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1、培训课件：大型电力变压器智能化技术 变压器智能化技术 保定天威保变电气股份有限公司 概 述 智能化变压器 智能化变压器组成 智能化变压器组成 智能化变压器网络拓扑 天威保变智能化变压器 天威保变智能化变压器 变压器智能组件TSC2030 变压器智能组件TSC2030 变压器智能组件TSC2030 变压器智能化单元TSD6100 变压器智能化单元TSD6100 干式变压器智能化装置TSM5035 干式变压器智能化装置TSM5035 变压器综合在线监测系统 变压器综合在线监测系统 移动式局放在线监测系统OLM0403 移动式局放在线监测系统OLM0403 智能化局放监测单元OLM0402 局放检测
2、传感器 局放检测传感器 局放检测传感器 局放检测传感器 局放检测传感器 局放检测传感器 局放检测传感器 智能化变压器控制箱 智能化变压器控制箱 有载开关监控单元 有载开关监测单元 状态检修和在线诊断设备 天威保变带电巡检设备 天威保变带电巡检设备 典型案例分析 典型案例分析 典型案例分析 典型案例分析 典型案例分析 主要业绩 4外置式超声传感器USS-03 安装方法 5宽频带电流互感器 WCT-2 由于变压器线圈与铁心之间存在电容当内部发生局部放电时放电信号会通过此电容及铁心接地线构成回路宽频带电流互感器能够将铁心接地线中的局放信号取出并通过同轴电缆传输到主机 技术性能参数 频带范围10kHz
3、30MHz 工作条件 运行环境-2080 相对湿度595无冷凝 安装方法 5宽频带电流互感器 WCT-2 安装在变压器油箱下沿附近由专用固定架固定或直接卡装将铁芯接地线穿过宽屏带电流互感器即可宽频带电流互感器为开口式设计可在变压器运行状态下直接卡装在铁芯接地线上实现带电状态随时安装见下图 6工频电流宽带复合式传感器FCT-1 此传感器集成宽频带电流互感器与工频铁心接地电流互感器的功能可同时监测局放脉冲信号和铁心接地电流信号 技术性能参数 频带范围局放脉冲信号10kHz30MHz 铁心接地电流检测范围1mA50A 工作条件 运行环境-2080 相对湿度595无冷凝 安装方法 6工频电流宽带复合式
4、传感器FCT-1 安装在变压器油箱外壁的适当位置由专用固定架固定 功能描述 内置智能控制器和电控元件智能组件通过联网给智能控制器发送指令实现对冷却器的智能控制当智能控制器检测不到智能组件的控制指令时立即切换到本地自控模式而传统控制箱仅为独立运行模式不能接受其他智能装置的控制指令 智能组件与智能化变压器控制箱的通讯采用RS485方式协议满足MOD BUSRTU 智能化变压器控制箱可控制38组冷却器 智能化变压器控制箱与智能组件的通讯参数 1接受的控制指令 冷却系统启动 投入一组冷却器 切除一组冷却器 冷却器全部投入 冷却器全部切除 冷却系统退出运行 2返回的状态和信号 冷却系统启动成功或失败 一
5、组冷却器投入成功 一组冷却器切除成功 油泵状态正常故障 各组冷却器状态工作故障停止退出 冷却器电源状态正常故障断相停电 冷却器的控制方式自动手动 各组冷却器的油流状态 功能描述 通过有载开关监控单元实现对有载开关的数字化监控有载开关操作机构的所有控制和状态信号接入本单元并将操作机构动作故障检测传感器有载开关室油温重瓦斯信号接入通过网络接入变压器智能化单元接受智能化单元的控制并将状态反馈给智能化单元 有载开关监测单元与智能组件的通讯参数 2返回的状态和信号 有载开关当前位置 最高档位 最低档位 操作机构拒动 操作机构电源故障 重瓦斯动作 1接受的控制指令 有载开关启动准备 上调上档 下调一档 紧
6、急停止 开关退出运行 随着电力系统的发展和系统维护技术的进步局部放电已成为衡量高压电气设备是否存在潜在性绝缘问题和质量缺陷的最重要考核指标之一高压电气设备局部放电带电巡回检测方法是一种对高压电气设备状态维护的新方法利用高压电气设备局部放电产生的脉冲电流变化判断高压电气设备运行健康状况 局部放电带电巡回检测系统可对高压电气设备的绝缘状态进行在线巡回检测建立异常变压器的特殊档案使新投运的高压电气设备的质量控制得到更有力的保证对运行高压电气设备的状态情况提供更好的依据以及个别可能存在有隐患的高压电气设备有计划地安排停电检修避免了无计划的停电已建立的检测技术和缺陷特征为高压电气设备的状态监测提供了一个
7、有用的工具利用长期的测量结果建立的数据库将来对老设备何时退出提供有力依据 无须停电可随时了解运行设备的绝缘状况局部放电变化趋势 可随时确定运行设备的局部放电位置 在线检测的数据可以为设备的维修提供依据 可对运行设备的故障点进行跟踪测试 单台巡检仪可用于多台被测设备也可连续监测运行中的可疑设备 巡检仪既可以实现带电巡回检测也可以完成离线局部放电试验和放电点定位试验 TWPD-2623 高压电气设备巡检系统 TWPD-2623是天威新域研发的全新结构的仪器结构紧凑轻巧便携可背挎可手持操作采用上端口出线方式内置光电双输入接口可直接连接电超声等各种局部放电检测传感器内置高性能锂电池续航时间可达4小时将
