Введение системы онлайн-мониторинга трансформатора

I. Основные параметры мониторинга системы и соответствующие модули мониторинга

II. Общая архитектура системы

1. слой восприятия (слой сбора данных)

• основной компонент: Различные типы специализированных датчиков, устройства сбора данных (DAU).
  • Примеры: датчики растворенных газов в нефти (например, полупроводниковые, инфракрасная спектроскопия), датчики частичных разрядов (например, высокочастотные датчики тока HFCT, ультразвуковые датчики), датчики температуры нефти (платиновые резисторы PT100), датчики тока заземления (катушки Roche).
• функциональность: Прямой контакт или непосредственная близость к трансформатору, преобразование "физических / химических величин" (например, концентрации газа, температуры, тока) в "электрические сигналы" (аналоговые или цифровые), предварительная фильтрация, усиление и предварительная обработка данных для уменьшения помех.

2. транспортный уровень (уровень передачи данных)

• основной компонент: Коммуникационные модули (например, 4G/5G, LoRa, Ethernet, оптоволокно), шлюзы данных.
• Выбор метода передачи::
  • Короткие расстояния в пределах подстанции: приоритет отдаетсяволокно(высокая устойчивость к электромагнитным помехам и высокая скорость передачи данных) или промышленный Ethernet;
  • Удаленные районы/децентрализованные трансформаторы: с4G/5G или LoRa(Беспроводная передача, не требует прокладки проводов, широкое покрытие);
• функциональностьСистема предназначена для передачи данных мониторинга с сенсорного уровня на верхний уровень аналитической платформы в "безопасном режиме реального времени", поддерживая при этом обратное управление (например, удаленную калибровку датчиков, инициирование отбора проб).

3. прикладной уровень (обработка данных и уровень представления)

• основной компонент: Мониторинговый мейнфрейм, облачная платформа, программное обеспечение для анализа данных, человеко-машинный интерфейс (HMI).
• основная функциональность::
  1. хранение данных: Хранит исторические данные мониторинга (обычно хранятся в течение 1-3 лет) и поддерживает запросы, экспорт и прослеживаемость;
  2. анализ данныхАвтоматическое выявление аномалий с помощью "метода пороговых суждений", "метода анализа тенденций" и "моделей поиска неисправностей" (например, метод тройного соотношения IEC, метод треугольника Дэвида);
     • Пример: Если концентрация C₂H₂ в масле внезапно увеличивается (превышая пороговое значение 1 мкл/л), система определяет, что может возникнуть неисправность дугового разряда;
  3. Оповещения и предупреждения: Уведомление эксплуатационного персонала об аномалиях с помощью "звуковой и световой сигнализации (локально), SMS / APP push (удаленно), всплывающего окна центра мониторинга" и т.д., различая "раннее предупреждение" (аномальная тенденция) и "тревогу " (параметр, превышающий стандарт);
  4. Визуализация: Через приборную панель, кривые (такие как кривая изменения температуры масла, график тенденции концентрации газа), иконки состояния оборудования, интуитивно представить состояние здоровья трансформатора, поддержка эксплуатации и технического персонала для просмотра удаленно.

III. Ключевые моменты при установке системы

1. Подготовка к установке

• Проверка выбора оборудования: Убедитесь, что характеристики датчиков и коммуникационных модулей соответствуют трансформатору (например, датчик "газ в масле" должен быть совместим с типом трансформаторного масла, а диапазон датчика температуры - 40~120°C);
• обследование на месте: Проверьте расположение клемм трансформатора, портов для сбора масла (точек отбора проб масла) и клемм заземления, избегайте сильных источников электромагнитных помех (например, шин, ограничителей перенапряжения) и планируйте направление датчиков и кабелей;
• мера безопасности: Обращайтесь с "рабочим билетом" подстанции, проверяйте питание после отключения электроэнергии, подвешивайте заземляющий провод, следите за тем, чтобы монтажник был изолирован и защищен (изолированные перчатки, изолированная обувь).

