TCDS變壓器在線監(jiān)測完整系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

1、TCDS變壓器綜合監(jiān)測與專家診斷系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范一.系統(tǒng)概述TCDS變壓器綜合監(jiān)測與專家診斷系統(tǒng)是一套針對110kV及以上 電壓等級的變壓器在線監(jiān)測與診斷的完整解決方案，適用于110kV及 以上電壓等級的電力變壓器、套管等高壓電器設(shè)備的運行狀態(tài)監(jiān)測與 診斷。該系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)、就地測量、數(shù)字傳輸。只需在被監(jiān)測 設(shè)備上安裝智能化的本地監(jiān)測單元，即可實施就地測量，并通過現(xiàn)場 RS485通信把監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送到中央監(jiān)控器（CU，主機），中央監(jiān)控器 再通過RS485總線與局域網(wǎng)相連。用戶（PC機）利用局域網(wǎng)可隨時 獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)和診斷結(jié)果。在軟件架構(gòu)方面，采用模型-視圖-控制器 模式（MVC）設(shè)計，成功開發(fā)出

2、了一套針對油浸式變壓器運行狀態(tài)的 自動智能診斷與人工干預(yù)診斷（專家診斷）相互驗證的診斷系統(tǒng)。系 統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、故障預(yù)警、故障診斷功能。監(jiān)測缺陷發(fā)展趨勢，揭 示故障本質(zhì)，提供措施建議。該系統(tǒng)對于存在異常征兆的變壓器做到早發(fā)現(xiàn)、早分析、早診斷、 早處理，避免事故發(fā)生，從而提高電力設(shè)備的運行可靠性與安全性。 二.系統(tǒng)組成及原理 1.系統(tǒng)組成本系統(tǒng)由下列監(jiān)測單元組成：1）變壓器鐵芯接地電流監(jiān)測裝置；2）變壓器套管介損tan（3電容電流及電容量監(jiān)測裝置；3）變壓器綜合監(jiān)測單元（含變壓器負荷、分接開關(guān)、風機、油泵）;4）變壓器局部放電在線監(jiān)測裝置；5）變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置；6）環(huán)境監(jiān)測裝置；7）智能

3、柜柜體（含工控機、空調(diào)）。2.系統(tǒng)測量單元接線系統(tǒng)圖變壓器鐵 芯接地電 流測量多組組分油色譜測量單元環(huán)境溫度、濕度測量單元|SCADA-取變壓器負 荷、三相電電流測溫電阻CMU主機系統(tǒng)變壓器油溫 測量單元#1冷卻風 機啟動傳#口冷卻風機 啟動傳感器分接開關(guān)電機 啟動傳感器1 感器日LAN三.系統(tǒng)基本使用條件3.1. 使用環(huán)境1）工作環(huán)境溫度：-30+ 65；存環(huán)境溫度-40 - + 80相對濕度：日平均最大相對濕度為95%；2）大氣壓力：80kPa110kPa （相對于海拔高度為2km及以下）;3）太陽輻射強度為0.1w/cm2。4）污穢等級為III級。5）風速 35m/s6）耐受地震能力（水

4、平加速度）大于0.5g7）海拔高度W2000m3.2. 工作電源1）交流電壓：AC220V （±15%）；2）交流頻率：50Hz （±5%）；3）諧波含量：5%。4）功率損耗：300W四.主要技術(shù)指標設(shè)備名稱監(jiān)測參數(shù)測量范圍測量誤差鐵芯接地電流鐵芯接地電流1mA30A±5%套管電容電流100 A500mA±1%等值電容50pF25000pF±1%介質(zhì)損耗因數(shù)0.0010.1±0.1%變壓器運行狀態(tài)變壓器負荷1000-300000 kVA±5%母線電壓35Kv-550kV±0.5%母線電流35kA-550kA

5、7;0.5%變壓器油溫分接開關(guān)、風機、油泵油溫-50-120±0.5電機啟動時間0-500ms±10%電機啟動電流0-20A±10%電機運行電流0-10A±10%油色譜H 210-2000ppm±10%CO5-2000 ppm1 ppm 或±10%CO 225-2000 ppm1 ppm 或±10%CH450-2000 ppm±10%CH 2 610-2000 ppm±10%CH 2410-2000 ppm1 ppm 或±10%CH 221-500 ppm1 ppm 或±10%總烴10

6、-2000 ppm1 ppm 或±10%四.系統(tǒng)主要功能1 .綜合智能診斷功能系統(tǒng)采集變壓器運行狀態(tài)所有相關(guān)數(shù)據(jù)（如油色譜、鐵心接地電 流、變壓器套管、分接開關(guān)、風機、油泵、MOA設(shè)備、變壓器運行工 況和環(huán)境工況）；系統(tǒng)診斷方法運用有閾值報警診斷、基于DCA變壓 器油色譜診斷與基于DGA的變壓器故障的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別診斷等多種 分析診斷方法，進行智能綜合診斷，判定出變壓器的故障類型、大小、 故障嚴重程度與故障大致位置，并提供缺陷處理措施建議。2 .數(shù)據(jù)分析處理。考慮變壓器負荷、環(huán)境因素（溫濕度）與現(xiàn)場干擾因素的影響， 采用小波分析原理與曲線擬合方法，剔除影響監(jiān)測數(shù)據(jù)真實性的各種 干擾因素

