智能變壓器設(shè)備及智能組件介紹

1、智能變壓器設(shè)備及智能組件介紹智能變壓器設(shè)備及智能組件介紹二二國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)智能變壓器定義國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)智能變壓器定義三三智能變壓器方案智能變壓器方案 四四智能變壓器研發(fā)情況智能變壓器研發(fā)情況五五對(duì)智能變壓器的思考對(duì)智能變壓器的思考目錄：目錄：一一西安西電變壓器有限責(zé)任公司簡(jiǎn)介西安西電變壓器有限責(zé)任公司簡(jiǎn)介西變公司西變公司 隸屬中國(guó)西電集團(tuán)隸屬中國(guó)西電集團(tuán)是中國(guó)三大變壓器制造企業(yè)之一；是中國(guó)三大變壓器制造企業(yè)之一；是我國(guó)超高壓、特高壓變壓器類產(chǎn)品的核心制造企業(yè)是我國(guó)超高壓、特高壓變壓器類產(chǎn)品的核心制造企業(yè)西變公司質(zhì)量方針西變公司質(zhì)量方針創(chuàng)新創(chuàng)新吸納百川吸納百川品質(zhì)品質(zhì)精益求精精益求精服務(wù)服務(wù)永無

2、止境永無止境西變公司職業(yè)健康安全西變公司職業(yè)健康安全/ /環(huán)境方針環(huán)境方針安全第一安全第一 保障健康保障健康節(jié)能降耗節(jié)能降耗 污染預(yù)防污染預(yù)防遵守法規(guī)遵守法規(guī) 持續(xù)改進(jìn)持續(xù)改進(jìn) 西變公司西變公司 “十五十五”以來進(jìn)行了以來進(jìn)行了1000kV1000kV變壓器、并聯(lián)變壓器、并聯(lián)電抗器和電抗器和800kV800kV直流輸電工程用換流變壓器、平波電抗直流輸電工程用換流變壓器、平波電抗器批量生產(chǎn)能力的技術(shù)改造，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)器批量生產(chǎn)能力的技術(shù)改造，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)80000MVA80000MVA的的年生產(chǎn)能力。年生產(chǎn)能力。 西變?cè)囼?yàn)中心是國(guó)內(nèi)變壓器制西變?cè)囼?yàn)中心是國(guó)內(nèi)變壓器制造廠家中首個(gè)取得中國(guó)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家

3、造廠家中首個(gè)取得中國(guó)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)（認(rèn)可委員會(huì)（CNASCNAS）認(rèn)可的試驗(yàn)室。）認(rèn)可的試驗(yàn)室。 20092009年年1111月，西變?cè)囼?yàn)中心通月，西變?cè)囼?yàn)中心通過機(jī)械工業(yè)特高壓變電技術(shù)工程實(shí)過機(jī)械工業(yè)特高壓變電技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目驗(yàn)收，組建成功行業(yè)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目驗(yàn)收，組建成功行業(yè)內(nèi)首個(gè)特高壓工程實(shí)驗(yàn)室。內(nèi)首個(gè)特高壓工程實(shí)驗(yàn)室。19961996年年1212月通過月通過ISO9001ISO9001 94 94版質(zhì)量體系認(rèn)版質(zhì)量體系認(rèn)證，并獲得美國(guó)證，并獲得美國(guó)FMRCFMRC公司質(zhì)量體系認(rèn)證證書公司質(zhì)量體系認(rèn)證證書20002000年年8 8月通過華信技術(shù)檢驗(yàn)有限公司月通過華信技術(shù)檢驗(yàn)有限公

4、司ISO9001ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證復(fù)評(píng)質(zhì)量體系認(rèn)證復(fù)評(píng)20032003年通過年通過ISO9001ISO900120002000版質(zhì)量體系認(rèn)證，版質(zhì)量體系認(rèn)證，20062006年通過質(zhì)量體系認(rèn)證復(fù)評(píng)年通過質(zhì)量體系認(rèn)證復(fù)評(píng)20052005年在陜西省內(nèi)首家通過年在陜西省內(nèi)首家通過ISO10012ISO10012：20032003計(jì)量檢測(cè)體系的認(rèn)證，獲得了該體系認(rèn)證證計(jì)量檢測(cè)體系的認(rèn)證，獲得了該體系認(rèn)證證書書20072007年年9 9月，西變公司月，西變公司通過通過ISO14001ISO14001環(huán)境體系環(huán)境體系認(rèn)證認(rèn)證20072007年西變年西變220kV220kV以上電力變壓器和并聯(lián)電抗器

