수 센서 및 모니터링 장치특히 전기, 오일 품질, 기계 등 여러 차원을 포괄하는 장비의 상태를 반영하는 핵심 파라미터를 실시간으로 수집합니다:
- 전기 파라미터 수집영속 변류기(전체 케이싱 전류 모니터링), 고주파 국부 방전 센서(내부 국부 방전 신호 감지), 진동 센서(철심/권선의 진동 주파수 포착), 2mA-1000mA 전류, 국부 방전 임펄스 신호, 진동 진폭 등의 데이터를 수집하기 위해 샘플링 주파수는 최대 1MHz까지 도달하여 데이터의 실시간 및 무결성을 보장할 수 있습니다;
- 유질 파라미터 수집오일 내 가스 모니터링 장치는 가스 크로마토그래피 센서(검출 정확도 최대 0.1μL/L)를 통해 변압기 오일 내 용존 H₂, CH₄, C₂H₂ 및 기타 특성 가스 함량을 지속적으로 분석하고 동시에 오일 온도 센서로 오일 온도 데이터(측정 범위 - 40℃~+100℃, 정확도 ±0.5℃)를 수집합니다;
- 절연 파라미터 수집케이싱 모니터링 모듈은 유전체 손실 측정 장치를 통해 케이싱 정전용량(100pF-50,000pF), 유전체 손실 값(0.001-0.3) 등의 절연 성능 데이터를 수집하고 코어/클램프 접지 전류도 동시에 모니터링하여(정확도 ±1%) 절연의 노후화 또는 불량 여부를 판단합니다.
2. 변조 방지 데이터 전송(데이터 링크 계층)
를 통해 수집된 원시 데이터는유선 + 무선 듀얼 전송시스템 백엔드에 안정적으로 업로드되어 복잡한 전력 환경에서도 데이터의 신뢰성을 보장합니다:
- 유선 전송차폐 연선 또는 광섬유를 채택하고 Modbus, DL/T860(IEC 61850) 및 기타 전력 산업 표준 통신 프로토콜에 적응하며 전송 속도가 100Mbps, 강력한 전자기 간섭 방지 기능을 갖추고 있어 변전소의 고정 장비 연결에 적합합니다;
- 무선 전송실외 신에너지 발전소 및 기타 불편한 배선 시나리오를 위해 최대 5km(LoRa 모드)의 전송 거리, ≤0.1%의 데이터 패킷 손실률, 데이터 손실을 방지하기 위해 중단점에서 연속 전송 기능을 갖춘 4G/5G 또는 LoRa 무선 통신을 지원합니다;
- 데이터 전처리전송 과정에서 데이터 필터링(전자기 간섭 노이즈 제거)과 포맷 변환(JSON/XML 포맷으로)을 동시에 수행하여 후속 처리를 위한 기반을 마련합니다.
3. 지능형 데이터 처리(데이터 처리 계층)
시스템 백엔드(로컬 서버 또는 클라우드 플랫폼)가 전송 데이터를 수행합니다.청소, 통합 및 보관를 사용하여 구조화된 데이터베이스를 구축합니다:
- 데이터 정리이상값 감지 알고리즘(예: 3σ 원칙)은 센서 고장이나 전송 장애로 인한 유효하지 않은 데이터(예: 범위를 벗어난 전류 값, 급격한 온도 변화)를 제거하고 유효한 샘플을 유지합니다;
- 데이터 통합"장치 번호 - 수집 시간 - 매개변수 유형" 연결에 따라 서로 다른 모니터링 모듈의 데이터를 통합하여 단일 변압기의 "상태 데이터 파일"을 구성하고 시간 차원(분/시간/일)에 따라 과거 데이터 조회를 지원합니다;
- 데이터 스토리지데이터 저장을 위한 분산 데이터베이스(예: MySQL 클러스터) 채택, 로컬 스토리지 용량 1TB 이상(3년 기록 데이터 보존 지원), 클라우드 스토리지 무제한 확장 지원, 데이터 백업 기능(매일 자동 백업, 7일 백업 파일 유지).
