Производители систем онлайн-мониторинга частичных разрядов трансформаторов

Что такое система онлайн-мониторинга частичных разрядов трансформатора?

Система онлайн-мониторинга частичного разряда трансформатора (Transformer Partial Discharge Online Monitoring System) - это своего рода интеллектуальная система оборудования для всепогодного, неинвазивного мониторинга состояния изоляции силового трансформатора в режиме реального времени. Частичный разряд (Partial Discharge, обозначается как PD) относится к изоляционной среде трансформатора в высоковольтном электрическом поле под действием локального пробоя разряда, это старение изоляции, дефектное ухудшение раннего сигнала. Если не обнаружить его вовремя, частичный разряд будет продолжать разрушать изоляционный материал, что в конечном итоге приведет к пробою изоляции трансформатора, отключению питания и даже выходу оборудования из строя.

Традиционный метод обнаружения в автономном режиме опирается на регулярный тест на отключение, не в состоянии понять закон разряда трансформатора в реальном состоянии работы нагрузки, существует очевидная слепая зона обнаружения. Система онлайн-мониторинга частичного разряда трансформатора является одним из основных технических средств современного обслуживания на основе состояния энергетического оборудования (CBM) посредством онлайн, непрерывного сбора сигналов локального разряда в реальном времени, с интеллектуальным анализом фонового программного обеспечения, для достижения управления всем жизненным циклом состояния здоровья изоляции трансформатора.

Система онлайн-мониторинга частичных разрядов трансформатора основные компоненты подробное объяснение

Полная система онлайн-мониторинга частичного разряда трансформатора состоит из следующих трех основных модулей, каждый из которых работает вместе, образуя полный замкнутый цикл от сбора сигнала, обработки данных до визуализации и анализа.

1. Главный компьютер приемника локального мониторинга разрядов в режиме реального времени

Принимающий узел является вычислительным ядром всей системы. Он отвечает за прием необработанных сигналов от различных типов датчиков локального разряда, поочередное формирование сигнала, буферную изоляцию, полосовую фильтрацию и усиление сигнала, и, наконец, завершает цифровой сбор данных с высокой скоростью дискретизации 200MS/s. Хост поддерживает 4-канальную или 6-канальную гибкую конфигурацию, которая может синхронно обрабатывать данные многоканальных датчиков для удовлетворения потребностей многоточечного мониторинга больших трансформаторов. Оборудование имеет стандартную модель 2U (483 мм × 89 мм × 300 мм), которая может быть непосредственно установлена в шкафу конвергенции мониторинга или панели экранного шкафа, что удобно для централизованного развертывания и управления эксплуатацией и техническим обслуживанием. Рабочий источник питания адаптирован к широкому входному напряжению AC 90~240V, что обеспечивает хорошую адаптацию к месту установки.

2. Несколько типов датчиков частичного разряда

Датчики - это передние щупальца системы, которые воспринимают локализованные сигналы. Система использует схему слияния датчиков с тремя физическими механизмами: ультразвуковым, высокочастотным токовым и сверхвысокочастотным, охватывая широкую полосу обнаружения от 20 кГц до 3 000 МГц, чтобы обеспечить эффективный захват различных типов локализованных дефектов в разных местах (подробнее см. сравнение в следующем разделе).

3. он-лайн система программного обеспечения для бэк-офиса по мониторингу локальных сбросов

Фоновое программное обеспечение установлено на компьютере мониторинга в главном зале управления, который является основной платформой для анализа данных и поддержки принятия решений. В качестве основных средств отображения программное обеспечение использует трехмерные карты PRPD (Phase Resolved Partial Discharge) и PRPS (Phase Resolved Pulse Sequence), которые наглядно представляют амплитуду разряда, фазу разряда и характер распределения количества разрядов локальных сигналов разряда. В сочетании со встроенной экспертной базой данных программное обеспечение может интеллектуально сравнивать общие режимы разрядов (разряд в воздушном промежутке, разряд вдоль поверхности, взвешенный потенциал и т. д.) с первоначальным суждением о типах неисправностей, что значительно снижает порог профессионального анализа и помогает персоналу по эксплуатации и техническому обслуживанию быстро принимать решения по обслуживанию.