5、獲得以上電力變壓器和并聯(lián)電抗器獲得國(guó)家名牌產(chǎn)品稱號(hào)國(guó)家名牌產(chǎn)品稱號(hào)西變公司獲得西變公司獲得國(guó)家用戶滿意企業(yè)稱號(hào)國(guó)家用戶滿意企業(yè)稱號(hào) 西變?cè)谖髯冊(cè)?050多年的發(fā)展歷程中，始終堅(jiān)持走自主研發(fā)的道路，多年的發(fā)展歷程中，始終堅(jiān)持走自主研發(fā)的道路，不斷進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)科研攻關(guān)和技術(shù)創(chuàng)新，形成了具有西變特色的不斷進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)科研攻關(guān)和技術(shù)創(chuàng)新，形成了具有西變特色的專有技術(shù)研發(fā)平臺(tái)；同時(shí)，緊跟世界輸變電技術(shù)發(fā)展潮流，先后專有技術(shù)研發(fā)平臺(tái)；同時(shí)，緊跟世界輸變電技術(shù)發(fā)展潮流，先后引進(jìn)了法國(guó)、日本、瑞典等國(guó)家的牽引變壓器、電力變壓器、引進(jìn)了法國(guó)、日本、瑞典等國(guó)家的牽引變壓器、電力變壓器、500kV 500kV 換流

6、變壓器和平波電抗器全套設(shè)計(jì)制造技術(shù)，通過消化換流變壓器和平波電抗器全套設(shè)計(jì)制造技術(shù)，通過消化吸收和推廣應(yīng)用，掌握了國(guó)際先進(jìn)水平的輸變電設(shè)備設(shè)計(jì)制造核吸收和推廣應(yīng)用，掌握了國(guó)際先進(jìn)水平的輸變電設(shè)備設(shè)計(jì)制造核心技術(shù)，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、先進(jìn)、完整、成熟的變壓器心技術(shù)，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、先進(jìn)、完整、成熟的變壓器類產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造技術(shù)體系，具備了獨(dú)立開發(fā)具有國(guó)際先進(jìn)水平類產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造技術(shù)體系，具備了獨(dú)立開發(fā)具有國(guó)際先進(jìn)水平的新產(chǎn)品、新技術(shù)的能力。的新產(chǎn)品、新技術(shù)的能力。 僅僅20002000年以來，西變公司開發(fā)新產(chǎn)品年以來，西變公司開發(fā)新產(chǎn)品100100多多項(xiàng)，項(xiàng)，4242項(xiàng)通過國(guó)家兩行業(yè)鑒

7、定，項(xiàng)通過國(guó)家兩行業(yè)鑒定，5050以上的產(chǎn)品以上的產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際同期先進(jìn)水平，達(dá)到國(guó)際同期先進(jìn)水平，2020多項(xiàng)獲得國(guó)家、部委、多項(xiàng)獲得國(guó)家、部委、省市科技獎(jiǎng)，部分獲得國(guó)家、部委和省市名優(yōu)產(chǎn)省市科技獎(jiǎng)，部分獲得國(guó)家、部委和省市名優(yōu)產(chǎn)品，滿足市場(chǎng)對(duì)新產(chǎn)品、新技術(shù)的需求。品，滿足市場(chǎng)對(duì)新產(chǎn)品、新技術(shù)的需求。 二二國(guó)家電網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義國(guó)家電網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義三三智能變壓器方案智能變壓器方案 四四智能變壓器研發(fā)情況智能變壓器研發(fā)情況五五對(duì)智能變壓器的思考對(duì)智能變壓器的思考目錄：目錄：一一西安西電變壓器有限責(zé)任公司簡(jiǎn)介西安西電變壓器有限責(zé)任公司簡(jiǎn)介國(guó)網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義國(guó)網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義 國(guó)網(wǎng)公司對(duì)智

