2022变压器动态负荷智能管理装置检验规范

变压器动态负荷智能管理装置检验规范目  次范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1检验条件 2检验项目 2检验方法及要求 2结构及外观检查 2数据通信试验 3绕组温升仿真试验 3温度参数计算试验 3运行能力评估 3热寿命损失评估 4节能冷却控制功能校验 4异常告警功能检验 4检验周期 5附 录 A（资料性附录）变压器动态负荷智能管理装置检验平台 6检验平台组成及通信架构 6检验模块功能 6附 录 B（资料性）变压器绕组温升建模验证及过程仿真测试方法 7绕组温升仿真建模 7现场运行自验证 8附 录 C（资料性）变压器动态负荷智能管理装置专项检验 8绕组温升试验 8温度参数计算试验 9运行能力评估试验 9IPAGEPAGE1PAGEPAGE10FUCZ要求FUCZ要求FUCZ预防性试验项目少，且与状修有点不一致范围（本文件适用于35kV及以上电压等级液浸式电力变压器动态负荷智能管理装置的检验。规范性引用文件GB/T1094.1电力变压器第1部分：总则GB/T1094.2-2013电力变压器第2部分：液浸式电力变压器的温升GB/T1094.7-2008电力变压器第7部分：油浸式电力变压器负载导则GB/T19582 基于Modbus协议的工业自动化网络规范第1部分：Modbus应用协议GB/T21671 基于以太网技术的局域网系统验收测评规范DL/T451循环式远动规约DL/T634.5101远动设备及系统第5-101部分：传输规约基本远动任务配套标准DL/T634.5104远动设备及系统第5-104部分：传输规约采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101网络访问DL/T1432.1-2015变电设备在线智能管理装置检验规范第1部分通用检验规范术语和定义动态负荷智能管理装置intelligentmanagementdeviceofdynamicload一种实时采集、存储和传输信息的智能装置，具备动态负荷管理、运行能力及热寿命损失评估、冷却节能控制及高温重（过）载预警等，用于变压器运行工况下的运行能力评估和负荷精准调控。运行能力评估技术assessmenttechnologyforoperatingcapability运行能力曲线operatingcapabilitycurve一种量化展示运行变压器安全运行负载和安全运行时间之间动态关系的曲线。高温重（过）载分级预警high-temperatureoverloadgradedpre-warning以变压器绕组热点温度值、负载为初始启动定值，设定多层级预警阈值，动态评估运行变压器绕组热点温升暂（稳）态过程，实现高温重（过）载预警和异常告警。冷却系统节能控制energy-savingcontrolofcoolingsystem检验条件a)环境温度：+15℃～+35℃；b)相对湿度：25%～75%；c)大气压力：86kPa～106kPa。检验项目管理装置的检验项目分为型式试验、出厂试验、交接试验和例行试验四类，具体检验项目见表1。表1 检验项目序号检验项目依据标准条款1低温试验DL/T1432.1-20154.5.2●○－－2高温试验DL/T1432.1-20154.5.3●○－－3绝缘电阻试验DL/T1432.1-20154.6.1●●○○4介质强度试验DL/T1432.1-20154.6.2●●－－5冲击电压试验DL/T1432.1-20154.6.3●●－－6电磁兼容性能试验DL/T1432.1-20154.7●○－－7振动试验DL/T1432.1-20154.8.1●○－－8冲击试验DL/T1432.1-20154.8.2●○－－9碰撞试验DL/T1432.1-20154.8.3●○－－10防尘试验DL/T1432.1-20154.9.1●○－－11防水试验DL/T1432