智能变压器技术要求

智能变压器招标技术要求第1页共20页1.变压器常规技术要求详见文件《智能电网一次设备（变压器）通用部分技术要求》2.智能化附加技术要求智能组件及其附件需要满足的主要标准：标准号标准名称GB2423.1《电工电子产品基本环境试验规程，试验A：低温试验方法》GB2423.2《电工电子产品基本环境试验规程，试验B：低温试验方法》GB2423.4《电工电子产品基本环境试验规程，试验Db：交变湿热试验方法》GB14285《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T17626.2《静电放电抗扰性试验》GB/T17626.3《辐射（射频）电磁场抗扰性试验》GB/T17626.4《快速瞬变电脉冲群抗扰性试验》GB/T17626.5《浪涌（冲击）抗扰性试验》GB/T17626.6《射频场感应的传导骚扰抗扰性试验》GB/T17626.8《工频磁场抗扰性试验》DL663《220kV-500kV电力系统故障动态记录装置检测要求》DL/T478《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》DL/T769《电力系统微机继电保护技术导则》DL/T860《变电站通信网络和系统》DL/T1075《数字式保护测控装置通用技术条件》2.1.传感器的植入2.1.1.总则2.1.1.1.对内置型传感器的要求：1)采用无源型，或将有源部分外置。2)变压器的所有出厂试验应在安装了内置传感器之后进行。3)内置传感器与外部检测单元的联络通道应符合一次设备的密封要求。4)内置传感器的使用寿命应不小于15年。2.1.1.2.对外置型传感器的要求：智能变压器招标技术要求第2页共20页1)新设备留有外置传感器的安装位置。外观要求整洁、易维护、不降低变压器的外绝缘水平。2)应安装在低电位处，除非必须，不推荐安装于高压部位。3)与高压设备内部绝缘介质相通的外置传感器，其密封性能、机械杂质含量等应符合或高于变压器的相应要求。4)有良好的电磁屏蔽措施。2.1.2.温度传感器：1)变压器应配备绕组模拟温度测量装置和油温（底层和顶层）测量装置。顶层油温测量应不少于两个监测点。上述温度变量在变压器本体上可观测，并可将该信号送出至智能组件。2)若需采用光纤测量热点温度，应根据用户要求预埋传感器，且该光纤不能影响绕组的电气绝缘性能。2.1.3.局放传感器1)脉冲电流法：在套管末屏部分穿入地线电流电磁耦合式高频传感器，脉冲电流法，高中压套管末屏3～6个。2)超声法：在重点探查高中压强场区域3～5个。3)特高频：需内置式特高频传感器，定位需要不少于3个。2.1.4.油中气体及微水传感器变压器厂家通过预留的法兰接口与变压器油中溶解气体及微水在线监测系统的进出油管路对接，由在线监测系统进行取油分析。2.1.5.电流互感器应在变压器的套管尾部安装常规式或电子式电流互感器，用于对变压器本体的测量和保护。如采用电子式电流互感器，采集器安装于套管金属法兰，MU安装在智能组件柜内。2.1.6.油位、压力、瓦斯传感器油位的高低报警信号需直接由储油柜带油位表直接输出；智能变压器招标技术要求第3页共20页压力的报警或跳闸信号由压力释放装置提供，每台变压器至少安装2个，直接安装在油箱两端；瓦斯继电器安装与储油柜与变压器连接管道上，用于对变压器产生的少量气体（轻瓦斯）和油流速过快的监测；突发压力继电器安装与油箱侧面的上部，用于监测油箱压力增长速度的监测。以上需根据用户要求提供模拟量输出。2.2.控制器包括变压器冷却系统、有载开关控制器，控制方式有：控制器就地控制、智能组件通过控制器控制，站控层通过智能组件控制。优先顺序为：系统层控制、智能组件控制、控制器就地控制。2.3.试验智能设备的型式试验和出厂试验应在智能组件(包括传感器、控制单元等)安装完毕后进行。在进行高压试验时，智能组件应处于工作状态，试验中和试验后，整个智能变压器（高压设备、传感器和控制单元、智能组件）应无异常。智能组件还应单独进行GB/17626.2、GB／T17626.3、GB／T17626.4、GB／T17626.5、GB／T17626.6、GB／T17626.8所述各项试验。要求试验中各功能组工作正常，同时测试智能组件内部及智能组件与仿真站控层的信息交互情况．要求符合设计要求。3.智能组件3.1.智能组件柜技术要求3.1.1.