摘要:电力变压器是电网中最重要的一次设备之一,其安全可靠运行对电力用户的生产生活具有重要意义。随着电力系统容量的不断增加和电压等级的不断提高,传统变压器检修采用的定期停电方法存在诸多不足。这些缺点促进了变压器综合在线监测系统的发展。 本设计中,结合港口变电站的实际情况,设计了一种变压器在线监测系统。该系统可自动监测和诊断变压器的运行状态,及时发现故障,避免突发事故,节省人力投入,保证变压器安全、经济、稳定运行。
关键词:变压器;综合在线监测系统;光纤测温;设计;实现;
1设计方案
1.1总体设计方案
本设计根据港口变电站的实际情况,添加了对变压器油中气体、铁心接地、微水含量、光纤测温等在线监测装置,实现对变压器油中气体值以及其他变压器参数的在线监测。通过无线传输模块,将分布的信号采集、汇总到后台主机,现场操作人员可以实时方便的掌握变压器不同位置的数据,然后根据软件的分析,获取当前数据是否正常,及时发现报警值。
1.2后台控制部分
后台控制部分主要完成后臺工控机的的设计。后台工控机通过Zigbee无线模块组网,由一个主模块和多个从模块组成,通过后台软件将就地的各个信号读取回来保存到数据库,并在后台工控机的屏幕上进行数据显示。
1.3就地采集部分
现场采集部分主要通过现场设备完成数据的采集和存储。两台本地工业计算机实现油气和微水数据的采集和存储。当后台读取油气和微水数据时,数据通过Zigbee模块发送到后台工控机。现场油气产品可根据用户设定的周期实时监测溶解在变压器油中的H2、CO、C2H4、C2H2等组分气体的含量。
本设计通过设置就地控制柜来实现电缆室、主变室电缆进出线口的温度值和电流值,以及主变的铁心接地电流信号。光纤探头采集温度信号,电流传感器通过Zigbee模块采集电流信号。将采集到的数据发送到后台计算机进行数据分析。
1.4通讯部分
通讯部分主要通过ZigBee模块完成各节点之间的的通讯。本次设计采用DRF系列的Zigbee模块,该模块可以实现自动组网,配置一个主节点和多个从节点,上电即可用,只需通过串口或485口传输数据即可,实现数据透传,性能可靠。
1.5软件部分
软件部分根据用户的的实际需求所设计。软件采用VB语言编写,能够实现所有数据的实时采集、解析存储、实时显示、报警显示、数据查询、导出报表和趋势统计等功能,使用的数据库包括ACCESS数据库和SQL Server数据库。
2现场施工方案
2.1施工前的准备
施工前必须做好各方面的准备工作,包括但不限于安全措施的准备、技术措施的准备、材料和工具的准备。施工前,根据港口工程内容提前准备相关材料并核对工作量,列出材料和工器具,按照清单准备所需的材料和工具,并提前核对工器具以备不时之需确保它们处于良好状态。组织施工人员认真学习本施工方案,要求各工作组、各成员明确工作任务,了解施工中安全事项、更换绝缘子工艺等施工中的其他工艺要求。
2.2施工方案
施工期间,应严格按照国家标准进行施工。接地网、接地线、接地体的制作、安装,应严格按照国家电气工程建设规范执行。确保高要求和高质量。本次施工主要从设备安装、电缆施工进行。
设备安装:变压器和高低压柜由供应商送到现场。高压柜由起重机卸载,并使用液压叉车移至电气室。电气室人工安装到位。变压器高低压侧应按设计图纸检查。方向,避免到位后改变方向。变压器附件由制造商安装。主要配件有防潮口罩、电接点温度计、散热器等,施工应严格按照说明书和安装要求进行。避雷针安装高度40米,整体吊装到位。吊装时严禁站在倒立杆1.5倍范围内。
电缆施工:由供应商送到现场,手动脱扣和机械牵引脱扣就位,电缆终端头前必须进行耐压试验,试验合格后方可进行下一步安装工作。控制电缆施工采用手工放置,电缆在电缆沟内分层,用扎线带固定在电缆支架上,两端挂有标志以区分。
3在线监测装置的现场调试
按照施工方案正确安装安装变压器在线监测系统之后,我们要将安装好的在线监测系统的装置进行现场调试。在线监测监测装置主要分为后台装置和就地装置。对于变压器在线监测系统的我们需要做保护调试与电气试验。即安装工作结束后,对变压器,高、低压柜,接地,电缆进行试验,给出试验报告。对高、低压柜进行通电调试,并给出调试报告。
3.1在线监测装置的调试
后台只需放置一台台式机电脑,电脑串口连接Zigbee无线模块,与就地电脑和就地控制柜进行通信,后台电脑安装综合后台软件。就地部分,在1#主变室和2#主变室放置了两台就地综合控制柜,该控制柜内部安装了就地工控机、油气装置和微水装置。调试时油气和微水将信号通过串口反馈给就地电脑,就地电脑将油气和微水数据存储在就地电脑里面,当就地电脑通过无线模块接收到后台的请求指令时,将油气和微水数据整合为一条指令返回至后台电脑。现场调试测试通讯是否通畅,接受的指令也正确,调试成功。
3.2作业标准化
在操作者的不安全行为中,由于不知道正确的操作方法,为了更快地干燥而省略了必要的操作步骤,而坚持自己的操作习惯等原因占了很大比例。按照科学的操作标准规范人的行为,有利于控制人的不安全行为,减少人为错误。生产技术与安全技术的统一。 生产技术工作就是通过改进生产工艺,完善生产设备,规范工艺操作,发挥技术作用,保证生产的顺利进行。
3.3事故处理及现场调试记录
在安装过程中,对于出现的问题要及时进行处理、记录。通过对现场出现的问题进行处理、记录,可以方便会去进行总结、分析。可以很好地发现问题,避免相同的问题再次发生。
结语
智能变压器检测数据准确及时的数据透传,使现场工作人员通过后台软件反馈的数据及时发送报警值进行维护,具有很高的应用价值。传统变压器需要定期进行预防性测试和维护,以防止发生因电力传输不良而导致的事故。由于检测和维护的盲目性和强制性,消耗了大量的人力、物力、财力,也损失了变压器的寿命。因此对传统变压器进行技术改造就显得尤为重要。
参考文献
[1].李朝青,单片机原理及接口技术(简明修订版)[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,1998
[2].金伟正.单线数字温度传感器的原理与应用[J].电子技术与应用,2000
姓名:陈琦(1991.05--);性别:男,籍贯:山东省泰安人,学历:本科,毕业于哈尔滨理工大学;现有职称:工程师;研究方向:电气工程智能化设计。