7、，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)處理，去偽存真，保證數(shù)據(jù)準確、真實，為 故障診斷提供科學的數(shù)據(jù)依據(jù)。3 .自動診斷與人工干預(yù)診斷相互驗證的故障診斷決策。系統(tǒng)提供多功能的人工診斷工具。人工診斷工具即采用多種圖表 實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理，協(xié)助工程師對數(shù)據(jù)進行分析診斷，并把診斷結(jié)果采用 人機界面清晰的多種圖表與趨勢曲線顯示。人工（專家）診斷對自動 診斷結(jié)果提供驗證，保證診斷結(jié)果的準確性、可靠性。4 .故障預(yù)警、突發(fā)性故障報警。預(yù)測潛伏性故障、捕獲突發(fā)性故障信號并報警。5 .系統(tǒng)自診斷功能。系統(tǒng)可對監(jiān)測系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)備狀態(tài)進行自診斷，確保數(shù)據(jù) 采集連續(xù)、穩(wěn)定、準確、分散性小。6 .數(shù)據(jù)庫自動維護功能。系統(tǒng)提供了專門的數(shù)據(jù)庫維

8、護工具，以保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性和 數(shù)據(jù)處理的速度。7 .人性化界面顯示。顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)、表格、診斷結(jié)果與趨勢曲線。8 .遠程通信，數(shù)據(jù)、圖表遠程傳送。用戶可通過公共通信網(wǎng)絡(luò)定時或?qū)崟r接受、查看在線監(jiān)測數(shù)據(jù)表 格、診斷結(jié)果圖表與趨勢曲線。9 .信息查詢功能1）在線顯示設(shè)備信息；2）在線標注設(shè)備運行狀態(tài)；3）靈活顯示設(shè)備的特征數(shù)據(jù)及趨勢。10 .報表功能?？缮尚畔蟊恚庉媹蟊?。11 .信息共享功能。多個用戶終端可根據(jù)其權(quán)限獲得相應(yīng)的信息資源。5 .系統(tǒng)主要配置序號硬件設(shè)備配置名稱數(shù)量與作用1智能柜（含工控機、空調(diào)）1臺，2變壓器綜合監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)處 理與功能診斷軟件1套（故障分析診斷軟件）3變壓器

9、油色譜在線檢測單兀1臺，7組分油色譜4變壓器綜合監(jiān)測單元1臺，監(jiān)測變壓器負荷、相電壓、電流、變 壓器油溫及分接開關(guān)、循環(huán)油泵、1-n風機 電流信號5環(huán)境溫度與濕度監(jiān)測單元1臺，溫度與濕度6變壓器套管監(jiān)測單元3臺，測量變壓器3相套管介損與電容量 （220kV 為 6 臺）7變壓器鐵芯接地電流測量單 元1臺，變壓器鐵芯接地電流測量9主電纜KVVRP” 2*1.5+2*1.0500 米10末屏電纜KVVRP； 450/750V 2*6.0 150 米11電源電纜KVVRP1 450/750V 4*2.5 100 米12鐵芯接地電纜BVR 3550 米6 .試驗要求與技術(shù)規(guī)范6.1. 電氣絕緣性能1）

10、介質(zhì)強度產(chǎn)品能承受GB/T14598.3-1993 （IEC602555）規(guī)定的交流電壓為2kV （弱電回路為500丫）、頻率為50Hz、歷時1min的介質(zhì)強度試驗，而 無擊穿和閃絡(luò)現(xiàn)象。2）絕緣電阻用開路電壓為500V的測試儀器測定產(chǎn)品的絕緣電阻值不小于100MQ，符合 IEC60255-5： 2000 的規(guī)定。3）沖擊電壓產(chǎn)品能承受 GB/T14598.3-1993（eqv IEC60255-50）規(guī)定的峰值為 5kV （額定電壓為220V）或1kV （額定電壓W50V）的標準雷電波的沖擊 電壓試驗。根據(jù)3.5.3.11中絕緣性能要求，按GB/T7261中的規(guī)定和方法，對裝 置進行絕緣電阻