Всестороннее сравнение трех основных типов датчиков частичных разрядов трансформаторов

Выбор датчика напрямую определяет охват и чувствительность обнаружения системы мониторинга. Ниже приводится подробное сравнение трех основных датчиков: ультразвукового датчика локального разряда, высокочастотного токового датчика локального разряда и специального высокочастотного датчика локального разряда масляного клапана, чтобы помочь пользователям выбрать оптимальное решение в соответствии с их потребностями.

Ультразвуковые датчики локальной эмиссии (датчики AE)

Ультразвуковой датчик мониторинга полосы пропускания 20 кГц ~ 200 кГц, использование частичного разряда, генерируемого механической вибрацией акустической волны для обнаружения неэлектричества, электромагнитных помех имеет естественную анти-помеховую способность. Принимая магнитный метод установки типа всасывания, он расположен на внешней стене вокруг бака трансформатора, и, применяя связующее вещество в нижней части и тесно прилегая к поверхности оборудования, он может эффективно контролировать сигнал частичного разряда высоковольтной катушки внутри бака. Датчик прост в установке, не требует замены основного оборудования, особенно подходит для быстрого переоснащения трансформаторов, находящихся в эксплуатации.

Высокочастотные токовые локальные разрядные преобразователи (ВТСРП)

Высокочастотный датчик тока (HFCT) имеет полосу мониторинга от 100 кГц до 50 МГц и специально разработан для мониторинга высокочастотных импульсных токовых сигналов, генерируемых частичными разрядами. Датчик HFCT имеет высокую чувствительность, сопротивление передачи не менее 12 мВ/мА, сильную способность реагировать на ранние слабые разряды, вызванные дефектами внутренней изоляции, и является одним из наиболее широко используемых типов датчиков для обнаружения частичных разрядов в трансформаторе.

Масляный клапан Датчики локального разряда UHF (датчики UHF)

UHF датчик мониторинга с полосой пропускания 300MHz ~ 3000MHz, работающий в UHF диапазоне, может эффективно избегать промышленной частоты и ее гармонических помех, в сложной электромагнитной обстановке подстанции имеет выдающиеся анти-помеховые преимущества. Датчик имеет структуру plug-and-play, и активный зонд выдвигается во внутреннее изоляционное масло трансформатора через выпускной клапан трансформатора, который непосредственно чувствует локальную эмиссионную электромагнитную волну в масляной среде, и делает более прямую и точную оценку внутреннего изоляционного состояния трансформатора. Диапазон мониторинга этой программы может достигать 20000pC, что является высокоточным средством оценки состояния изоляции больших главных трансформаторов.

Производители устройств онлайн-мониторинга частичных разрядов трансформаторов основные технические преимущества

Как профессиональный производитель системы онлайн-мониторинга частичных разрядов трансформаторов, мы обладаем следующими основными техническими компетенциями в области разработки и производства продукции:

• Технология совместного мониторинга с использованием нескольких датчиковТри физических механизма - ультразвуковой, высокочастотный токовый и сверхвысокочастотный - работают вместе, охватывая частоты от 20 кГц до 3 ГГц и комплексно воспринимая сигналы локального усиления из разных измерений, значительно улучшая охват и точность обнаружения и компенсируя "слепые зоны" одной сенсорной технологии.
• Высокоскоростное многоканальное одновременное получение данныхЧастота дискретизации до 200MS/s, поддержка 4/6 каналов синхронного сбора, согласованность каналов лучше 0.5dBm, для обеспечения многоточечного выравнивания сигнала по времени, для локализации и анализа источника разряда, для обеспечения надежной базы данных.
• Интеллектуальная схема защиты от помехСпециальная конструкция антипомеховой схемы, динамический диапазон -80 ~ -20 дБм, эффективно подавляет на объекте подстанции помехи промышленной частоты, радиопомехи и коронные помехи, защищает систему в сложной электромагнитной обстановке, обеспечивает стабильную и надежную работу.
• Полностью герметичная защита промышленного класса IP68Датчики и ключевые компоненты достигли уровня защиты IP68, что позволяет непрерывно работать в суровых условиях эксплуатации, таких как открытый воздух, высокая влажность и высокая запыленность, в течение длительного времени и обладает отличной устойчивостью к воздействию окружающей среды.
• 3D-картографирование и интеллектуальная экспертная диагностика: Внутреннее программное обеспечение имеет встроенную экспертную базу данных шаблонов разрядов, которая в сочетании с трехмерным визуальным отображением PRPD/PRPS обеспечивает интеллектуальную вспомогательную диагностику распространенных типов дефектов, таких как разряд воздушного зазора, старение изоляции, металлическая подвеска и т. д., и повышает эффективность эксплуатации и технического обслуживания на месте.
• Гибкая связь и удаленный доступОн стандартно оснащен сетевым портом RJ45 и интерфейсом RS485, который поддерживает централизованный сбор, удаленную передачу и загрузку данных мониторинга из бюро, а также легко интегрируется в систему Интернета вещей (IoT) и интеллектуальной эксплуатации и обслуживания (AISM) электроэнергетики.

