智能变压器在线监测方案研究孙明

智能变压器在线监测方案研究
卢 萍１， 鄢 阳２， 张 亮２， 贺建军２ 孙 明１，
（ １．湖北荆州供电公司 ，湖北 wk.baidu.com州 ４ ３ ４ ０ ０ ０； ２．国网电力科学研究院 ，湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４） 摘要 ：针对 目 前 变 压 器 在 线 监 测 方 法 在 满足 Ｉ 介绍了一种 Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０的在 线 监 测 总 体 设 计 及 实 施 方 面 的 不 足， 智 能变 压 器 在 线 监 测 方 案 ， 该 方 案 具 有Ｉ 支持 Ｓ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ 数 字 接 口 和 传 统 通信 接 口 ， ＭＶ 和 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ 信息的接 入， 采用 分 层 设 计 的 原 则 解 决 了 智 能变 电站 内 不同 设 备 之 间 的 装 置 互 联 问题 ， 并 根 据 用 户 要 求 进行 配 置 ， 达到 采集量多、 诊 断准确 的 目 的 。 变 压 器 在 线 监 测 现 场 情况表明 ， 在 线 监 测 系 统运 行 状 况 良好 ， 一次 设 备 各 项 监 测 数 据 均在 正常 范围 内 。 关键词 ：变 压 器 ；在 线 监 测 ；智 能变 电站 ； Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ 中图分类号 ： ＴＭ ９ ３ 文献标志码 ：Ａ
， 修回日期 ： 收稿日期 ： ０ ８ ２ ９ ２ ０ １ ２ １ ０ ０ ８ ２ ０ １ ２ － － － －
， ： 作者简介 ：孙明 （ 男， 高级工程师 ， 研究方向为电力系统生产运行管理 ， １ ９ ６ ４ Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ｍ ｏ ｏ ｎ ｓ ｕ ｎ ｉ ． ｓ ｉ ｎ ａ ． ｃ ｏ ｍ －） ＠ｖ ｐ
第３ １卷 第１期 ２ ０ １ ３年１月 （ ） 文章编号 ： ７ ７ ０ ９ ２ ０ １ ３ ０ １ ０ １ ９ ３ ０ ４ １ ０ ０ ０ － － －
水 电 能 源 科 学 Ｗ ａ ｔ ｅ ｒ Ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ
Ｖ ｏ ｌ ． ３ １Ｎ ｏ ． １ Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ３
。 国内针对变压器在线
监测 方 法 的 研 究 很 多 ， 但在满足Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０在线
２， ３］ 。为 监测总 体 设 计 及 实 施 方 面 还 存 在 不 足 ［
此， 本文介绍了一种变压器在线状态监测方案 ， 不 仅能满足不同厂 家 之 间 沟 通 协 调 ， 且针对厂家成 熟产 品 应 用 也 不 构 成 技 术 障 碍 ， 改 动 小、 成 本 低， 有利于设备后期 的 升 级 维 护 ， 是目前解决变压器 在线状态监测的一种有效途径 。
２ 变压器智能化方案
４］ 根据国网智能变电站的技术规范 ［ 和用 户制
本文采用的变压器在线监测 定的状态监测项 目 ， 系统方案为变压器外置传感器 ， 由前置子 Ｉ 局 Ｅ Ｄ（ 铁心 接 地电 套管监测子 Ｉ 部放电监测子 Ｉ Ｅ Ｄ、 Ｅ Ｄ、 流监测子 Ｉ 油中气体及微水监测子 Ｉ 完成 Ｅ Ｄ、 Ｅ Ｄ） 对变压器状态数 据 的 接 收 及 处 理 ， 将处理后的信 主Ｉ 息传输 给 主 Ｉ Ｅ Ｄ 通过传统通信接口及 Ｅ Ｄ， Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ 标准 ９ ２协议获取变压器各种状态信 － 息， 完成对变压器状态数据的汇总及综合诊断 ， 并 将所有数据通过 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０标准上传给站控层综 。 合展示系统 。 变压器在线监测系统原理图见图 １ 变压器在线监测系统整合了原有变压器的测 量、 运行 状 态 在 线 监 测 、 综 合 诊 断 等 功 能， 并按 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ 通信标 准 接 入 智 能 变 电 站 的 站 控 层 和 过程层 ， 实现 了 变 电 站 内 数 据 共 享 。 变 压 器 在 线 监测 、 通讯 、 诊断等技术 ， 监测装置集合了传感器 、 实现了对电力变 压 器 各 监 测 参 量 的 数 据 采 集 、 存 储、 诊断 、 上传 等 功 能 。 并 基 于 信 息 融 合 技 术 ， 将
Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ 标准的不断完善及国家电网 随着 Ｉ 公司变电站智能 化 改 造 工 程 的 不 断 深 入 ， 变压器 作为智能变电站 最 主 要 的 一 次 设 备 ， 其实时状态 信息获取极为重 要 ， 因此变压器在线监测技术是 建立智能变电站的基础
［ １］
户外 柜 中 ， 三 者 独 立 安 装； ②主变监测单元通过 主变监测 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ 标 准 与 其 他 装 置 交 互 信 息， 套管介损及等值电容 、 铁 心接 Ｉ Ｅ Ｄ 完成局部放电 、 地电流 、 油中气体组分及微水的采集及处理 ； ③主 Ｉ Ｅ Ｄ 将收集的数据及诊断结果通过 ＭＭＳ 核 心服 务Ｒ Ｅ Ｐ Ｏ Ｒ Ｔ 上传给站控层综合展示装置 。
１ 智能变电站工程概况
某智能变电站 为 传 统 变 电 站 改 造 站 ， 改造前 变 电 站 向 市 区 供 电， 改 造 后 为 铁 路 牵 引 变 电 站。 变 电 站 为 户 外 式， 安装２台 电压等级为 ２ ２ ０ｋ Ｖ， 总容量２ 变压器分别为 ９ １ ０ ＭＶＡ。 ０、 １ ２ ０ ＭＶＡ， ６回２ ２ ０ｋ Ｖ 进线 采 用 双 母 线 带 旁 路 母 线 的 接 线 方式 ， １ １回６ ６ｋ Ｖ 出 线 采 用 双 母 线 的 接 线 方 式。 本期工程为 １×１ 采用户外架空方 ２ ０ ＭＶＡ 主 变 ， ／ 式的出线 ６ 回 。 变压器采用型号为Ｓ Ｚ １ ２ ０ ０ ０ ０ ２ ２ ０ － 的智能化变压器 ， 变压器本体安装各种传感器 ， 从 自 诊 断 功 能 。该 智 能 变 而实 现 变 压 器 的 自 感 知 、 压器具有以下特 点 ： ①传感器安装在变压器本体 上， 数据采集子 Ｉ Ｅ Ｄ 及综合诊断主 Ｉ Ｅ Ｄ 均安装在