11、測量、介質(zhì)強度試驗和沖擊電壓試驗。對裝置電源端 進行絕緣試驗中，裝置不能處于工作狀態(tài)。在正常大氣條件下，監(jiān)測單元的帶電部分如電源、信號和數(shù)據(jù)輸入回 路和非帶電金屬及外殼之間，以及電氣無聯(lián)系的各電路之間，應(yīng)具備 良好的絕緣。符合DL/T 478-2001中4.10的要求。6.2. 機械性能1）振動產(chǎn)品能承受GB/T 11287（idt IEC60255-21-1）規(guī)定的I級振動響應(yīng) 和振動耐受試驗。2）沖擊和碰撞產(chǎn)品能承受GB/T 14537（idt IEC60255-21-2）規(guī)定的沖擊響應(yīng)和沖 擊耐受試驗，以及I級碰撞試驗。6.3. 安全性能現(xiàn)場單元產(chǎn)品符合GB 4208-2008外殼防護等

12、級不低于IP55、安全類 別為I類。組屏符合GB9361-1988中B類安全的規(guī)定。6.4. 熱性能（過載能力）產(chǎn)品的熱性能（過載能力）符合DL/T 478-2001的以下規(guī)定：1）交流電流回路：在2倍額定電流下連續(xù)工作，10倍額定電流下 允許10s，40倍額定電流下允許1s；2）交流電壓回路：在1.2倍額定電壓下連續(xù)工作，1.4倍額定電 壓下允許10s。6.5. 功率消耗產(chǎn)品的功率消耗符合DL/T 478-2001的以下規(guī)定:1）交流電流回路：當額定電流為5A時，每相不大于1VA；額定電 流為1A時，每相不大于0.5VA；2）交流電壓回路：在額定電壓下每相不大于1VA；3）直流電源回路：當正

13、常工作時，不大于35W；當保護動作時， 不大于60W。6.6. 準確度試驗對現(xiàn)場單元和后臺單元，連續(xù)進行5次以上測量，測量結(jié)果在誤差范 圍以內(nèi)。6.7. 環(huán)境溫度試驗1）低溫試驗按GB7261規(guī)定進行低溫試驗。試驗溫度在-40±2時，持續(xù)時間2小時。在試驗過程中施加規(guī)定的激勵量或特性量，試驗期間其測量 值的誤差變化量在一個等級指數(shù)范圍內(nèi)；試驗后檢測單元性能滿足技 術(shù)要求的規(guī)定。2）高溫試驗按GB7261規(guī)定進行高溫試驗。試驗溫度在+65±2時，持續(xù)時間2小時。在試驗過程中施加規(guī)定的激勵量或特性量，試驗期間其測量 值的誤差變化量在一個等級指數(shù)范圍內(nèi)；試驗后檢測單元性能滿足技

14、術(shù)要求的規(guī)定。3）循環(huán)溫度試驗根據(jù)低溫試驗和高溫試驗進行，試驗期間檢測單元測量值的變化量在一個等級指數(shù)范圍內(nèi)。4）恒定濕熱試驗檢測單元能承受GB/T 2423.9規(guī)定的恒定濕熱試驗。試驗溫度+40 士2、相對濕度（93±3）%,試驗時間為48h。在試驗結(jié)束前2h 內(nèi)，其測量值的誤差變化量在一個等級指數(shù)范圍內(nèi)；測量各電源、 信號回路之間或與外殼和地之間的絕緣電阻不小于1.5MQ；工頻耐 壓強度不低于規(guī)定的試驗電壓幅值的90%,試驗期間檢測單元測量 值的變化量在一個等級指數(shù)范圍內(nèi)。七.標準依據(jù)系統(tǒng)提供的硬件設(shè)備和軟件技術(shù)均符合最新版本的IEC、IEEE等相關(guān)標準要求，同時 執(zhí)行如下的行業(yè)

15、標準和要求：DLT 596-1996 電氣設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程GB50150-1991電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標準GB 2887-89計算機場地技術(shù)條件GB/T 9361-1988計算機場地安全要求DL/T 720-2000電力系統(tǒng)繼電保護柜、屏通用技術(shù)條件變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則（征求意見稿）變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)管理規(guī)范（征求意見稿）GB/T 191-2000 包裝儲運圖示標志GB/T 2423 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗GB/T 17626 電磁兼容試驗和測量技術(shù)DL/T 962-2005 高壓介質(zhì)損耗測試儀通用技術(shù)條件IEC 61850-1變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng) 第1部分：介紹和概述

16、IEC 61850-2變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng) 第2部分：術(shù)語IEC 61850-3變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng) 第3部分：總體要求IEC 61850-4變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng) 第4部分：系統(tǒng)和工程管理IEC 61850-5變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng) 第5部分：功能的通信要求和設(shè)備 模型功能和設(shè)備模型的通信要求IEC 61850-6變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng) 第6部分：變電站自動化系統(tǒng)配置 描述語言變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)語言IEC 61850-7-1變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第7-1部分：變電站和線路（饋 線）設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)一原理和模型IEC 61850-7-2變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng) 第7-2部分：變電站和線路（饋 線）設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)一抽象通信服務(wù)接口 （ACSI）IEC 61850-7-3變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第7-3部分：變電站和線路（饋 線）設(shè)備基本通信結(jié)構(gòu)一公用公共數(shù)據(jù)類IEC 61850-7-4