電力變壓器在線監(jiān)測及故障診斷分析系統(tǒng)-說明報告文件

電力變壓器在線監(jiān)測及故障診斷分析系統(tǒng)說明報告華中科技大學(xué)目錄TOC\o"1—2”\h\z\u1. 概述 3_Toc216602302"1。2。 使用環(huán)境 3HYPERLINK\l”_Toc216602303"1。3。 技術(shù)特點 3HYPERLINK\l”_Toc216602304"2. 主要技術(shù)參數(shù) 4HYPERLINK\l”_Toc216602305"2.1。 額定數(shù)據(jù) 42。3。 診斷方式 42。4. 設(shè)定參數(shù) 43. 診斷工作原理 5HYPERLINK\l”_Toc216602310”4。 通信軟件使用說明 74.1。 連接MIS系統(tǒng) 7HYPERLINK\l”_Toc216602312”4。2. 連接鐵芯接地電流裝置 7HYPERLINK\l”_Toc216602313”5. 客戶端軟件使用說明 95.1。 主界面 9_Toc216602316”5。3. 數(shù)據(jù)獲取 11_Toc216602318"5。5。 診斷分析 145.6。 系統(tǒng)設(shè)置 15HYPERLINK\l”_Toc216602320”6. 運行與維護 17HYPERLINK\l”_Toc216602321"6.1. 一般檢查 17HYPERLINK\l”_Toc216602322”6。2. 投運前裝置的設(shè)置與檢查． 17HYPERLINK\l”_Toc216602323"6。3. 運行時檢查 17HYPERLINK\l”_Toc216602324"6.4. 使用注意事項 17HYPERLINK\l”_Toc216602325”6。5. 常見故障處理指南 17概述用途對主變壓器進行在線監(jiān)測,獲取反映變壓器絕緣狀況的關(guān)鍵參數(shù)，包括鐵芯接地電流、油中氣體組分兩部分在線獲取數(shù)據(jù)，以及預(yù)防性試驗、油化學(xué)試驗、缺陷等歷史數(shù)據(jù)，從多個角度實時全面反映運行變壓器的絕緣狀態(tài),并對其絕緣狀況做出分析、診斷。系統(tǒng)實現(xiàn)自動運行及數(shù)據(jù)上網(wǎng)功能，對監(jiān)測結(jié)果建立狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，并進行數(shù)據(jù)管理、分析、統(tǒng)計、整合，為電力變壓器狀態(tài)檢修提供輔助分析和決策依據(jù)。使用環(huán)境本系統(tǒng)服務(wù)器安裝于變電站內(nèi)。為便于與“變壓器鐵心接地電流報警系統(tǒng)”進行RS485通信，需安裝在該系統(tǒng)工控機附近；同時，系統(tǒng)需連接供電局局域網(wǎng)，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取和上網(wǎng)功能。技術(shù)特點軟件平臺采用VisualC++6.0編寫，使用操作系統(tǒng)為WindowsXP系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫采用SQLServer2000SP4。實現(xiàn)與“變壓器鐵心接地電流報警系統(tǒng)”、“MIS生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)整合與集中應(yīng)用業(yè)務(wù)平臺”、“在線油氣色譜分析系統(tǒng)"通信，獲取與變壓器相關(guān)數(shù)據(jù)，并整合錄入數(shù)據(jù)庫。提供“變壓器大修數(shù)據(jù)”以及“變壓器近區(qū)短路情況”的錄入、查詢功能，并形成報表可供打印。以南方電網(wǎng)與主變壓器相關(guān)規(guī)程導(dǎo)則為基礎(chǔ),形成本系統(tǒng)診斷判據(jù)各定值，對數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)數(shù)據(jù)項進行診斷,綜合得出診斷結(jié)果,為主變運行狀態(tài)進行評定。