电力变压器在线监测及故障诊断分析系统——说明报告(关於软件的使用)

电力变压器在线监测及故障诊断分析系统
说明报告
华中科技大学
目录
1. 概述 (3)
1.1. 用途 (3)
1.2. 使用环境 (3)
1.3. 技术特点 (3)
2. 主要技术参数 (4)
2.1. 额定数据 (4)
2.2. 通信方式 (4)
2.3. 诊断方式 (4)
2.4. 设定参数 (4)
3. 诊断工作原理 (5)
4. 通信软件使用说明 (7)
4.1. 连接MIS系统 (7)
4.2. 连接铁芯接地电流装置 (7)
5. 客户端软件使用说明 (9)
5.1. 主界面 (9)
5.2. 用户管理 (10)
5.3. 数据获取 (11)
5.4. 系统查询 (13)
5.5. 诊断分析 (14)
5.6. 系统设置 (15)
6. 运行与维护 (17)
6.1. 一般检查 (17)
6.2. 投运前装置的设置与检查． (17)
6.3. 运行时检查 (17)
6.4. 使用注意事项 (17)
6.5. 常见故障处理指南 (17)
1.概述
1.1. 用途
对主变压器进行在线监测，获取反映变压器绝缘状况的关键参数，包括铁芯接地电流、油中气体组分两部分在线获取数据，以及预防性试验、油化学试验、缺陷等历史数据，从多个角度实时全面反映运行变压器的绝缘状态，并对其绝缘状况做出分析、诊断。