Основные функции системы онлайн-мониторинга частичных разрядов трансформатора

Функции системы охватывают всю цепочку мониторинга в реальном времени, хранения данных, интеллектуального предупреждения и исторического анализа, удовлетворяя потребности персонала по эксплуатации и техническому обслуживанию электростанций во всем сценарии восприятия состояния оборудования.

Контроль состояния локального разряда в режиме реального времени

Система непрерывно отслеживает и сохраняет среднюю амплитуду разряда, пиковую амплитуду разряда, фазу разряда, количество разрядов и другие ключевые параметры частичного разряда трансформатора, а также формирует 3D-спектрограммы локальных сигналов разряда (спектрограммы PRPD/PRPS), что позволяет оперативному и техническому персоналу в режиме реального времени получить представление о динамике состояния изоляции трансформатора в кулуарах и получить "отчет о состоянии здоровья" оборудования без необходимости отключения электроэнергии.

Интеллектуальное управление сигнализацией и ранним предупреждением

Система поддерживает пользовательскую настройку многоуровневых порогов тревоги и автоматически включает градированное предупреждение (тревога, внимание, опасность), когда количество разрядов органа управления превышает заданное значение предупреждения, и побуждает эксплуатационный и обслуживающий персонал своевременно вмешаться в ситуацию через интерфейс системы, эффективно предотвращая перерастание дефектов изоляции в внезапный отказ и отключение электричества.

Запрос исторических данных и анализ тенденций

Система обладает совершенной функцией хранения исторических данных и ретроспективы, поддерживает запрос любого исторического периода кривой данных мониторинга локальных разрядов по временному измерению, обеспечивает статистический анализ и функцию анализа тенденций, помогает персоналу по эксплуатации и обслуживанию судить о скорости ухудшения изоляции трансформатора и обеспечивает поддержку данных для составления плана технического обслуживания.

Конфигурация параметров и управление устройством

Система предоставляет удобный интерфейс настройки параметров, поддерживающий ввод основной информации об оборудовании, конфигурацию каналов датчиков, настройку параметров выборки, программирование порогов срабатывания сигнализации и другие операции, чтобы удовлетворить индивидуальные потребности в мониторинге трансформаторов различной мощности и уровня напряжения, а также облегчить единое управление несколькими устройствами.

Система онлайн-мониторинга частичных разрядов трансформатора Применимые сцены и области применения

Система широко используется в сценариях капитального и профилактического ремонта всех типов высоковольтных и сверхвысоковольтных масляных трансформаторов, в том числе в конкретных областях применения:

• Сетевые подстанции: локальный мониторинг линий главных трансформаторов 110 кВ, 220 кВ, 500 кВ, поддержка построения системы работ по поддержанию состояния в сетевой компании.
• завод: Долгосрочное отслеживание и мониторинг состояния изоляции трансформаторов станции и главных трансформаторов для обеспечения безопасной и стабильной работы генерирующих установок.
• Промышленные системы распределения электроэнергии: Управление состоянием здоровья важных распределительных трансформаторов в таких энергоемких отраслях промышленности, как черная металлургия, нефтехимия и цветная металлургия.
• метро: Локальный мониторинг тяговых трансформаторов в городских метрополитенах и на высокоскоростных железных дорогах для обеспечения надежности электроснабжения в железнодорожном транспорте.
• Центры обработки данных и крупные кампусы: В местах, где непрерывность электроснабжения имеет решающее значение, незапланированных отключений можно избежать, заранее обнаружив опасность повреждения изоляции с помощью локального мониторинга линии.
• Проект подключения к сетям новых источников энергии: Управление состоянием изоляции повышающих трансформаторов ветряных и фотоэлектрических конвергентных станций, адаптация к потребностям эксплуатации и технического обслуживания новых энергетических систем.