具有遠(yuǎn)程登陸功能,用戶可評客戶端軟件及相關(guān)權(quán)限，在可連接到供電局局域網(wǎng)的計算機上登陸本系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢、修改、打印等功能,提高工作效率。主要技術(shù)參數(shù)額定數(shù)據(jù)額定交流電壓Un220V額定頻率In50Hz通信方式本系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)的通信方式主要由三部分組成。獲取方式均為通過VC++平臺連接數(shù)據(jù)源，并將數(shù)據(jù)錄入本地SQLServer2000數(shù)據(jù)庫。變壓器鐵心接地電流報警系統(tǒng)數(shù)據(jù)源形式：采用BolandC++Builder作為開發(fā)平臺，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)獲取及發(fā)送的處理。連接方式：采用RS485串口接線方式。由于“變壓器鐵心接地電流報警系統(tǒng)"和本服務(wù)器只有RS232接口,需添加轉(zhuǎn)換器。獲取數(shù)據(jù)：變壓器鐵芯接地電流。MIS生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)整合與集中應(yīng)用業(yè)務(wù)平臺數(shù)據(jù)源形式:采用Oracle10g作為后臺數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)獲取及發(fā)送的處理。連接方式：采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口，使用Oracle客戶端配置連接參數(shù).獲取數(shù)據(jù)：變壓器預(yù)防性試驗、油化學(xué)試驗、缺陷共三部分?jǐn)?shù)據(jù)。在線油氣色譜分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)源形式:采用SQLServer2000作為后臺數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)獲取及發(fā)送的處理。連接方式:采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口.獲取數(shù)據(jù)：變壓器在線油氣色譜數(shù)據(jù)。除以上三部分通信方式外,客戶端獲取系統(tǒng)資料也需要進行數(shù)據(jù)通信,通過客戶端軟件連接SQLServer2000服務(wù)器數(shù)據(jù)庫，獲取服務(wù)器相關(guān)數(shù)據(jù)。連接方式采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口.診斷方式本系統(tǒng)診斷數(shù)據(jù)以《中國南方電網(wǎng)公司預(yù)防性試驗規(guī)程－內(nèi)容》為基礎(chǔ)，得到相關(guān)評定定值。設(shè)定參數(shù)系統(tǒng)提供可設(shè)定的參數(shù)主要是診斷參數(shù)的設(shè)定,擁有權(quán)限的用戶通過客戶端軟件即可修改的參數(shù)有：診斷定值、診斷周期。（具體設(shè)定參考5。6)注意：診斷參數(shù)直接關(guān)系到診斷系統(tǒng)的分析結(jié)果，修改時需謹(jǐn)慎。診斷工作原理診斷將各診斷單項都劃分為三類，以“主變鐵心接地電流"項目為例，《中國南方電網(wǎng)公司預(yù)防性試驗規(guī)程－內(nèi)容》中的要求為“運行中鐵芯接地電流一般不應(yīng)大于0。1A”,因此超過0.1A時即判定為2類，設(shè)定超過0。3A時判定為3類。最終評定結(jié)果依據(jù)每個單項中評定為最高類的項目決定.比如,“主變鐵心接地電流”判定為2類，“變壓器絕緣油化學(xué)試驗"判定為3類，則最終判定變壓器狀態(tài)為3類。狀態(tài)評定表格如下.表1狀態(tài)評定定值表診斷項目標(biāo)準(zhǔn)劃定備注一類二類三類主變鐵心接地電流<0。