输变电设备状态监测与故障诊断系统.docx

IZD-4000输变电设备状态监测与故障诊断系统 -宁波智电电力邓立林IZD-4000系统简介IZD-4000输变电设备状态监测与故障诊断系统是为满足国家电网公司智能电网建设、集约化生产管理及“三集五大”中大生产体系集中监控要求而开发的重要技术支撑系统。IZD-4000输变电设备状态监测与故障诊断系统是智能电网建设的重要内容，它通过各种先进的传感技术、数字化技术、嵌入式计算机技术、广域分布的通信技术、在线监测技术以及故障诊断技术实现各类电网设备运行状态的实时感知、监视、分析、预测和故障诊断。输变电设备状态监测技术是实现智能变电站建设的关键支撑技术，是智能变电站建设的核心内容。因此，输变电设备状态监测与故障诊断系统的建设对提高国家电网公司生产管理水平、加强状态监测检修辅助决策应用、推动智能电网建设具有积极而深远的意义。IZD-4000系统可为智能变电站提供在线监测与故障诊断的整体解决方案。系统可对变压器温度及负荷、油中溶解气体、油中微水、套管绝缘、铁芯接地电流、局部放电、辅助设备（冷却风扇、油泵、瓦斯继电器、有载分接开关等）、断路器及GIS中SF6气体密度及微水、GIS局部放电、断路器动作特性、GIS室内SF6气体泄露、电流互感器及容性电压互感器绝缘、耦合电容器绝缘和避雷器绝缘等信息进行综合监测。IZD-4000系统具有准确性高、可靠性高、互换性好等特点，是按照统一的结构方式、通讯标准、数据格式等的全面集成。IZD-4000输变电设备状态监测与故障诊断系统依据获得的电力设备状态信息，采用基于多信息融合技术的综合故障诊断模型，结合设备的结构特性和参数、运行历史状态记录以及环境因素，对电力设备工作状态和剩余寿命作出评估；对已经发生、正在发生或可能发生的故障进行分析、判断和预报，明确故障的性质、类型、程度、原因，指出故障发生和发展的趋势及其后果，提出控制故障发展和消除故障的有效对策，达到避免电力设备事故发生、保证设备安全、可靠、正常运行的目的。IZD-4000系统特点IZD-4000系统技术特点 系统架构网络化：站内系统架构按照站控层、间隔层、过程层三层网络结构，也既是智能变电站技术导则中所规定的系统层及设备层两层网络结构，系统按照标准的IEC61850协议进行网络化的数据传输和网络化控制。 全站信息数字化：对高压设备本体或部件进行智能控制所需设备状态参量及进行就地数字化测量。测量结果可根据需要发送至站控层网络或/和过程层网络。设备状态参量包括变压器油温、有载分接开关分接位置，开关设备分、合闸状态等。 设备状态可视化：系统基于自监测信息和经由信息互动获得的设备其它信息，通过智能组件的自诊断，以智能电网其它相关系统可辨识的方式表述自诊断结果，使设备状态在电网中是可观测的。 通信协议标准化：全站实现通信协议标准化（遵循IEC61850标准），站控层具有智能高级应用，可对外提供统一的网络服务接口，系统满足电力二次系统安全防护总体方案和变电站二次系统安全防护方案要求。 监测功能模块化：监测功能可根据需求对变电站智能化改造技术规范中规定的监测项目进行灵活配置，各监测功能模块基于统一的通讯协议，具有“即插即用”的特点。 监测目标全景化：对整个变电站关键设备包括变压器、开关设备等进行全面的状态监测，实现监测目标全景化。 信息共享平台化：支持信息一体化平台应用要求，站内数据信息集中共享；满足集中监控、顺序控制、状态检修等要求；站控层采用一体化平台与电力数据网相连。 信息展现一体化：站内系统信息平台把经过整合的信息资源展现给用户，提供给用户最全面的全方位监测和故障诊断信息，大大提高了信息系统的易用性和效率，实现了信息展现一体化的建设目标。IZD-4000系统组成IZD-4000系统设备层由MDD3000系列智能汇控柜组成。智能汇控柜满足高压设备智能化技术导则、智能变压器技术条件的技术要求，采用组件化、标准化、就地化设计原则。智能汇控柜以监测对象进行组柜，满足高压设备全景式监测的要求。智能汇控柜是一个能独立运行的智能监测与诊断系统，由主IED（智能汇控柜处理器）、多个子IED（监测子系统）、交换机、继电保护装置等组成。各单元之间采用光纤连接，统一采用IEC61850通信规约。某一智能汇控柜故障不影响其他智能汇控柜的运行，同一智能汇控柜某一子IED故障也不影响其他IED的运行，系统可靠性高、扩展性好。