8、检测数据试验波形统一保存并具有强大的放电信号分析和干扰信号处理能力使试验更加方便 测量通道2个独立测量通道每通道有1个光信号接口和1个电信号接口 采样精度12Bit 检测方法按标准试验回路进行局放检测局部放电超声定位检测高压设备局 放在线巡检 测量范围01pC10000nC 全量程非线性误差10 测量频带3dB带宽10kHz1MHz 外形尺寸200128128 重量 30kg 福州某变电站所有数据资料均由福州电业局提供 220kV180kVA变压器在线监测带电故障定位 北郊变电站2主变上安装的OLM0402局放在线监测装置报警采用4通道局放带电巡检系统进行故障定位诊断后确定放电位置经返厂吊心检
9、查确认变压器油中残存的硫在高温时与铜发生反应生成硫化亚铜硫化亚铜附着在高压绕组的组合导线外层绝缘纸表面引起绝缘性能下降导致放电 为了避免此类产品故障再次发生2006年6月8日福建省电力公司超高压输变电局生技部向为其提供变压器电抗器的供应商重庆ABB常州东芝保定天威日本三菱日立变压器五家公司发文关于变压器绝缘油及导线调查变压器油及铜导线评估变压器发生同类故障的可能性 北京某500kV变电站 变压器带电故障定位 现场用一小时快速排除套管故障 500kV主变压器发现异常利用TWPD-2带电巡检系统在铁心接地处检测发现变压器内部有严重的放电经超声波定位发现放电点在套管内部 北京某500kV变电站 变压
10、器带电故障定位 变压器内部磁屏蔽缺陷引起的故障三组在线监测数据的相关性表征了其故障特点和性质由各趋势图分析可见铁心接地线上的局放信号小且平稳超声信号与铁心接地线上局部放电信号没有相关性超声信号与变压器负荷电流曲线变化趋势明显相关再通过超声与油气数据相关分析大的超声信号出现后延时一段时间油气开始上升油气监测数据与局部放电监测数据存在积分和延时相关性通过以上分析确定变压器内部存在辐射度较低的接触性电流间歇性放电且同时伴随有震动可确定是由油箱磁屏蔽松动引起的电流型放电经吊罩检查证实以上分析的结论是正确的 He ping com 大型电力变压器智能化技术 保定天威保变电气股份有限公司 何平com 保定
11、天威保变电气股份有限公司沪市天威保变600550 从事电力变压器局部放电研究已有30多年历史在放电机理形成原因检测方法局放定位在线监测等方面都有较深入的研究和工程实践经验并在此基础上建立了一套从基础科研到最终产品的完整技术体系 2002年在原研发中心的基础上成立了天威新域科技发展有限公司致力于研发电力系统智能化在线监测设备和各类检测仪器保证电力系统安全可靠运行的装备智能建筑弱电及自动化系统新能源控制系统及高效率转换设备企业信息系统集成及软件公司承担过多项国家级攻关课题并获科技进步奖励 2004年开始研究变压器智能化技术和状态检修设备目前局部放电检测类仪器在国内中高端市场已占有绝对优势高压电气设
12、备智能化在线监测装置处于国内领先水平关键技术和产品已达到国际领先水平拥有自己的研发基地在研发和技术应用实践中我们积累了大量经验数据和经典案例在为用户提供先进可靠实用产品的同时也为用户提供全方位的技术支持和问题咨询服务及整体解决方案 智能电网需要智能化变电站支撑一个终极智能化变电站其站内所有设备应全部是智能化的在网络的支撑下实现信息高速交互协同操作从而保证更安全经济可靠运行一次设备智能化是发展智能变电站的基础 基本含义 能够在智能系统环境下通过网络与其它设备或系统进行交互的变压器其内部嵌入的各类传感器和执行器在智能化单元的管理下保证变压器在安全可靠经济条件下运行出厂时将该产品的各种特性参数和结构
13、信息植入智能化单元运行过程中利用传感器收集到实时信息自动分析目前的工作状态与其他系统实时交互信息同时接受其他系统的相关数据和指令调整自身的运行状态 变压器主体 检测设备各种状态的传感器 执行器 标准化通讯网络 1 2 4 3 3 智能组件 智能化辅助设备 6 3 5 1 变压器智能化单元TIED 2 计量单元 3 监测单元 4 保护单元 5 控制单元 6 通讯单元 7 电源管理系统 主IED用于综合分析 测控IED 局放监测IED 油气监测IED 光纤绕组测温监测IED 其他监测IED 非电量保护装置 传感器 合并单元 执行机构 通讯网络 智能组件柜 1主要功能 监测顶层油温底层油温环境温度和
14、开关室油温度 监测高低压侧电压电流 监测铁心接地电流 监测油压力油位 监测负荷状况 评估过负载能力和紧急过载时间 统计电量电能质量分析 计算绕组热点温度 评估变压器寿命损失和老化率 监测局部放电 监测油中气体和微水 监测非电量保护跳闸信号 冷却器智能监控 冷却效率评估 有载开关智能监控 评估有载开关触头寿命 综合分析评估变压器状态 内置Web服务器 通讯符合IEC61850标准 组件柜内置恒温系统为监测保护测量智能组件提供微工作空间 内置双电源控制系统进线滤波器和电源分配器 提供标准过程层网络和站控层网络控制器通讯符合IEC61850标准 为非电量保护单元MU等提供安装空间 2主要性能参数 壳体 标准19英吋机柜全密封不锈钢双层隔温设计双电源UPS供电内置电源分配器和空调系统 满足室外长期运行要求能够在恶劣环境或极端环境和变电站强电磁干扰环境下安全可靠运行 环境要求 工作温度-40 - 70 存储温度-50 - 80 湿度90 不结露 震动50100Hz 不大于005mm长期运行 抗冲击10G半正弦 安全标准 绝缘强度 2500V AC1分钟对地 抗冲击性能 IEEE com 抗电磁辐射 IEC610000-6-1 抗无线电干扰IEC610000-6-2
