变压器智能组件技术研究

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1、变压器智能组件技术研究电子与通信工程系张卫华变压器智能组件技术研究智能变电站与变压器智能组件1变压器智能组件构成及技术要求2变压器智能组件设计方案3智能变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。智能变电站智能变电站分为设备层、系统层。设备层主要由高压设备、智能组件和智能设备构成，实现DL/T860（IEC61850）中所提及的变电站测量、控制、保护、检测、计量

2、等过程层和间隔层的功能。系统层面向全站或一个以上高压设备，通过智能组件获取并综合处理变电站中关联智能设备的相关信息，按照变电站和电网安全稳定运行要求，控制各设备层协同完成多个应用功能。系统层包含自动化系统、站域控制、通信系统、对时系统等子系统，实现DL/T860中所提及的站控层功能。智能变电站智能变电站体系结构示意图变压器智能化油浸式电力变压器是最重要的高压设备之一，事故率较高、故障影响较大，对电网可靠性有较大影响。油浸式电力变压器也是结构最复杂、故障原因最复杂的电网设备。油浸式电力变压器在运行中，有不少需要测量的参量（如油温、油位、分接位置），也有需要控制的部件（如

3、冷却系统、有载调压系统）。综合这些因素，油浸式电力变压器具有智能化的价值，是高压设备智能化的重要对象之一。变压器智能组件什么是智能组件？由若干智能电子装置集合组成，承担宿主设备的测量、控制和监测等基本功能；在满足相关标准要求时，智能组件还可承担相关计量、保护等功能。可包括测量、控制、状态监测、计量、保护等全部或部分装置。智能组件是我国在研究制订智能电网标准体系时提出的一个新概念，是集中反映了宿主设备智能化的关键部件，由一个以上智能电子装置的集合组成，是宿主设备的一部分。变压器智能组件智能组件具有以下三个属性：a）是一个物理设备；b）是宿主高压设备的一部分；c）由一个以

4、上智能电子装置组成。根据工程实际，可以由多个独立的智能电子装置实现智能组件的功能，他们的集合可以称为逻辑智能组件，或分散式智能组件，但不宜把各独立智能电子装置称为智能组件。智能电子装置(IED)智能电子装置(IntelligentElectronicDevice,IED)一种带有处理器、具有以下全部或部分功能的一种电子装置：（1）采集或处理数据；（2）接收或发送数据；（3）接收或发送控制指令；（4）执行控制指令。如具有智能特征的变压器有载分接开关的控制器、具有自诊断功能的现场局部放电监测仪等。变压器智能组件变压器智能组件示意图变压器智能组件技术研究变压器智能组件构成及

5、技术要求2变压器智能组件设计方案3智能变电站与变压器智能组件1变压器智能化项目测量IED通信要求：测量IED接入过程层网络，需要向站控层设备传输的数据可由测量IED直接接入站控层网络，或由测量IED通过过程层网络采用GOOSE方式发送至系统测控装置，由系统测控装置发送至站控层网络。冷却装置控制IED通信要求：冷控IED接入过程层网络，需要向站控层传输的数据可由冷控IED直接接入站控层网络,或由冷控IED通过过程层网络采用GOOSE方式发送至系统测控装置，由系统测控装置发送至站控层网络。有载分接开关控制IED通信要求：OLTCIED接入过程层网络和站控层网络，获取控制信

6、息，传送状态信息。监测功能组主IED监测功能组设一个主IED，监测功能组中可以包括局放监测IED、油中溶解气体监测IED、套管监测IED等。主IED承担所有监测IED监测结果的综合分析，并与相关系统进行信息互动。监测功能组局放监测IED对于新造变压器，局部放电监测宜采用内置型特高频天线接收式监测技术或外置型高频线圈耦合式监测技术。对于已投运变压器，宜采用外置型高频线圈耦合式监测技术或超声波检测技术。所采用的局部放电监测技术应具有良好的抗电晕干扰能力。在变电站正常运行条件下，最小可监测的视在放电量应不大于500pC，最大可测放电量应不低于5000pC。监测功能组油中溶解

7、气体监测IED可选择电化学法、色谱法、光谱法等技术，满足智能组件状态可视化的基本要求。在变电站正常运行条件下，对油中溶解气体监测的基本要求见表8，其中氢气（H2）和乙炔（C2H2）为应选，其它气体及水分为可选。监测功能组铁心接地电流最小可测量应不大于1mA，最大可测量应不小于5A，测量不确定度不大于2.5%。最小监测周期应不大于1min，每10min向主IED报送测量结果一次。监测周期可调。采用掉电非易失存储技术至少存储一年以上的监测数据（存储间隔策略自定），必要时，可通过站控层网路经由主IED调用历史监测数据。监测功能组其他监测功能：如变压器振动波