8、能變壓器的定義可以涵蓋為：測(cè)量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化、信息互動(dòng)化五大要求： 智能高壓設(shè)備，具有以下基本功能： a）向站監(jiān)控系統(tǒng)自主報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)、控制狀態(tài)及可靠性狀態(tài)，服務(wù)于運(yùn)行監(jiān)控。 b）向調(diào)度系統(tǒng)自主報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)、控制狀態(tài)及可靠性狀態(tài)，服務(wù)于電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行，如負(fù)荷控制、退/運(yùn)決策、故障預(yù)案等。 c）向生產(chǎn)管理系統(tǒng)自主報(bào)告反映可靠性狀態(tài)的格式化信息，服務(wù)于設(shè)備運(yùn)行管理，如狀態(tài)檢修、壽命周期成本管理等國(guó)網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義國(guó)網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義1）測(cè)量數(shù)字化 所有常規(guī)變電站中采用模擬方法測(cè)量的參量，如電力變壓器油溫等，采用就地?cái)?shù)字化測(cè)量，通常由測(cè)量IED完成，是智能組件功能的一部分

9、 。 國(guó)網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義國(guó)網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義2）控制網(wǎng)絡(luò)化 對(duì)有控制需求的組（部）件實(shí)現(xiàn)基于智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)的控制，支撐信息、控制指令和控制反饋信息等均為網(wǎng)絡(luò)傳輸。如電力變壓器的冷卻裝置、有載分接開關(guān)等?？刂品绞桨ǎ?a）站控層設(shè)備通過智能組件進(jìn)行控制，如對(duì)載分接開關(guān)的控制。 b）智能組件就地自主控制，如對(duì)變壓器冷卻裝置的控制。正常運(yùn)行情況下，控制的優(yōu)先順序是：直接控制、站控層設(shè)備控制和自主控制。 國(guó)網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義國(guó)網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義3）狀態(tài)可視化 指智能高壓設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、控制狀態(tài)和可靠性狀態(tài)對(duì)電網(wǎng)是可獲取、可辨識(shí)、可應(yīng)用的。狀態(tài)可視化由智能組件基于傳感器信息的聚合并經(jīng)綜合分析實(shí)現(xiàn)

10、。 國(guó)網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義國(guó)網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義4）功能一體化 包括以下三個(gè)方面： a）傳感器與高壓設(shè)備或其組（部）件的一體化設(shè)計(jì)，更好地滿足測(cè)量、監(jiān)測(cè)和控制要求，同時(shí)提升智能高壓設(shè)備的可靠性。 b）電子式互感器與電力變壓器、GIS、罐式斷路器等高壓設(shè)備的一體化設(shè)計(jì)，以減少變電站占地、降低主絕緣事故風(fēng)險(xiǎn)。 c）在智能組件中，相關(guān)測(cè)量、控制、監(jiān)測(cè)、計(jì)量、保護(hù)等的一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)基于信息聚合的智能應(yīng)用。國(guó)網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義國(guó)網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義5）信息互動(dòng)化 基于智能變電站的站控層網(wǎng)絡(luò)，信息互動(dòng)化包括以下三個(gè)方面： a）與站監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行信息交互，以自主或召喚方式，報(bào)送結(jié)果信息，以支持對(duì)宿主設(shè)備狀態(tài)的有效

11、監(jiān)控；。 b）通過遠(yuǎn)動(dòng)裝置與調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，以自主或召喚方式，報(bào)送結(jié)果信息，以支持電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行。 c）通過站監(jiān)測(cè)信息子站與電網(wǎng)生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)（PMIS）進(jìn)行信息交互，將各監(jiān)測(cè)IED的格式化信息報(bào)送到PMIS。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)許可時(shí)，智能組件亦可從PMIS獲取智能評(píng)估需要的其它信息。二二國(guó)網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義國(guó)網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義三三智能變壓器方案智能變壓器方案 四四西變公司智能變壓器研發(fā)情況西變公司智能變壓器研發(fā)情況五五西變對(duì)智能變壓器的思考西變對(duì)智能變壓器的思考目錄：目錄：一一西安西電變壓器有限責(zé)任公司簡(jiǎn)介西安西電變壓器有限責(zé)任公司簡(jiǎn)介智能組件組網(wǎng)示意圖合 并 單 元非 電 量 保 護(hù) 裝 置