.1-20154.9.2●○－－12外观及结构检查本标准6.1●●●●13数据通信试验本标准6.2●●●●14绕组温升仿真试验本标准6.3●●○○15温度参数计算试验本标准6.4●●○○16运行能力评估本标准6.5●●○○17热寿命损失评估本标准6.6●●●●18节能冷却控制功能校验本标准6.7●●●●19异常告警功能试验本标准6.8○○○○检验方法及要求结构及外观检查管理装置的结构及外观检查，应符合：机箱具有防电磁骚扰措施，所有外露导电部分等电位一体连接并可靠接地；机箱具备通风散热条件；机箱模件插拔灵活、接触可靠、互换性好；外表涂敷、电镀层牢固均匀光洁，无脱皮锈蚀等。数据通信试验在附录A的检验平台上，完成检验平台与管理装置之间通信通道和数据双向传输功能的检测，管理装置应符合：具有RS-485通信接口（通信规约MODBUS），满足双向通信要求；接收和传输检验平台数据，满足数据格式及时标一致性的要求；响应检测平台发出的修改指令并回复指令完成信息。绕组温升仿真试验在附录A的检验平台上，完成仿真机与管理装置之间的变压器绕组温升仿真对比试验。检验平台数据库储备三套独立的绕组温升测试仿真方案，三种方案与三种典型冷却方式（ONAN、ONAF、ODAF）相对应。温升过程仿真绕组温升测试，检验平台应能：随机选定其中一种绕组温升测试仿真方案；将该方案建模信息点表同时发送给仿真机与管理装置，并接收成功建模反馈信息；启动并发送温升过程仿真数据，完成过程仿真；同步接收带有时标的仿真机输出绕组热点温度A（简称“仿真值A”）、管理装置输出绕组热点温度B（简称“试验值B”）；将仿真值A、试验值B及其偏差△T(=试验值B-仿真值A)自动录入附录C表C.1中；在同一坐标系，主控制器自动绘制并输出两条温升曲线，作为检验报告的图示文件。温升仿真评判按照6.3.1完成三个方案对比试验后，温升仿真试验对比偏差应满足：-1K≤△T≤3K。否则，管理装置的模型算法不合格。温度参数计算试验温度计算参数当满足6.3.2判据时，按照最后一种测试仿真方案，仿真机和管理装置应能自动完成温升过程如下数据的计算，由检验平台自动录入附录C表C.2中：；；；；。计算准确度温升过程同步计算数据应满足如下要求：监测、计算与评估过程数据更新周期不大于1min；稳态温升预测与长期运行能力评估周期不小于600mins；（）13K；1≤3K。运行能力评估运行能力试验在6.3.1仿真环境下，以变压器高压侧额定电流Ie为基准，按照图1所示的电流-时间关系完成分级升流/降流试验，其中，升流/降流速率为25%Ie/1min,保持时间为30min/级。图1升流/降流分级试验过程电流—时间控制曲线图仿真机与管理装置的对比试验结果输出应满足：每级升流/C表306012024min；）1.。评估结果评判运行能力评估输出结果应同时满足如下要求：数据输出时间间隔不大于1min；相同时标的预测数据相对偏差不大于5%。热寿命损失评估依据GB/T1094.7-2008第6部分的规定及附录B的内容，仿真机与管理装置热寿命损失评估对比结果应满足如下要求：数据输出时间间隔不大于1min；相同时标的评估数据相对偏差不大于5%。节能冷却控制功能校验异常告警功能检验数据异常出现下列数据异常，管理装置应发出告警信息：所有数据连续六帧重复； 下列计算数据出现任何一组数值小于等于零：1）绕组热点温升；顶层液体温升；绕组平均温升；液体平均温升。 评估数据出现下列任意一种情况：1）绕组热点温升小于零；热寿命损失评估小于零；运行能力曲线出现锯齿型或棒状曲线。通信异常连续三次发、收心跳包均未成功，应发出通信异常告警。检验周期管理装置现场安装运行后，宜随变压器的A类检修或B类检修周期开展检验。附 录 A（资料性附录）变压器动态负荷智能管理装置检验平台检验平台组成及通信架构检验平台包括主控制器、数据库、仿真机、标准传感装置、管理装置五部分。