系统实现自动运行及数据上网功能，对监测结果建立状态监测数据库，并进行数据管理、分析、统计、整合，为电力变压器状态检修提供辅助分析和决策依据。

1.2. 使用环境
本系统服务器安装于变电站内。

为便于与“变压器铁心接地电流报警系统”进行RS485通信，需安装在该系统工控机附近；同时，系统需连接供电局局域网，以实现数据获取和上网功能。

1.3. 技术特点
1)软件平台采用Visual C++6.0编写，使用操作系统为WindowsXP系统，数据库采用SQL
Server2000 SP4。

2)实现与“变压器铁心接地电流报警系统”、“MIS生产管理数据整合与集中应用业务平
台”、“在线油气色谱分析系统”通信，获取与变压器相关数据，并整合录入数据库。

3)提供“变压器大修数据”以及“变压器近区短路情况”的录入、查询功能，并形成报表
可供打印。

4)以南方电网与主变压器相关规程导则为基础，形成本系统诊断判据各定值，对数据库中
对应数据项进行诊断，综合得出诊断结果，为主变运行状态进行评定。

5)具有远程登陆功能，用户可评客户端软件及相关权限，在可连接到供电局局域网的计算
机上登陆本系统，实现数据查询、修改、打印等功能，提高工作效率。

2.主要技术参数
2.1. 额定数据
额定交流电压Un 220V
额定频率In 50Hz
2.2. 通信方式
本系统获取数据的通信方式主要由三部分组成。

获取方式均为通过VC++平台连接数据源，并将数据录入本地SQLServer2000数据库。

1)变压器铁心接地电流报警系统
数据源形式：采用Boland C++ Builder作为开发平台，实现对数据获取及发送的处理。

连接方式：采用RS485串口接线方式。

由于“变压器铁心接地电流报警系统”和本服务器只有RS232接口，需添加转换器。

获取数据：变压器铁芯接地电流。

2)MIS生产管理数据整合与集中应用业务平台
数据源形式：采用Oracle 10g作为后台数据库，实现对数据获取及发送的处理。

连接方式：采用标准网络接口，使用Oracle客户端配置连接参数。

获取数据：变压器预防性试验、油化学试验、缺陷共三部分数据。

3)在线油气色谱分析系统
数据源形式：采用SQLServer2000作为后台数据库，实现对数据获取及发送的处理。

连接方式：采用标准网络接口。

获取数据：变压器在线油气色谱数据。

除以上三部分通信方式外，客户端获取系统资料也需要进行数据通信，通过客户端软件连接SQLServer2000服务器数据库，获取服务器相关数据。

连接方式采用标准网络接口。

2.3. 诊断方式
本系统诊断数据以《中国南方电网公司预防性试验规程－内容》为基础，得到相关评定定值。

2.4. 设定参数
系统提供可设定的参数主要是诊断参数的设定，拥有权限的用户通过客户端软件即可修改的参数有：诊断定值、诊断周期。

（具体设定参考5.6）
注意：诊断参数直接关系到诊断系统的分析结果，修改时需谨慎。

3.诊断工作原理
诊断将各诊断单项都划分为三类，以“主变铁心接地电流”项目为例，《中国南方电网公司预防性试验规程－内容》中的要求为“运行中铁芯接地电流一般不应大于0.1A”，因此超过0.1A时即判定为2类，设定超过0.3A时判定为3类。

最终评定结果依据每个单项中评定为最高类的项目决定。

比如，“主变铁心接地电流”判定为2类，“变压器绝缘油化学试验”判定为3类，则最终判定变压器状态为3类。

状态评定表格如下。

表1 状态评定定值表
诊断工作流程图如下图所示。

诊断工作流程的步骤如下：
1)打开诊断后，系统将自动为所有诊断项目进行诊断，诊断依据为诊断设置中所列出的所
有项目；
2)在等待一个诊断周期（诊断周期也可在诊断设置中修改）后，系统判断是否有“手动添
加”或者“通信自动”添加了数据，如果有则进行诊断，没有则返回开始等待下一诊断周期；
3)对新数据进行诊断后将对每个单项的状态进行判定，然后综合得出变压器的诊断状态；
4)判断诊断结果与上一次诊断结果是否有变化，如果改变则将新诊断结果记录下来并在主
界面显示出来。

4.通信软件使用说明
4.1. 连接MIS系统
连接MIS系统程序主要用于从MIS系统中获取“绝缘油化学试验”、“预防性试验”、“缺陷记录”三部分数据，并录入“分析系统”数据库。

程序图标见图12。

（注意：该软件只需在“分析系统”服务器上安装，无需在客户端运行）
图12 与MIS系统连接应用程序图标
打开图12应用程序后将连接MIS系统数据库以及本地数据库，软件界面如图13（a）所示，如果成功连接到MIS系统服务器则将显示“连接MIS系统成功”字样。

图13（b）显示了连接状态有“连接关闭”、“实时更新”、“重置数据库”三种状态。

（a）
（b）
图13 连接MIS系统软件界面
“连接关闭”状态将关闭与MIS系统的连接，该状态较少应用。

“实时更新”可定时获取MIS系统的新录入信息，现定时间隔时间为12小时，该状态为一般运行时采用。

“重置数据库”将首先清空“分析系统”数据库中“绝缘油化学试验”、“预防性试验”、“缺陷记录”三部分数据，并将从MIS系统种获取以上三类相关数据录入“分析系统”数据库中。

4.2. 连接铁芯接地电流装置
连接铁芯接地电流装置程序主要用于从铁芯接地电流装置中获取该变电站三台主变的
铁芯接地电流，并录入“分析系统”数据库。

程序图标见图14。

（注意：该软件只需在“分析系统”服务器上安装，无需在客户端运行）
图14 与铁芯接地电流装置连接应用程序图标
打开图14应用程序后出现如下图主程序（程序打开初始化有时需要一定时间，请耐心等到界面出现）。

点击主界面下方“装置连接”按钮，该按钮将变为“断开连接”字样（图15b）。

在红圈中将显示“已连接”。

（a）
（b）
图15 连接铁芯接地电流装置软件界面
通过客户端程序的铁芯接地电流模块可以查询历史电流数据。

详见第5章。

5.客户端软件使用说明
本电力变压器在线监测分析系统的总体功能是：通过采集在线和离线的变压器相关信息，根据相关规定(主要根据《中国南方电网公司预防性试验规程－内容》)实现对变压器在线监测和故障诊断。

其中在线信息包括油色谱数据和铁芯接地电流的大小，这两类数据分别实时的从变压器色谱监测系统和变压器铁芯接地系统中读取，在本系统中可以实现在线信息的查看和打印功能；离线信息包括主变近区短路情况和历年预防性试验数据，同时也可以实现相关信息的查看和打印。

