万家寨电厂主变压器在线监测系统

万家寨电厂主变压器在线监测系统

1主变压器检修的可靠性万家寨水库位于距河口特克托水库最高点的峡谷。共有兴国阁工程1808吨，国内动机配置6台主缸（ssp10-2502320）。对主变压器实行绝缘在线监测,可为主变压器的状态检修提供可靠依据,不仅大大减少了主变压器因传统的定期检修所造成的人力物力浪费,还有利于及时发现设备性能缺陷并及时进行检修,以防重大事故的发生,同时还能避免定期对主变压器油取样进行色谱、微水等分析时,因人力操作不当而导致误判设备故障。在目前电力紧张的情况下,将主变压器定期停电检修,进行预防性试验已不能满足电力系统对电气设备可靠性的要求。因此,对主变压器进行绝缘在线监测,是大多数电力企业的必然选择。万家寨电厂从2003年2月就在6台主变压器上安装了四川电力检修公司生产的ONLINE型在线监测系统,现将该系统做一详细介绍。2断能力好系统监测的参数如表1所示。该系统由硬件和软件共同构成,具有故障诊断能力强、扩展性好和智能化程度高的特点。主要由局部放电单元、油色谱监测单元、油微水和油温监测单元、套管介损和泄漏电流监测单元、接口处理模块、数据处理模块和控制模块等几部分组成,其基本组成如图1所示。3处理单元到接口模块单元的电缆接口模块设计该系统在技术上主要依据模块单元划分,在监测单元内通过专用高精度传感器取得相关信号,经信号电缆进入信号处理单元和接口模块单元,再进入数据处理单元以完成数据运算与处理,然后再将处理后的数据送往控制、存储模块完成数据分析、储存及控制,最后将分析后的数据信息送往监控系统以便数据显示、查询及报警提示。其技术设计流程如图2所示。3.1检测单元组成测量原理与在试验室内对绝缘油进行色谱分析原理基本相同,整个测量过程全部由微机自动完成。该模块主要由取样单元和检测单元两部分组成。取样单元负责绝缘油取样,并将溶解在绝缘油样品中的气体分离出来,及时送往检测单元。检测单元将取样单元送来的混合气体分离出需要监测的各种气体(7种),被分离出来的气体再经过各种专用高灵敏度传感器时,便产生了不同的电信号,之后电信号将送往数据处理模块进行数据处理和运算,便可得出各种气体的含量、浓度及总烃含量等参数。3.2采用独特的电路进行信号转换用专用高精度电压、电流传感器测得电压、电流信号,然后应用独特的集成电路进行信号处理,再对监测的电压、电流信号进行数字运算,从而得出准确度高的介损、电容等值。改变了传统通过零点求介损精度不高的缺点。3.3采用数学模型来定义变压器局部放电量的测量在变压器各绕组的套管末屏、变压器中性点和铁心等接地处取得信号,用数学模型来分析、定义变压器局部放电量及故障点位置,同时用数学方法有效地消除了外部干扰,以获取真实的局部放电量值,大大改善了强磁场、强电场情况下局部放电量难以准确测量的局面。3.4变压器本体内不同温度下的进行识别油微水测量原理与实验室测量微水的方法基本一致。油温测量原理较简单,主要是通过热敏电阻传感器监测变压器本体内上层不同点油温,以获取相应的电流信号,再将该信号进行处理、运算,以取得上层不同点油温值,最后对不同点油温值进行加权和精度计算,得出最接近实际的油温值。3.5系统障碍的诊断根据所监测参数的特点,采用数学模型建立一个故障诊断数据库,同时将数据库中的数据及时送往“专家诊断系统”平台进行判断,以实现故障诊断。4油色谱总烃超注意值与在线监测报警的关系万家寨电厂从2003年2月起,就对6台主变压器实行了绝缘在线监测,主要监测变压器220kV和15.75kV侧3相电容型套管、中性点套管介损及其局部放电量,变压器本体油色谱、油微水及油温等。在2003年7月12日发现了一例缺陷,监控系统发出“1号主变压器油色谱总烃超注意值”和“1号主变压器铁心一般过热”报警信号。查询监测参数,发现只有1号主变压器绝缘油色谱数据异常,而其他监测参数均在允许范围之内。表2为报警时及报警前查询到的1号主变压器绝缘油色谱数据统计。变压器绝缘在线报警出现后,立即对1号主变压器进行了现场试验,以验证在线监测系统相关测试数据的准确性,现场试验结果与在线监测数据基本相同,说明在线监测系统测试的数据是准确的。并且根据现场试验数据,通过分析(主要分析色谱数据表中的特征气体总烃值和三比值编码、C2H2含量),最终判定:“1号主变压器油色谱总烃超注意值”和“1号主变压器铁心一般过热”,其故障情况与在线监测报警相一致。到目前为止,各主变监测系统均运行良好,有效保证了各主变压器的正常运行。抽取的5号主变压器绝缘在线监测系统监测的部分数据统计如表3所示。5变压器在线监测与待检问题实践证明,万家寨电厂安装主变压器绝