IZD-4000系统组成图MDD3000T变压器智能在线监测系统MDD3000T系统是按照国家电网公司发布的Q/GDW Z 410-2010高压设备智能化技术导则和油浸式电力变压器智能化技术条件的要求开发而成，采用独立的智能汇控柜形式，是变压器的智能化装置，并可接入IZD-4000系统，成为智能变电站状态监测与评估系统组成部分。MDD3000T变压器智能汇控柜组成MDD3000T变压器智能汇控柜主要由iMAS2020T嵌入式处理器（主IED）、iMGA2020色谱微水监测智能组件、iPDM2020T局部放电监测智能组件、iIMM2020套管绝缘监测智能组件、iCSM2020冷却单元监测智能组件、iOLTC2020有载开关监测智能组件、iOCM2020工况信息监测智能组件以及光纤交换机组成，并可根据需要扩展其他监测智能组件。各智能组件均采用无风扇冷却方式以提高可靠性，采用上架式19英寸标准机箱安装在汇控柜内。MDD3000T智能汇控柜在现场就近变压器安装，采用双220V交流电源或220V/110V直流电源供电，通过电源自诊断实现电源的自动切换。汇控柜采用不锈钢和具有磁屏蔽功能涂层的保温材料组成的双层结构，内部有温湿度自动调节功能，确保汇控柜内所有智能组件和电气元件工作在良好的环境条件下。MDD3000T智能汇控柜组成MDD3000T智能汇控柜主要功能（1） 对变压器的在线监测功能项目监测内容智能组件器身油中溶解气体iMGA2020油中水含量局部放电iPDM2020T套管介质损耗iIMM2020等值电容末屏电流铁心铁心接地电流iOCM2020冷却单元冷却器风扇及油泵运行状态iCSM2020冷却器风扇及油泵马达驱动电流和电压冷却器风扇及油泵累计运行时间冷却器智能化控制环境温湿度变压器负荷电流及电压顶部油温绕组热点温度有载开关触头位置及触头磨损状态iOLTC2020马达驱动电流及电压保护继电器状态在线滤油机运行状态OLTC智能化控制工况信息瓦斯含量及瓦斯继电器状态iOCM2020主油箱油位及油位状态顶部油温及底部油温主油箱气体压力（2） 对变压器的分析评估智能组件分析项目分析模型iMGA2020油中溶解气体组分浓度GB/T 7252（IEC 60599）油中溶解气体组分的产气速率iPDM2020T放电量IEC62478GB/T 7354（IEC60270）放电次数放电类型放电位置iIMM2020介质损耗DL/T 962-2005等值电容末屏电流iCSM2020绕组热点温度DL/T 984-2005IEEE C57.91-1995 / IEC354IEC60076-7及GB/T15164变压器老化速率及寿命损耗变压器过载能力iMAS2020T变压器状态综合评估自有评估模型MDD3000G 智能断路器&GIS在线监测系统MDD3000G系统是按照国家电网公司新发布的Q/GDW Z 410-2010高压设备智能化技术导则的要求开发而成，采用独立的智能汇控柜形式，是断路器和GIS的智能化装置，并可接入IZD-4000系统，成为智能变电站状态监测与评估系统组成部分。MDD3000G智能汇控柜组成MDD3000G智能汇控柜是断路器和GIS的智能化装置，主要由iMAS2020G嵌入式处理器（主IED）、iPDM2020G局部放电监测智能组件、iBMS2020断路器动作特性监测智能组件、iMOA2020避雷器绝缘监测智能组件、iIEM2020A SF6微水及密度监测智能组件、光纤交换机等组成。各智能组件均采用无风扇冷却方式设计以提高可靠性，采用上架式19英寸标准机箱安装在汇控柜内。MDD3000G智能汇控柜组成MDD3000G智能汇控柜主要功能（1） MDD3000G系统主要监测项目与参数监测项目监测参数监测原理智能组件局部放电监测放电位置、放电量、放电类型超高频iPDM2020GSF6气体密度及微水监测温度、压力、密度、水份湿度传感器压力传感器温度传感器iIEM2020A断路器动作特性监测储能电机的工作电流和启动次数、触头开断一次主电流、分合闸线全电流、燃弧时间、断路器电寿命等电流互感器光电码盘iBMS2020避雷器特性监测泄漏电流、阻性电流、动作次数基波法iMOA2020GIS室SF6泄漏监测SF6浓度、O2浓度SF6传感器O2传感器iIEM2020B（2） MDD3000G系统评估项目智能组件分析项目分析模型iPDM2020G放电位置、放电量、放电类型IEC62478GB/T 7354（IEC60270）iIEM2020A温度、密度、水份DL/T 5951996GB/T 89051996iBMS2020储能电机的工作电流和启动次数、触头开断一次主电流、分合闸线