客户端软件既可以在服务器端使用，也可以在办公室连上局域网的计算机上使用。

5.1. 主界面
“电力变压器在线监测及故障诊断分析系统”（以下简称“分析系统”）主界面如图1。

在变电站内服务器开启“分析系统”后“系统管理”红圈内将显示该站站名（目前即为官埭站）。

若在非服务器计算机上运行该软件则将显示图1中的“客户端”。

图 1 电力变压器在线监测及故障诊断分析系统
若在出现主界面（图1）前出现图2的提示框，则表示连接服务器失败，请检查服务器是否已经开启。

图 2 连接服务器失败提示
5.2. 用户管理
系统为用户提供三种用户权限——数据查询、数据修改、用户管理。

数据查询：一般用户无须登陆即可拥有数据查询的权限，可以查询“分析系统”中所有与该站主变相关的数据，包括在线显示铁芯接地电流、在线及离线油色谱数据等原始数据，以及“分析系统”对“原始数据”的分析结果。

数据修改：该权限拥有修改“分析系统”中除用户管理之外的所有设置，包括开启对其他数据库的连接、手动录入修改数据、打开/关闭诊断、修改诊断设置等功能。

用户管理：该权限即为“分析系统”最高级权限，拥有新建用户、修改权限、删除用户等功能，请务必保存好密码。

图 3 系统管理
“分析系统”提供的原始用户名：Admin；密码：111。

该用户拥有以上三种权限。

图4 用户管理
点击“用户管理”将弹出图4所示对话框，在这里可以实现添加用户、查看用户、删除用户的功能。

当需要添加新的用户时，点击“新建”，编辑姓名、职务等相关信息，添加完毕之后，点击“保存”即可；当需要产看用户的具体信息时，只需要在左边的对话框双击相应的用户名，图4右边姓名、职务等编辑框中将会显示相关的信息；当需要删除某个用户时，
只需要在左边框里面双击想删除的用户名，然后点击“删除”即可。

5.3. 数据获取
1)手动录入：主界面下拉菜单“数据库录入”，如图5所示。

图 5 数据库录入
点击“变压器大修总结报告”，将弹出图6所示的对话框。

可以添加总结报告，显示特定的某一条总结报告记录，并打印总结报告。

双击下图左下框的一条记录，该条记录对应的报告将在对话框中显示出来；点击“打印预览”或“打印”就可以实现报告的打印预览和打印。

图6 变压器大修总结报告
点击图6“添加记录”，弹出图7所示的对话框，用户将可以添加变压器大修总结报告，请依次点击“封面”、“表A1”、“表A2”填写相应的大修项目。

填写完毕之后点击“添加完毕”，将输入的报告存入数据库中。

图7 变压器总结报告添加
点击图5“主变近区短路情况”，弹出图8所示对话框，可以查看记录在数据库的主变短路情况，可以添加新的主变短路情况，也可以打印。

通过设置图8上方变电站、变压器编号、开始时间和截止时间，点击“查询”就可以在图8的列表框中看到特定变压器和特定日期的短路情况。

点击“打印预览”或“打印”就可以实现列表框中的主变短路情况的打印预览或打印。

图8 主变近区短路记录
点击图3“数据库录入”，选择“绕组变形”，其中有“查看试验数据”、“录入相关
系数”、“链接到BrtcWin”三个选项。

点击“查看试验数据”功能模拟BrtcWin模块，可同时最多读入3组绕组变形数据，以视图方式显示，并能比较各曲线间的相关系数，其基本功能同BrtcWin软件。

点击“录入相关系数”功能是录入用户绕组变形历史数据，并计算各文件的自相关系数和文件间的互相关系数。

其中包括选取标准文件和对比文件，对比文件中的所有文件都应该包含在标准文件中，才能进行比较，并计算互相关系数。

用户录入文件以后，计算完自相关及互相关系数后，点击“保存相关系数”即可完成相关系数计算并保存数据到数据库当中供本分析系统分析。

点击“链接到BrtcWin”功能，其中有“查看试验数据（BrtcWin）”和“查看试验报告”，本功能是在界面上可以让用户打开BrtcWin软件。

用户安装BrtcWin软件后，才可使用这两个功能。

图9 数据手动录入
2)连接在线有色谱装置：
连接上服务器之后，本系统将自动从油色谱分析系统中读出当前的氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、乙炔、乙烯的体积百分数，并显示在图10右边的编辑框中。