4. 공동 다중 알고리즘 분석(데이터 분석 계층)
통과(청구서 또는 검사 등)산업 모델 + AI 알고리즘처리된 데이터를 심층적으로 분석하여 변압기의 작동 상태와 잠재적 위험을 파악합니다:
- 임계값 비교 분석실시간 매개변수를 국가/산업 표준 임계값(예: GB/T 17623-2017 "절연유 내 용존 가스 성분 함량의 가스 크로마토그래피 측정")과 비교하여 오일 내 C₂H₂ 함량이 5μL/L 이상인 경우 "잠재적 방전 결함"으로 표시합니다;
- 트렌드 예측 분석과거 데이터를 기반으로 선형 회귀 및 LSTM 신경망과 같은 알고리즘을 사용하여 주요 파라미터(예: 주간 오일 온도 상승, 유전 손실 값의 월간 변화율)의 추세를 예측하고 천천히 진행되는 결함(예: 절연 노화)을 사전에 식별합니다;
- 다중 매개변수 상관관계 분석예를 들어, "오일 온도 상승 + H₂, 오일 내 CH₄ 함량 증가 + 진동 진폭이 커짐"은 "코어 과열 고장"으로 판단할 수 있으므로 단일 파라미터의 오판을 방지하기 위해 여러 파라미터를 결합하여 고장 유형을 종합적으로 판단할 수 있습니다.
5. 계층적 경고 및 푸시(조기 경고 대응 계층)
분석 결과에 따라 시스템은 다음을 누릅니다.장애 심각도계층적 알림을 트리거하고 여러 채널을 통해 O&M 담당자에게 푸시합니다:
- 조기 경보 분류"정상(녹색) - 주의(노란색) - 조기 경고(주황색) - 비상(빨간색)"의 4단계 경고 설정, 예를 들어 "유전체 손실 값이 기준(0.02-0.03)보다 약간 높으면 노란색 경고, "국소 방전"이 트리거됩니다. 예를 들어 "유전체 손실 값이 기준(0.02-0.03)보다 약간 높음"은 노란색 경고를, "국부 방출 신호가 갑자기 증가하여 오일의 C₂H₂가 기준을 초과함"은 빨간색 경고를 트리거합니다;
- 조기 경고 푸시 아웃SMS, 앱 푸시, O&M 플랫폼 팝업창, 소리-빛 알람(변전소 로컬) 등 4가지 방법을 지원하며, 푸시 내용에는 "기기번호, 경고수준, 이상 파라미터, 발생 가능한 고장 유형, 권장 처리 조치"(예: "#1 주 변압기 케이스 유전 손실값 0.035 (...), 24시간 내 현장 확인 권장")가 포함된다. 조기 경고), 24시간 이내에 현장에서 절연 상태를 확인하는 것이 좋습니다"와 같은 내용이 포함됩니다;
- 조기 경보 기록각 경고의 트리거 시간, 매개변수 데이터, 처리 결과를 자동으로 기록하여 '경고-폐기-폐쇄 루프' 기록을 형성하므로 추후 추적 및 O&M 최적화에 편리합니다.
6. O&M 의사 결정 지원(애플리케이션 계층)
이 시스템은 분석 결과와 조기 경보 정보를 다음과 같이 변환합니다.실행 가능한 O&M 권장 사항를 통해 전력 회사가 '최첨단 유지보수'를 달성할 수 있도록 지원합니다:
- 상태 평가 보고서주요 매개 변수의 추세 그래프, 조기 경고 통계, 고장 위험 수준(낮음/중간/높음), 장비 상태 점수(1~100점)가 포함된 월간 '작동 상태 평가 보고서'가 단일/복수 변압기에 대해 자동으로 생성됩니다;
- 운영 및 유지보수 솔루션 권장 사항적색 경보의 경우 '유지보수를 위한 긴급 정전', 황색 경보의 경우 '점검 빈도 증가(주 1회에서 일 1회로)' 등 조기 경보 상황에 대한 구체적인 조치를 권장합니다;
- 장비 수명 예측장기 절연 및 오일 품질 데이터와 장비의 작동 수명을 결합하여 변압기의 남은 수명을 예측(정확도 ±1년)하여 장비 교체를 위한 데이터 지원(예: 15년 동안 작동하고 절연이 노후화된 변압기를 우선적으로 교체할 것을 권장)을 제공합니다.
모니터링의 효과와 운영 및 유지보수의 실용성 보장
- 화제성최단 데이터 수집 간격은 최대 1초이며, 수집에서 조기 경고 푸시까지의 지연 시간은 30초 이하로 장애를 조기에 감지할 수 있습니다;
- 정확성다중 센서 중복 수집(예: 한 세트의 파이프에 2개의 변류기 배치)과 다중 알고리즘 교차 검증을 통해 데이터 오류율은 ≤2%로, 잘못된 판단과 판단 누락을 방지합니다;
- 자동데이터 수집부터 보고서 생성까지 전 과정에서 사람의 개입이 필요하지 않고 자동으로 수행되므로 운영 및 유지 관리에 드는 인건비를 절감할 수 있습니다;
- 호환성데이터 공유 및 통합 관리를 위해 전력 디스패치 시스템(예: SCADA) 및 운영 및 유지보수 관리 플랫폼과의 연동을 지원하고 다양한 브랜드 및 변압기 전압 수준(110kV-1000kV)에 적응할 수 있습니다.