Как выбрать устройство онлайн-мониторинга частичного разряда трансформатора? Профессиональное руководство по выбору

Перед лицом широкого ассортимента устройств для локального мониторинга выбросов, представленных на рынке, следующие пункты выбора могут помочь лицам, принимающим решение о покупке, сделать более научный и обоснованный выбор:

Выбор датчиков в соответствии с уровнем напряжения измеряемого оборудования

На трансформаторах 110 кВ и ниже рекомендуется использовать высокочастотные датчики тока (HFCT), дополненные ультразвуковыми датчиками; на крупных главных трансформаторах 220 кВ и выше рекомендуется использовать комбинацию из трех датчиков, в полной мере используя преимущества слияния данных из нескольких источников и повышая полноту и надежность обнаружения.

Фокус на конфигурациях с частотой дискретизации и количеством каналов

Сигнал локального разряда имеет характеристики короткого времени импульса и высокой частоты, и недостаточная частота дискретизации приведет к искажению сигнала или даже пропуску обнаружения. Рекомендуется отдавать предпочтение оборудованию с частотой дискретизации не менее 200MS/s; в то же время, в зависимости от количества датчиков на объекте, выбирайте 4-канальную или 6-канальную конфигурацию, чтобы избежать ошибок при объединении сигналов, вызванных недостаточным количеством каналов.

Изучите индекс эффективности борьбы с помехами

Электромагнитная обстановка на территории подстанции сложная, помехоустойчивость является одним из основных показателей практичности инженерных устройств мониторинга локальных разрядов. Следует сосредоточиться на изучении динамического диапазона оборудования (рекомендуется не менее 60 дБ) и производителей промышленной частоты, гармоник, радио и других источников помех для конкретной программы подавления.

Оцените возможности производителей в области исследований и разработок и кастомизации

Приоритет отдается производителям с независимым потенциалом исследований и разработок, способным предложить индивидуальные решения по типам датчиков, количеству каналов и протоколам связи в соответствии с особыми сценариями применения, а также обеспечить идеальную техническую поддержку и гарантию послепродажного обслуживания для обеспечения долгосрочной стабильной работы системы.

Проверка квалификации продукта и сертификация уровня защиты

Убедитесь, что изделие соответствует уровню защиты IP68 (сенсорная часть) и прошло соответствующие промышленные испытания и сертификацию, чтобы гарантировать, что надежность оборудования в уличных и суровых условиях работы соответствует инженерным требованиям.

Почему выбирают нас - Профессиональный производитель системы мониторинга частичных разрядов трансформаторов

Компания Inotera (Fuzhou) Sales Co., Ltd. специализируется на исследовании, разработке и производстве систем онлайн-мониторинга трансформаторов и вспомогательного оборудования, является комплексом независимых исследований и разработок, крупномасштабного производства, внедрения технологий в одном из профессиональных производителей, в области онлайн-мониторинга частичных разрядов трансформаторов, накопила богатый практический опыт в области машиностроения.

• Прямые поставки от производителя: Самостоятельная система производства, исключающая промежуточные звенья циркуляции, обеспечивающая клиентам высококонкурентные цены с завода, снижающая затраты на закупку проекта.
• Независимый научно-исследовательский потенциалОсновные сенсорные технологии и узлы мониторинга разработаны самостоятельно, ключевые технологии запатентованы, продукция быстро обновляется, постоянно оптимизируется и модернизируется в соответствии с потребностями клиентов.
• Индивидуальные решенияОн поддерживает многомерную настройку, такую как комбинация датчиков, количество каналов, протоколы связи, программный интерфейс и т.д., чтобы удовлетворить дифференцированные потребности различных отраслей и сценариев.
• Подлинная гарантия качестваВся линейка продукции проходит строгий заводской контроль, а полная система отслеживания качества продукции гарантирует, что каждая система поставляется в соответствии с проектными спецификациями.
• Профессиональная техническая поддержкаОбеспечиваем руководство по установке и вводу в эксплуатацию, обучение работе и долгосрочное послепродажное техническое обслуживание, чтобы помочь пользователям быстро освоить работу с системой и в полной мере использовать все возможности оборудования для мониторинга.