1A0.1A～0.3A〉0.3A絕緣油化學(xué)試驗油色譜、微水測試（三相一體）總烴：＜150≥150總烴產(chǎn)氣速率：≤12mL/d≥12mL/d未實現(xiàn)H2:＜150≥150C2H2：＜5≥5微水（mg/L)≤25＞25220kV:≤25預(yù)防性試驗絕緣電阻（MΩ)和吸收比繞組連同套管吸收比a/極化指數(shù)ba≥1.3或b≥1。5A<1。3且b〈1。5鐵芯及夾件絕緣電阻＞200MΩ≤200MΩ220kV及以上:一般不低于200MΩ繞組連同套管介質(zhì)損耗≤0。8％＞0。8％變壓器套管試驗電容相差（%）—5%~5%〈—5%或〉5％tgδ（%）≤0。8％＞0。8％末屏絕緣電阻（MΩ）>1000〈1000繞組直流電阻相間差（％）（相間）≤2％＞2％相間差（%）(線間）≤1％＞1％歷史缺陷記錄及消缺情況一般缺陷（0）重大缺陷（1）/緊急缺陷（2）繞組變形數(shù)據(jù)〉0。930.9～0.93〈0。9在線油色譜分析系統(tǒng)總烴:＜150≥150總烴產(chǎn)氣速率：≤12mL/d≥12mL/dH2:＜150≥150C2H2:＜5≥5診斷工作流程圖如下圖所示。打開診斷打開診斷診斷所有項目診斷數(shù)據(jù)庫中有數(shù)據(jù)更新的項目等待一個診斷周期判定診斷結(jié)果記錄新診斷結(jié)果更新主界面診斷結(jié)果新數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)有更新手動添加通信自動診斷結(jié)論有更新診斷結(jié)論無更新是否診斷工作流程的步驟如下：打開診斷后，系統(tǒng)將自動為所有診斷項目進行診斷,診斷依據(jù)為診斷設(shè)置中所列出的所有項目;在等待一個診斷周期（診斷周期也可在診斷設(shè)置中修改）后，系統(tǒng)判斷是否有“手動添加”或者“通信自動"添加了數(shù)據(jù),如果有則進行診斷，沒有則返回開始等待下一診斷周期；對新數(shù)據(jù)進行診斷后將對每個單項的狀態(tài)進行判定，然后綜合得出變壓器的診斷狀態(tài)；判斷診斷結(jié)果與上一次診斷結(jié)果是否有變化，如果改變則將新診斷結(jié)果記錄下來并在主界面顯示出來。通信軟件使用說明連接MIS系統(tǒng)連接MIS系統(tǒng)程序主要用于從MIS系統(tǒng)中獲取“絕緣油化學(xué)試驗”、“預(yù)防性試驗”、“缺陷記錄”三部分?jǐn)?shù)據(jù),并錄入“分析系統(tǒng)”數(shù)據(jù)庫.程序圖標(biāo)見圖12。（注意:該軟件只需在“分析系統(tǒng)”服務(wù)器上安裝，無需在客戶端運行)圖12與MIS系統(tǒng)連接應(yīng)用程序圖標(biāo)打開圖12應(yīng)用程序后將連接MIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫以及本地數(shù)據(jù)庫，軟件界面如圖13（a）所示,如果成功連接到MIS系統(tǒng)服務(wù)器則將顯示“連接MIS系統(tǒng)成功”字樣。圖13（b)顯示了連接狀態(tài)有“連接關(guān)閉”、“實時更新"、“重置數(shù)據(jù)庫"三種狀態(tài)。（a）（b）圖13連接MIS系統(tǒng)軟件界面“連接關(guān)閉”狀態(tài)將關(guān)閉與MIS系統(tǒng)的連接，該狀態(tài)較少應(yīng)用?！皩崟r更新”可定時獲取MIS系統(tǒng)的新錄入信息，現(xiàn)定時間隔時間為12小時，該狀態(tài)為一般運行時采用?！爸刂脭?shù)據(jù)庫”將首先清空“分析系統(tǒng)"數(shù)據(jù)庫中“絕緣油化學(xué)試驗”、“預(yù)防性試驗"、“缺陷記錄"三部分?jǐn)?shù)據(jù)，并將從MIS系統(tǒng)種獲取以上三類相關(guān)數(shù)據(jù)錄入“分析系統(tǒng)”數(shù)據(jù)庫中。連接鐵芯接地電流裝置連接鐵芯接地電流裝置程序主要用于從鐵芯接地電流裝置中獲取該變電站三臺主變的鐵芯接地電流，并錄入“分析系統(tǒng)”數(shù)據(jù)庫.程序圖標(biāo)見圖14。(注意：該軟件只需在“分析系統(tǒng)”服務(wù)器上安裝,無需在客戶端運行)圖14與鐵芯接地電流裝置連接應(yīng)用程序圖標(biāo)打開圖14應(yīng)用程序后出現(xiàn)如下圖主程序（程序打開初始化有時需要一定時間，請耐心等到界面出現(xiàn)）。