三峽電站主變壓器直流偏磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及應(yīng)用研究的開(kāi)題報(bào)告

三峽電站主變壓器直流偏磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及應(yīng)用研究的開(kāi)題報(bào)告一、課題背景三峽電站是世界上最大的水電站之一，主變壓器是電站重要的設(shè)備之一，承擔(dān)著將發(fā)電機(jī)輸出的電能高壓變換為輸送到變電所的電能，并且兼具調(diào)壓、切分、防雷等保護(hù)控制功能。因此，在主變壓器正常運(yùn)行過(guò)程中，準(zhǔn)確判斷變壓器變化狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變化趨勢(shì)和潛在故障，有很重要的意義。直流偏磁是主變壓器運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的一種故障形式，它是指變壓器鐵芯中直流磁通密度不均、磁場(chǎng)分布異常的現(xiàn)象。這種故障會(huì)導(dǎo)致主變壓器鐵芯的損害、變壓器空載損耗的增加，影響變壓器正常運(yùn)行。因此，對(duì)于主變壓器的直流偏磁進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，是變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的一項(xiàng)重要技術(shù)。二、研究目的和內(nèi)容本項(xiàng)目旨在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)主變壓器直流偏磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用來(lái)監(jiān)測(cè)主變壓器的直流偏磁現(xiàn)象，并及時(shí)預(yù)警潛在故障。具體的研究?jī)?nèi)容包括：1.主變壓器直流偏磁監(jiān)測(cè)原理研究：研究變壓器直流偏磁產(chǎn)生的原因，分析其在變壓器內(nèi)部的分布及運(yùn)動(dòng)規(guī)律，為設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供理論依據(jù)。2.直流偏磁監(jiān)測(cè)傳感器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：設(shè)計(jì)一種直流偏磁傳感器，通過(guò)采集變壓器的直流磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器直流偏磁現(xiàn)象的監(jiān)測(cè)。3.監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)：設(shè)計(jì)變壓器直流偏磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和信息處理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的采集、處理、傳輸和存儲(chǔ)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的可視化顯示與管理。4.實(shí)驗(yàn)測(cè)試與數(shù)據(jù)分析：在主變壓器正常工作、故障和異常情況下，對(duì)所設(shè)計(jì)的主變壓器直流偏磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)并取得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合算法分析技術(shù)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)變壓器故障進(jìn)行診斷。三、研究意義本研究的最終實(shí)現(xiàn)是建立主變壓器直流偏磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這對(duì)主變壓器的運(yùn)行和維護(hù)具有十分重要的意義：1.提高主變壓器安全性：通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)變壓器的直流偏磁現(xiàn)象，可以及時(shí)預(yù)警變壓器的故障，降低變壓器運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，保障設(shè)備的安全運(yùn)行。2.降低設(shè)備維護(hù)成本：通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)組的狀態(tài)，可以有效預(yù)測(cè)機(jī)組的維護(hù)時(shí)機(jī)，降低維護(hù)的成本，提高設(shè)備利用率。3.可行、可靠性強(qiáng)：本項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)成本可控、技術(shù)可行，制作方便，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可靠性強(qiáng)，極大程度的提高電網(wǎng)的安全可靠性。4.有廣泛的應(yīng)用前景：隨著電力行業(yè)不斷的發(fā)展，主變壓器作為變電站重要組成部分，具有較廣泛的應(yīng)用前景，本項(xiàng)目的研究結(jié)果對(duì)于電力行業(yè)、設(shè)備監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域具有產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。四、研究方法1.研究主變壓器直流偏磁監(jiān)測(cè)原理，制定研究方案，明確變壓器數(shù)據(jù)的采集方式。2.設(shè)計(jì)直流偏磁傳感器，建立相應(yīng)的模型，對(duì)傳感器進(jìn)行仿真分析。3.根據(jù)研究目標(biāo)和需求，設(shè)計(jì)變壓器直流偏磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件架構(gòu)，包括采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)等。4.設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)管理軟件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、管理和可視化。5.將所開(kāi)發(fā)的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與主變壓器相連，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)變壓器的故障進(jìn)行診斷。五、進(jìn)度計(jì)劃本項(xiàng)目的研究預(yù)計(jì)用時(shí)1-2年，主要工作包括：1.第一年：研究主變壓器直流偏磁監(jiān)測(cè)原理，完成直流偏磁傳感器設(shè)計(jì)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)。2.第二年：完成監(jiān)測(cè)系統(tǒng)管理軟件的開(kāi)發(fā)，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和診斷報(bào)告的編寫(xiě)。3.編寫(xiě)研究成果的學(xué)術(shù)論文，申請(qǐng)專利。六、預(yù)期成果1.一套主變壓器直流偏磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)主變壓器的直流偏磁進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行預(yù)警和診斷。2.對(duì)