图10 在线油色谱连接
5.4. 系统查询
查询栏主要用于查询从Mis系统获取的绝缘油化学试验、预防性试验、缺陷记录三类数据。

图11 查询系统
通过图9中的“数据库录入”框可以查询相关已录入的变压器大修总结报告、主变近区短路情况、绕组变形等数据。

通过图12中的“铁芯接地电流”框中可以查询铁芯接地电流，直接点击“刷新显示”将会在右边的框中显示最新的电流的波形趋势图，通过点击“显示时间”，选择任意时间来得到当天的电流波形趋势图。

在电流（mA）上下的“＋”和“－”用于缩放波形图。

图12 铁芯接地电流
5.5. 诊断分析
首先选择需要评定的变压器，现在有“1#主变”和“2#主变“供选择。

然后点击“打开诊断”在“变压器状态栏”将显示变压器的状态分类，在“越限项目”一栏显示当前越限最严重的项目。

图13 变压器状态评定
点击图13“诊断报告”，将以表格的形式详细的显示越限项目和诊断结果，如图14所示。

图14 变压器状态评估报告
5.6. 系统设置
点击主界面“系统设置”，可以看到本变电站和油色谱服务器的一些基本信息。

图15 系统设置
点击“诊断设置”，可以设置诊断周期，用户可以根据自己的需要设置“铁芯接地电流诊断”,“油中溶解气体”,“预防性试验诊断”的某一测试项的分界值。

图16 在线诊断设置
6.运行与维护
6.1. 一般检查
1)装置在通电前，先进行外观检查，检查装置的型号规格及位置关系是否符合图样的要
求。

装置无错、漏配线；
2)检查装置中的电缆的连接是否可靠。

6.2. 投运前装置的设置与检查．
1)校时：
投运前，设置好装置的标准时间。

2)确保通信软件的运行：
检查通信软件是否运行；检查客户端软件是否开启。

参考第4章。

3)定值检查：
根据具体的变压器试验参数调整软件中设定的各项目定值的大小。

参考5.6。

6.3. 运行时检查
1)定期检查通信软件是否开启。

参考第4章。

2)定期查看诊断结果，以便及时发现问题和更正。

参考5.5。

6.4. 使用注意事项
1)若要关闭计算机，务必先正常退出到操作系统后关机；
2)计算机的操作必须严格按操作说明进行，不得私自将无关磁盘带入计算机，以免将病毒
引入计算机，影响机器正常工作。

3)装置内所有元、部件未经厂家允许不能随意取出或更换；
6.5. 常见故障处理指南
此指南只为处理简单故障及修复硬件作指导性参考。

需要强调的是在故障处理过程中用户千万不能随意改动插件电路和背板配线走线，否则后果自负。

用户可根据以下常见故障及其处理方法排除故障，如故障仍然无法排除或出现的故障不在以下常见故障中，则需要联系厂家由专业技术人员处理。

装置常见故障及故障处理方法如下：
1)客户端无法获取数据
检查服务器是否正常运行，必要时（如出现连接数据库失败提示）可重启服务器，重启后一般可正常运行。

若出现无法获取最新数据，则检查相应通信软件是否已经运行，参见第4章。

2)装置接线松动
由于长期振动，或由于检修时不慎，可能发生接线端子接触不良，现象可能发生在横排端子或竖排端子。

接线松动表现为某些现象或信号时隐时现，尤其受强烈振动时更会出现接触不良现象。

为避免此现象发生，应在每次大维修时将横排、竖排端子配线紧固一次。

紧固用力不应太大，避免压伤导线，而且应注意多线同孔时孔中的几根线受力要均匀；
3)打印机卡纸或字迹模糊
调整打印机装纸机构，重新装纸。

字迹淡即需要更换色带。

打开打印机防尘盖，换上新色带(盒)请注意带盒要压到位，色带要嵌到位。