外部B码通过对时报文加秒脉冲对时可以将信息接入到本体测控和对时模件,该模件在解析对时信号后会产生秒脉冲,并通过内部的对时信号传送给到高压侧和中压侧三态数据计算模件、采样值采样模件,网络对时信息传送给其他模件的途径通过双扣RAM和内部网络来完成的。测控IED有着多项功能,其中包括三侧SV采样和控制功能、三侧故障录波功能、三侧动态向量功能、本体测量控制空能、通信接口及全球定位系统对时功能。
变压器智能组件的设计需要实现本体测量、非电量保护、有载调压和冷却系统智能控制的集成设计,一般通过本体智能终端和测控IED来实现。
(1)为保证通信的时效性,智能模件一般采用双CAN网与CPU模件通信。CPU模件一方面实现GOOSE通信,一方面完成动作逻辑,开放出口继电器的正电源;智能非电量操作回路插件,如果出现非电量信号会直接驱动短路器跳合闸出口继电器,并监视跳合闸回路是否完好;
变压器智能组件实现智能控制和智能诊断功能是基于信息采集的基础之上的,只有对信息进行全面的采集才能保证故障诊断结果的准确性,对诊断要求越高、越精准,就必须需要更加全面的信息采集。
(1)为避免在线监测系统和诊断系统重复对运行信息的采集,监测主IED采集变压器的监测信息和测控IED采集变压器的运行会通过内部以太网的通信方式实现交互和共享。测控IED会将本体油温、挡位、轻瓦斯、重瓦斯、油流继电器、环境温度、湿度、高压侧及中压侧电压、电流、有功功率、无功功率、故障录波、动态向量数据等的状态信息传送给监测主IED。
(2)国家有命令对变电站的二次系统安全分区做出了要求,为了不违反国家法律的要求,一体化信息平台将在线监测信息送给在线监测站端服务器和生产管理系统是通过防火墙来进行的,这样操作可以解决传统在线监测信息相对于变电站自动化系统和调度系统存在的信息孤岛现象,有利于提高一体化平台信息的综合利用率和实现对一次设备在线监测信息的可视化。
(3)动态向量数据可对短路阻抗计算的变压器绕组变形进行在线判断。对变压器的噪声、振动、直流分量等进行多参量融合的智能诊断,可对中性点接地变压器的直流偏磁情况作出准确的分析;对变压器油温、环境温度、湿度、油色谱及套管末屏的泄露电流和介质损耗进行多参量融合智能判断额可以对套管的绝缘情况作出判断;通过变压器油温、各侧电流、电压、环境温度、冷却风扇的开启状态等运行数据进行分析可以判断出温度数据是否正常;此外,还可以通过对绕组温度、铁芯亿博电竞 亿博官网接地电流、有色谱等监测参数来对温度出现异常的原因进行深一步的分析。
(2)监测主IED可以对多参量的信息进行融合性的职能诊亿博电竞 亿博官网断,三态数据中变压器高压侧和中压侧的电压、电流等这些数据对判断、预测变压器发热的原因和温度的预测、是否有过励磁都有很好的参考作用;暂态数据中故障录பைடு நூலகம்数据可以预测到故障电流电压对变压器造成损害的程度,再加上其他的监测数据,就可以准确的判断出故障的类型和受损的严重程度。
变压器智能组件的主IED是一个汇聚点,它主要汇聚了变压器设备测量、监测和非电量保护信息,同时也是作为一个决策点对冷却系统进行控制。
主IED是由测控IED和监测主IED两个部分组成,这两个部分之间的联系是通过内部的以太网通信来实现的。变压器冷却系统智能控制和变压器综合诊断功能的实现,是需要有高压侧和中压侧运行信息支持的,所以基于这种需求,智能组件测控IED需要设计一种模件,这种模件称为三态信息采集和计算模件,并基于数字采样技术实现。通过使用本体测控和对时模件与本体智能终端的通信功能,以实现对油温、档位、轻瓦斯、重瓦斯、油流继电器的信息采集和本体控制。而测控IED和监测主IED之间实现信息的交互和液晶显示模件交互信息的模件是通过内部信息互动模件完成的。
监测主IED硬件采用的计算机具有强大的功能性,具有嵌入式特性,所采用的芯片组是Intel85X,可以支持2GHZ的主频,闪存空间支持外扩到2GB大。这种监测主IED覆盖多方面的网络通信,资源是非常丰富的,同时也可以实现在线监测信息网络通信和储存庞大数据的功能需求。监测主IED可以将在线监测子IED上送的监测信息和内部通信链路获得的变压器本体及三侧运行信息按照要求进行建模,并提交给站控层的在线监测系统或一体化信息平台,从而达到满足站控层互操作性的要求。
(1)变压器智能组件监控IED和主变本体智能终端之间完成主变本体信息采集、非电量保护、有载分接开关和风冷系统的控制是通过使用通用面向对象变电站时间通信的。与此同时,通过与高压侧开关合并单元和中压侧开关合并单元的通信,监控IED还可以实现对高压侧和中压侧三态信息的采集。监测主IED和各子IED之间是通过采用RS-485总线或以太网的方式进行通信的,跟采用光纤通信方式比起来,优点在于不需要敷设光缆和进行光纤熔接;监测主IED向各监测子IED上送信息按照一定要求进行建模和协议进行转换,一般通过采用DL/T860的标准将信息传送给站端在线监测系统,以解决站控层通信的互操作性。
(2)测控IED一方面和站控层一体化信息平台进行交互接受遥控指令,将测量信息向上传送;另一方面与过程层的本体智能终端获取变压器本体的测量信息、冷却系统的工作状态,同时也会发出启动和停止风扇命令的报文。测控IED同时也可以通过高压侧符合及本体油温等信息实现对冷却系统的智能控制。
综上所述,本文论述的变压器智能组件方案,通过测控IED和智能终端实现了测量IED、冷却装置控制IED、有载调压控制IED,非电量保护装置功能和高压侧三态数据采集IED、中压侧三态数据采集IED等功能,具有很高的集成度,而且网络结构方式既简单又可靠,从而保证了系统现场运行的稳定性。
摘要:变压器智能组件能够实现变压器数字化采集、网络化控制等功能,可以增强在线监测系统和变电站自动化系统之间的信息互动,本文主要提出了如何构建变压器智能组件,推进智能组件的功能更趋集成化、结构一体化和状态可视化发展。
变压器智能组件它所必备的功能是对变压器设备进行测量、控制和监测,设计的主要目的是为实现测量、控制和监测功能的集成化。