12、DGA IED局 部 放 電 監(jiān) 測(cè) IED監(jiān) 測(cè) 主 IED冷 卻 裝 置 控 制 IED控 制 參 量 測(cè) 量 IEDOLTC IED過 程 層 通 信 網(wǎng) 絡(luò) 監(jiān) 測(cè)功 能 組 主 變 各 側(cè) 開 關(guān) 控 制 器DGA IED光 纖 繞 組 測(cè) 溫 IED鐵 心 接 地 電 流 IED合 并 單 元非 電 量 保 護(hù) 裝 置局 部 放 電 監(jiān) 測(cè) IED監(jiān) 測(cè) 主 IED冷 卻 裝 置 控 制 IED控 制 參 量 測(cè) 量 IEDOLTC IED站 控 層 通 信 網(wǎng) 絡(luò) 監(jiān) 測(cè)功 能 組 主 變 各 側(cè) 開 關(guān) 控 制 器DGA IED光 纖 繞 組 測(cè) 溫 IED鐵 心 接 地 電

13、流 IED用 于 監(jiān) 測(cè)用 于 測(cè) 控站 控 層 通 信 網(wǎng) 絡(luò)用 于 監(jiān) 測(cè)用 于 測(cè) 控站 控 層 通 信 網(wǎng) 絡(luò)過 程 層 通 信 網(wǎng) 絡(luò)過 程 層 通 信 網(wǎng) 絡(luò)站 控 層 通 信 網(wǎng) 絡(luò)站 控 層 通 信 網(wǎng) 絡(luò)智能組件（方式1）的組成示意圖 智能組件（方式2）的組成示意圖網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)要求GOOSE信息處理時(shí)延應(yīng)滿足站內(nèi)各種情況下最大不超過4ms。GOOSE用于傳輸模擬量時(shí)，應(yīng)支持死區(qū)配置。裝置光通信接口輸出最低功率應(yīng)為-22.5dbm，裕度應(yīng)在10dbm以上；輸入最低功率應(yīng)為-30dbm，裕度應(yīng)為10dbm。智能組件對(duì)外通信接口至少應(yīng)支持100Mbit/s。智能組件對(duì)外通信接口應(yīng)采

14、用光纖接口。快速以太網(wǎng)接口支持100Mbit/s或1000Mbit/s,可選擇（SC/ST/FC）類型端口模塊。變壓器綜合故障診斷與狀態(tài)評(píng)估二二國(guó)網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義國(guó)網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義三三智能變壓器方案智能變壓器方案 四四智能變壓器研發(fā)情況智能變壓器研發(fā)情況五五對(duì)智能變壓器的思考對(duì)智能變壓器的思考目錄：目錄：一一西安西電變壓器有限責(zé)任公司簡(jiǎn)介西安西電變壓器有限責(zé)任公司簡(jiǎn)介 西變公司從1995年就開始了智能變壓器的研究工作。 1995年開始研究變壓器油中氣體在線監(jiān)測(cè)裝置的應(yīng)用，西變公司帶有變壓器油中氣體在線監(jiān)測(cè)裝置的變壓器產(chǎn)品已有上百臺(tái)在運(yùn)行。 1996年開始研究變壓器繞組光纖測(cè)溫裝置在變壓器中

15、的應(yīng)用，同年，在出口馬來西亞提供的20臺(tái)240MVA/275kV240MVA/275kV變壓器中安裝使用繞組光纖測(cè)溫裝置，運(yùn)行至今，效果良好。西變公司是我國(guó)變壓器制造企業(yè)第一個(gè)在變壓器中安裝使用繞組光纖測(cè)溫裝置的企業(yè)。西變公司帶有變壓器繞組光纖測(cè)溫裝置的變壓器產(chǎn)品已有近百臺(tái)在運(yùn)行。 2000年，開始研究變壓器局放在線監(jiān)測(cè)裝置的應(yīng)用，并在多臺(tái)產(chǎn)品上進(jìn)行了使用。 智能變壓器研制歷程 2006年，開始對(duì)變壓器用智能冷卻器進(jìn)行了研究，同年在陜西黃陵變電站150MVA/330kV變壓器上進(jìn)行了應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了變壓器智能冷卻控制，根據(jù)變壓器油面溫度、繞組溫度、負(fù)載情況，改變冷卻器的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的