點擊主界面下方“裝置連接”按鈕，該按鈕將變?yōu)椤皵嚅_連接”字樣（圖15b）。在紅圈中將顯示“已連接”.(a）（b）圖15連接鐵芯接地電流裝置軟件界面通過客戶端程序的鐵芯接地電流模塊可以查詢歷史電流數(shù)據(jù)。詳見第5章?？蛻舳塑浖褂谜f明本電力變壓器在線監(jiān)測分析系統(tǒng)的總體功能是：通過采集在線和離線的變壓器相關(guān)信息,根據(jù)相關(guān)規(guī)定(主要根據(jù)《中國南方電網(wǎng)公司預(yù)防性試驗規(guī)程－內(nèi)容》）實現(xiàn)對變壓器在線監(jiān)測和故障診斷。其中在線信息包括油色譜數(shù)據(jù)和鐵芯接地電流的大小，這兩類數(shù)據(jù)分別實時的從變壓器色譜監(jiān)測系統(tǒng)和變壓器鐵芯接地系統(tǒng)中讀取，在本系統(tǒng)中可以實現(xiàn)在線信息的查看和打印功能;離線信息包括主變近區(qū)短路情況和歷年預(yù)防性試驗數(shù)據(jù)，同時也可以實現(xiàn)相關(guān)信息的查看和打印?？蛻舳塑浖瓤梢栽诜?wù)器端使用，也可以在辦公室連上局域網(wǎng)的計算機上使用.主界面“電力變壓器在線監(jiān)測及故障診斷分析系統(tǒng)"（以下簡稱“分析系統(tǒng)”）主界面如圖1。在變電站內(nèi)服務(wù)器開啟“分析系統(tǒng)"后“系統(tǒng)管理”紅圈內(nèi)將顯示該站站名（目前即為官埭站）。若在非服務(wù)器計算機上運行該軟件則將顯示圖1中的“客戶端”。圖SEQ圖表\＊ARABIC1電力變壓器在線監(jiān)測及故障診斷分析系統(tǒng)若在出現(xiàn)主界面(圖1）前出現(xiàn)圖2的提示框，則表示連接服務(wù)器失敗，請檢查服務(wù)器是否已經(jīng)開啟。圖SEQ圖表\*ARABIC2連接服務(wù)器失敗提示用戶管理系統(tǒng)為用戶提供三種用戶權(quán)限——數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)修改、用戶管理.數(shù)據(jù)查詢：一般用戶無須登陸即可擁有數(shù)據(jù)查詢的權(quán)限，可以查詢“分析系統(tǒng)”中所有與該站主變相關(guān)的數(shù)據(jù),包括在線顯示鐵芯接地電流、在線及離線油色譜數(shù)據(jù)等原始數(shù)據(jù)，以及“分析系統(tǒng)”對“原始數(shù)據(jù)”的分析結(jié)果。數(shù)據(jù)修改：該權(quán)限擁有修改“分析系統(tǒng)”中除用戶管理之外的所有設(shè)置,包括開啟對其他數(shù)據(jù)庫的連接、手動錄入修改數(shù)據(jù)、打開/關(guān)閉診斷、修改診斷設(shè)置等功能。用戶管理：該權(quán)限即為“分析系統(tǒng)”最高級權(quán)限,擁有新建用戶、修改權(quán)限、刪除用戶等功能，請務(wù)必保存好密碼。圖SEQ圖表\＊ARABIC3系統(tǒng)管理“分析系統(tǒng)”提供的原始用戶名：Admin；密碼：111。該用戶擁有以上三種權(quán)限。圖4用戶管理點擊“用戶管理”將彈出圖4所示對話框，在這里可以實現(xiàn)添加用戶、查看用戶、刪除用戶的功能。當(dāng)需要添加新的用戶時,點擊“新建”，編輯姓名、職務(wù)等相關(guān)信息，添加完畢之后，點擊“保存”即可；當(dāng)需要產(chǎn)看用戶的具體信息時，只需要在左邊的對話框雙擊相應(yīng)的用戶名,圖4右邊姓名、職務(wù)等編輯框中將會顯示相關(guān)的信息;當(dāng)需要刪除某個用戶時，只需要在左邊框里面雙擊想刪除的用戶名，然后點擊“刪除”即可。數(shù)據(jù)獲取手動錄入：主界面下拉菜單“數(shù)據(jù)庫錄入"，如圖5所示.圖5數(shù)據(jù)庫錄入點擊“變壓器大修總結(jié)報告”,將彈出圖6所示的對話框。可以添加總結(jié)報告，顯示特定的某一條總結(jié)報告記錄，并打印總結(jié)報告.雙擊下圖左下框的一條記錄，該條記錄對應(yīng)的報告將在對話框中顯示出來;點擊“打印預(yù)覽”或“打印”就可以實現(xiàn)報告的打印預(yù)覽和打印。