主控制器：通信、报告生成、可视化展示模块；数据库：温升建模数据、温升过程仿真数据和信息存储模块；仿真机：温升仿真算法和运行能力分析评估模块；标准传感装置：高精度铂电阻标准温度计（测量范围：－40℃～＋120℃，准确度±0.06℃）；管理装置：送检方提供的变压器动态负荷智能管理装置检验样品。检验平台通信架构图见图A.1图A.1检验平台架构图检验模块功能主控制器通过RS-485（MODBUS）向管理装置或通过内部通信总线向仿真机，分别发送建仿真机仿真计算模型：绕组温升仿真算法和运行能力分析评估基准模型。管理装置附 录 B（资料性）变压器绕组温升建模验证及过程仿真测试方法绕组温升仿真建模建模依据权威检测机构提供的变压器绕组温升试验操作手册。权威检测机构提供的被检变压器绕组温升试验报告、绕组温升曲线。制造厂家提供的被检变压器的设计制造参数及性能检测参数。试验方案根据B.1.1（ONANONAFODAF）的液浸式电力变压器，形成三种绕组温升试验方案。模型算法基于GB/T1094.7-2008第8章内容，结合B.1.1所提供的信息，建立绕组温升仿真模型、运行能力评估基本模型和热寿命评估模型，形成基准算法和评估方法。建模信息表B.1铁心质量（kg）变压器箱体长度（m）变压器箱体重（kg）绕组质量（kg）变压器箱体宽度（m）分接开关档位数绝缘油的质量（kg）变压器箱体高度（m）额定分接开关位置表B.2额定容量高压侧（kVA）中压侧（kVA）低压侧（kVA）额定电压高压侧（kV）中压侧（kV）低压侧（kV）额定电流高压侧（A）中压侧（A）低压侧（A）额定损耗空载（kW@75°C）负载（kW@75°C）各分接下电压变比分接头电阻高压绕组直阻（Ω）低压绕组直阻（Ω）表B.3ONAN/ONAF变压器冷却系统参数片散组数每台片散的散热片个数整体片散高度（m）风扇组数（直径、转速、风量）整体片散宽度（m）（即水平油道整体片散厚度（m）（即水平油道单片散热片厚度（m）表B.4ODAF变压器冷却系统参数冷却器总数备用冷却器数量过程仿真根据变压器绕组温升试验操作手册、绕组温升试验报告，完成带有时标的温升过程仿真信息表（表B.5），发送给仿真机和管理装置进行温升过程仿真对比试验。表B.5温升试验过程参数表分接头档位位置低压侧绕组短路方式初次绕组输入电流方式环境湿度过程时间(min)输入电流(A)环境温度(℃)过程时间(min)输入电流(A)环境温度(℃)平台算法自验证检验平台主控制器随机选定任一试验方案并配套发送建模信息点表，仿真机接收并完成建模。主控制器按照表B.5的时标信息发送电流及环境温度信息，仿真机接收并同步输出计算结果。符合6.3.2条中的准确度要求；必要时，应完善和优化仿真模型算法。环境影响测试在B.1.6的基础上，通过改变环境温度、风速及日照强度的输入信息，完成6.5项目的测试。现场运行自验证户内运行验证全景运行验证表B.，6.3.2中准确度要求。表B.6温升过程仿真信息运行电流（A）分接头档位持续时间（min）环境温度（℃）风速（m/s）日照强度（W/m2）附 录 C（资料性）变压器动态负荷智能管理装置专项检验绕组温升试验基于随机选定的建模方案，仿真机和管理装置完成建模，并执行仿真过程指令，按照过程赋值（时间、输入电流、环境温度），计算并输出绕组温度，试验结果录入表C.1。表C.1变压器绕组温升试验表建模方案编号管理装置编号暂态温升过程时间(min)输入电流(A)环境温度(℃)(℃)仿真值A试验值B偏差△T稳态温升过程时间(min)输入电流(A)环境温度(℃)(℃)仿真值A试验值B偏差△T温度参数计算试验在C.1项试验的既建模型上，按照暂态温升过程，完成与变压器顶层液面温度及绕组温度等相关计算，计算结果录入表C.2。表C.2变压器顶层液面温度及绕组温度等计算表建模方案编号试品编号顶层时间(min)液面仿真值A温度试验值B(℃)偏差△T绕组时间(min)热点仿真值A温度试验值B(℃)偏差△T液体时间(min)平均仿真值A温升试验值B(℃)偏差△T绕组时间(min)平均仿真值A温度试验值B(℃)偏差△T绕组时