16、，效果良好。 2007年，西變公司開始了對(duì)變壓器綜合狀態(tài)監(jiān)測(cè)的研究，并在多個(gè)重大項(xiàng)目中進(jìn)行了應(yīng)用， 2007年出口越南的山羅變電站的產(chǎn)品上首次進(jìn)行了使用，在該產(chǎn)品中，實(shí)現(xiàn)了變壓器綜合狀態(tài)監(jiān)測(cè)、評(píng)估、分析診斷。主要監(jiān)測(cè)設(shè)備有底層油溫、頂層油溫、環(huán)境溫度、變壓器負(fù)載、油中氣體及微水、局部放電監(jiān)測(cè)、鐵心接地電流監(jiān)測(cè)、套管介損及電容在線監(jiān)測(cè)、繞組光纖測(cè)溫裝置、有載開關(guān)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、集成了有載開關(guān)電壓自動(dòng)調(diào)整器，是西變公司智能變壓器中監(jiān)測(cè)功能最齊全的產(chǎn)品，該產(chǎn)品已經(jīng)投入運(yùn)行。 后期，在出口美國(guó)的變壓器、出口菲律賓、出口印尼的項(xiàng)目中均有應(yīng)用。 2009年，國(guó)家電網(wǎng)公司提出建設(shè)“堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)”，西變公司針對(duì)

17、用戶需求，研制成功了延安700MVA/750kV700MVA/750kV智能變壓器，目前正在安裝調(diào)試中。 該產(chǎn)品是世界上電壓等級(jí)最高、容量最大的智能變壓器 從1995年開始，西變公司一直致力于智能變壓器的研究，目前已經(jīng)掌握了變壓器的油中氣體及微水、變壓器局部放電、變壓器套管、變壓器開關(guān)、變壓器繞組光纖測(cè)溫等多項(xiàng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)及變壓器智能冷卻控制技術(shù)，掌握了較全面的智能變壓器核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化、信息互動(dòng)化的智能變壓器。 智能變壓器的核心是變壓器狀態(tài)綜合分析，可為運(yùn)行和調(diào)度提供準(zhǔn)確可靠的參考，是智能電網(wǎng)的重要組成部分。越南山羅500kV智能變壓器出口美國(guó)的

18、智能變壓器延安750kV智能變壓器世界上電壓等級(jí)最高、容量最大的智能變壓器延安750kV智能變壓器智能組件隨變壓器一起試驗(yàn)二二國(guó)網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義國(guó)網(wǎng)對(duì)智能變壓器定義三三智能變壓器方案智能變壓器方案 四四智能變壓器研發(fā)情況智能變壓器研發(fā)情況五五對(duì)智能變壓器的思考對(duì)智能變壓器的思考目錄：目錄：一一西安西電變壓器有限責(zé)任公司簡(jiǎn)介西安西電變壓器有限責(zé)任公司簡(jiǎn)介西變對(duì)智能變壓器的思考西變對(duì)智能變壓器的思考 按照國(guó)網(wǎng)公司的組網(wǎng)要求，整個(gè)智能組件的構(gòu)架將非常復(fù)雜，智能組件柜的外形尺寸也很大，智能組件柜的布置將成很大的難題。 按照要求，各個(gè)分IED需要先將信號(hào)傳遞至過程層，主IED再從過程層提取信號(hào)進(jìn)行綜合狀態(tài)分析，采用此種方式，各個(gè)分IED的主要作用是將其前端傳感器采集的信號(hào)數(shù)字化，然后傳輸?shù)竭^程層，由過程層將數(shù)據(jù)再返回主IED進(jìn)行分析判斷，連線非常繁雜，同時(shí)，過程層返回?cái)?shù)據(jù)的同步性將是需要研究的問題，因此我司考慮改為各分IED與主IED直接通訊，由主IED向過程層和站控層直接發(fā)送所需