圖6變壓器大修總結(jié)報告點擊圖6“添加記錄”，彈出圖7所示的對話框，用戶將可以添加變壓器大修總結(jié)報告,請依次點擊“封面"、“表A1"、“表A2”填寫相應(yīng)的大修項目。填寫完畢之后點擊“添加完畢”，將輸入的報告存入數(shù)據(jù)庫中。圖7變壓器總結(jié)報告添加點擊圖5“主變近區(qū)短路情況”,彈出圖8所示對話框，可以查看記錄在數(shù)據(jù)庫的主變短路情況，可以添加新的主變短路情況,也可以打印。通過設(shè)置圖8上方變電站、變壓器編號、開始時間和截止時間，點擊“查詢"就可以在圖8的列表框中看到特定變壓器和特定日期的短路情況。點擊“打印預(yù)覽"或“打印”就可以實現(xiàn)列表框中的主變短路情況的打印預(yù)覽或打印。圖8主變近區(qū)短路記錄點擊圖3“數(shù)據(jù)庫錄入”，選擇“繞組變形”，其中有“查看試驗數(shù)據(jù)"、“錄入相關(guān)系數(shù)”、“鏈接到BrtcWin"三個選項.點擊“查看試驗數(shù)據(jù)”功能模擬BrtcWin模塊，可同時最多讀入3組繞組變形數(shù)據(jù)，以視圖方式顯示,并能比較各曲線間的相關(guān)系數(shù)，其基本功能同BrtcWin軟件。點擊“錄入相關(guān)系數(shù)”功能是錄入用戶繞組變形歷史數(shù)據(jù),并計算各文件的自相關(guān)系數(shù)和文件間的互相關(guān)系數(shù).其中包括選取標(biāo)準(zhǔn)文件和對比文件，對比文件中的所有文件都應(yīng)該包含在標(biāo)準(zhǔn)文件中，才能進行比較，并計算互相關(guān)系數(shù)。用戶錄入文件以后，計算完自相關(guān)及互相關(guān)系數(shù)后，點擊“保存相關(guān)系數(shù)”即可完成相關(guān)系數(shù)計算并保存數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中供本分析系統(tǒng)分析。點擊“鏈接到BrtcWin”功能，其中有“查看試驗數(shù)據(jù)（BrtcWin）”和“查看試驗報告”，本功能是在界面上可以讓用戶打開BrtcWin軟件.用戶安裝BrtcWin軟件后，才可使用這兩個功能。圖9數(shù)據(jù)手動錄入連接在線有色譜裝置:連接上服務(wù)器之后,本系統(tǒng)將自動從油色譜分析系統(tǒng)中讀出當(dāng)前的氫氣、一氧化碳、甲烷、乙烷、乙炔、乙烯的體積百分?jǐn)?shù)，并顯示在圖10右邊的編輯框中。圖10在線油色譜連接系統(tǒng)查詢查詢欄主要用于查詢從Mis系統(tǒng)獲取的絕緣油化學(xué)試驗、預(yù)防性試驗、缺陷記錄三類數(shù)據(jù)。圖11查詢系統(tǒng)通過圖9中的“數(shù)據(jù)庫錄入”框可以查詢相關(guān)已錄入的變壓器大修總結(jié)報告、主變近區(qū)短路情況、繞組變形等數(shù)據(jù).通過圖12中的“鐵芯接地電流”框中可以查詢鐵芯接地電流,直接點擊“刷新顯示”將會在右邊的框中顯示最新的電流的波形趨勢圖,通過點擊“顯示時間”，選擇任意時間來得到當(dāng)天的電流波形趨勢圖。在電流（mA）上下的“＋”和“－”用于縮放波形圖。圖12鐵芯接地電流診斷分析首先選擇需要評定的變壓器，現(xiàn)在有“1＃主變”和“2#主變“供選擇。然后點擊“打開診斷”在“變壓器狀態(tài)欄”將顯示變壓器的狀態(tài)分類,在“越限項目"一欄顯示當(dāng)前越限最嚴(yán)重的項目。圖13變壓器狀態(tài)評定點擊圖13“診斷報告”，將以表格的形式詳細(xì)的顯示越限項目和診斷結(jié)果，如圖14所示.圖14變壓器狀態(tài)評估報告系統(tǒng)設(shè)置點擊主界面“系統(tǒng)設(shè)置”，可以看到本變電站和油色譜服務(wù)器的一些基本信息。圖15系統(tǒng)設(shè)置點擊“診斷設(shè)置”，可以設(shè)置診斷周期，用戶可以根據(jù)自己的需要設(shè)置“鐵芯接地電流診斷",“油中溶解氣體”,“預(yù)防性試驗診斷”的某一測試項的分界值。圖16在線診斷設(shè)置運行與維護一般檢查裝置在通電前，先進行外觀檢查，檢查裝置的型號規(guī)格及位置關(guān)系是否符合圖樣的要求。裝置無錯、漏配線;檢查裝置中的電纜的連接是否可靠。投運前裝置的設(shè)置與檢查．校時：投運前,設(shè)置好裝