Для получения подробной технической информации, предложения продукции или индивидуальных решений по системе онлайн-мониторинга частичного разряда трансформатора, пожалуйста, свяжитесь с нами через официальный сайт, и наша профессиональная техническая команда предоставит вам поддержку с первого раза.

Часто задаваемые вопросы (FAQ) по системе онлайн-мониторинга частичных разрядов трансформаторов

Q1：Какая разница между системой мониторинга частичного разряда трансформатора в режиме онлайн и локальным испытанием разряда в режиме офлайн?

Автономное испытание локальным разрядом должно применяться в лаборатории или на месте испытательного напряжения для тестирования после отключения питания трансформатора, что не может отразить состояние изоляции трансформатора под реальной рабочей нагрузкой, и есть проблемы длительного периода тестирования и задержки в обнаружении дефектов. Система онлайн-мониторинга в трансформаторе при нормальных условиях эксплуатации, непрерывный сбор данных о локальном разряде, может уловить тенденцию ухудшения изоляции в реальном времени, чтобы достичь раннего предупреждения о неисправностях, является технической основой режима поддержания состояния.

Q2: Может ли система контролировать несколько трансформаторов одновременно?

Можно. Программное обеспечение для мониторинга фона поддерживает доступ к сети с несколькими устройствами, через сетевой интерфейс RJ45 будет более одного хоста мониторинга локального разряда доступ к той же платформе мониторинга, для достижения централизованного и единого управления и сравнительного анализа состояния локального разряда нескольких трансформаторов, подходит для подстанций, промышленных парков и других многотрансформаторных мест масштаба развертывания.

Q3: Может ли система стабильно работать в условиях подстанции с сильными помехами?

Система имеет специальную схему защиты от помех с динамическим диапазоном от -80 до -20 дБм, что позволяет эффективно подавлять распространенные помехи промышленной частоты, помехи коронного разряда и помехи беспроводной связи на подстанциях. Датчик достигает уровня защиты IP68, адаптируясь к высокой температуре, высокой влажности, пыли и другим суровым условиям эксплуатации, и был проверен в ряде проектов подстанций 110 кВ - 500 кВ для долгосрочной стабильной работы.

Q4: Как установить систему мониторинга частичных разрядов трансформатора? Требуется ли для этого отключение электроэнергии?

Ультразвуковые датчики крепятся на магнитах к внешней стенке резервуара, а высокочастотные датчики тока прикрепляются к проводу заземления. Оба датчика могут быть установлены без отключения электроэнергии, что позволяет реализовать принцип безостановочного электромонтажа с использованием электричества. Специальные высокочастотные датчики масляного клапана должны быть вставлены через отверстие масляного клапана, а условия безопасности работы клапана должны быть подтверждены перед установкой. Мониторинговый хост устанавливается в шкафу конвергенции или экранном шкафу, общий цикл строительства короткий, нормальная работа энергосистемы оказывает минимальное влияние.

Вопрос 5: Что означают соответственно отображение PRPD и отображение PRPS?

Картирование PRPD (Phase-Resolved Partial Discharge) принимает фазу промышленной частоты за горизонтальную ось, а амплитуду разряда за вертикальную ось, и формирует карту распределения разряда с характерными паттернами через статистику наложения большого количества импульсов разряда, которая является основным аналитическим инструментом для идентификации типа локального разряда и диагностики дефектов. Картирование PRPS (Phase-Resolved Pulse Sequence) вводит временное измерение на основе PRPD для формирования трехмерного динамического дисплея, который может более интуитивно отражать картину эволюции сигналов локального разряда во времени, помогая судить о развитии и срочности дефектов. Картирование PRPS (Phase Resolved Pulse Sequence) представляет временное измерение на основе PRPD для формирования трехмерного динамического дисплея, который может более интуитивно отражать эволюцию локального сигнала разряда во времени, помогая судить о развитии дефектов и их срочности.