2. Пример установки основного модуля

3. Послемонтажный ввод в эксплуатацию

• Калибровка сигнала: Откалибруйте датчик с помощью стандартного источника сигнала (например, стандартного газа, стандартного тока), чтобы убедиться, что погрешность находится в допустимом диапазоне (например, погрешность концентрации газа ≤ ±51 TP3T);
• тестирование связи: Смоделируйте передачу данных и проверьте потерю пакетов и задержку (задержка ≤ 10 с);
• Проверка родства: Искусственно установите "аналоговый сигнал превышения", чтобы проверить, нормально ли срабатывает функция тревоги (например, SMS-нажатие, звуковая и световая сигнализация).

IV. Повседневное использование, эксплуатация и техническое обслуживание системы

1. ежедневные проверки (1 раз в неделю)

• местная инспекция: Проверьте, нет ли утечек масла и ослабленных датчиков, нормально ли горят контрольные лампы (не горят ли лампы неисправности), не оборваны ли провода;
• удалённый просмотр: Проверьте, все ли данные в реальном времени в норме (например, температура масла соответствует температуре окружающей среды, нет аномальных сигналов тревоги) и завершено ли хранение исторических данных через платформу.

2. периодическое обслуживание (каждые 3-6 месяцев)

• Калибровка датчиковДатчики газа в масле необходимо калибровать по "стандартному газу" (во избежание дрейфа), а датчики частичного разряда - перекалибровать по чувствительности;
• сравнение образцов нефтиСравните концентрацию газа в масле, контролируемую в режиме онлайн, с результатами, полученными в лаборатории в режиме офлайн. Если отклонение слишком велико (например, более 10%), необходимо выяснить проблемы с датчиком или трубопроводом;
• Очистка и крепление: Очистите поверхность датчика и шлюза от пыли и затяните кабельные разъемы (во избежание ослабления, которое может привести к прерыванию сигнала);
• сопровождение программного обеспечения: Обновление версии программного обеспечения для анализа и обновление модели диагностики неисправностей (например, добавление стандартных алгоритмов).

3. Устранение неполадок (сразу после тревоги)

• Шаг 1: Подтвердите подлинность сигнала тревогиСначала устраните "ложные срабатывания" (например, отказ датчика, прерывание связи), которые можно проверить на месте или перезапуском устройства;
• Шаг 2: Найдите неисправность: Если это реальный сигнал тревоги, объединенный с многопараметрическим комплексным суждением (например, "C₂H₂ повышен + локальный разряд увеличен", вероятность - короткое замыкание обмотки);
• Шаг 3: Утилизация и учет: Уведомите обслуживающий персонал о необходимости проведения технического обслуживания на месте, а после устранения неполадок зафиксируйте процесс утилизации в системе, чтобы обновить файл состояния оборудования.

V. Значения и соображения, связанные с применением системы

1. основные ценности

• предотвращение несчастных случаев: Раннее обнаружение скрытых неисправностей (например, локального перегрева) для предотвращения перегорания или взрыва трансформатора и снижения потерь при отключении;
• сокращение расходов и повышение эффективности: Заменяет традиционные "периодические автономные испытания" (например, отвоз проб масла в лабораторию каждые 6 месяцев), снижая трудозатраты и увеличивая межсервисные интервалы;
• Поддержка данных: Накопление долгосрочных эксплуатационных данных для создания основы для "поддержания состояния" трансформатора (вместо обслуживания с фиксированным циклом) и оптимизации стратегий эксплуатации и обслуживания.

2. Предостережения

• Невозможно заменить автономное тестированиеОн-лайн мониторинг - это "инструмент мониторинга в реальном времени", который все же необходимо дополнять автономными испытаниями (например, диэлектрические потери, испытания на выдерживание напряжения) каждые 1-2 года;
• антиинтерференционная конструкция: Электромагнитная обстановка на подстанции сложная, и необходимо хорошо выполнить экранирование и заземление кабеля (одностороннее заземление) при установке, чтобы избежать искажения данных, вызванного электромагнитными помехами;
• АдаптацияВыберите соответствующий датчик и класс защиты (например, IP65 или выше) в зависимости от мощности трансформатора (например, 110 кВ, 220 кВ) и условий эксплуатации (например, на открытом воздухе, во влажных помещениях).