结构要求（外观、材质，隔热措施，屏蔽要求，接地，绝缘）柜体材质由钢板构成，材料进行严格的表面处理并采取合适的防腐蚀措施，并需有足够的机械强度，以保证组件安装后及操作时无摇晃，屏面板及智能变压器招标技术要求第4页共20页屏架无变形等。柜体的强度及电磁兼容性应满足相应的国家标准或国际标准。另外根据运行环境的不同，可考虑在柜内装加热、除湿或制冷装置等。柜内需配备照明装置、小型断路器、插座等辅助设备。3.1.2.工作电源AC220V/50Hz±15%，引自UPS电源屏。两路工作电源（主备）每台智能单元交流进线侧配置微型断路器，其脱扣电流须考虑与UPS电源屏的上级断路器极差配合可靠性。3.1.3.环境要求智能组件柜应满足户内或户外长期连续运行，若是户外长期运行，应同主变有相同的工作环境，防护等级不低于IP55；若是户内长期运行，防护等级为IP21级。工作环境温度：-40℃～+60℃海拔高度：≤4500m相对湿度：5～95%，无冷凝3.1.4.标识要求（柜内功能组及连接显示，主接线图）应提供柜内功能组及连接显示，主接线图等。3.1.5.维修安全安全：应有可靠的接地装置，柜内各功能组应具有独立的工作能力；具有断电不造成数据的丢失。3.2.测控功能组3.2.1.传感器变压器的状态的感知元件，用于将变压器的某些状态信息转变为可测量的电信号。包括：CT，PT，油位传感器，油温传感器，油压力传感器，气体继电器，压力释放器等。3.2.2.测量参量智能变压器招标技术要求第5页共20页序号参量采样方法技术指标/不确定度安装位置及数量检测方法1高、低压侧电压PTAC0～100V，1.5%出厂试验，比对2高、低压侧电流CTAC0～5A，1.5%参见第2.1.5条出厂试验，比对3铁心接地电流（50Hz）工频CTAC0～50A，1.5%出厂试验，比对4油压压力传感器100Pa-1MPa，1.5%油箱顶部对角线安装，两个出厂试验，比对5油位油位计开关量储油柜中。1个出厂试验，比对4～20mA，1cm6气体聚集量及油流速气体继电器轻瓦斯4～20mA，2.5%油箱与储油柜连接管道上1个出厂试验，比对开关量重瓦斯开关量7顶层油温Pt100-40～150℃，1℃油箱顶部对角线安装，两个出厂试验，比对8底层油温Pt100-40～150℃，1℃两个出厂试验，比对9环境温度Pt100-40～60℃，1℃柜体外出厂试验，比对3.2.3.控制技术要求1)测控功能组应至少有一路故障报警无源接点信号。2)测控功能组能够与变压器保护系统协同操作。所有非电量保护跳闸智能变压器招标技术要求第6页共20页信号（气体继电器重瓦斯、压力释放阀跳闸信号等）采用直测直跳方式对变压器本体进行保护，同时可将信号提供给智能组件进行监测。3)测控功能组应具有独立运行功能，智能组件负责集中管理和分析、评估各功能组处理结果。4)根据实时获取的电压电流参数，计算、记录、统计传输容量、负载率、负荷电流等，作为状态评估和故障分析的数据，或实时将监测数据上传。5)根据实时获取的顶层油温、底层油温、环境温度、负荷电流，评估绕组的热点温度，或者通过光纤测温方式获取的绕组热点温度，向冷却系统控制器发出操作指令，主动启停相应设备，并返回设备状态信息。6)根据设定的冷却器控制方式（自动、手动），控制并监视冷却器的运行，制定冷却器投切策略、优化冷却器投切。监视冷却器：1）每组冷却器的工作状态（工作、停止、故障）；2）油泵状态（正常、故障）；3）电源状态（正常、断相、停电、故障）。给出分类故障报警，紧急情况下主动发出指令。7)对于有载调压变压器，根据设定的调压控制方式，按控制策略自动调压或接受指令调压，向有载调压开关控制单元发出调节指令，从有载分接开关智能控制单元（IED）获取开关状态信息，开关档位、操作次数等，对开关的异常状态：重瓦斯动作、控制机构故障等，给出分类故障报警，紧急情况下主动发出指令；对于无载调压开关，应将档位信息上传。3.2.4.通讯技术要求智能变压器招标技术要求第7页共20页与智能组件的网络通讯方式可采用工业以太网方式或者RS485方式。3.2.5.技术说明3.2.5.1.冷却系统IED内置IED单元，接受变压器智能组件的控制指令，优化投切冷却装置，将目前冷却系统的状态实时反馈给变压器智能组件。智能组件以通讯的方式对冷却系统进行监控，通讯方式采用RS485或者工业以太网方式。冷却系统IED从智能组件接受的指令和向智能组件返回的状态详见下表。信号类型描述不确定度接受的指令冷却系统启动，开关量零差错投入一组冷却器，开关量零差错切除一组冷却器，开关量零差错冷却器全部投入，开关量零差错冷却器全部切除，开关量零差错冷却系统退出运行，开关量零差错返回的状态冷却系统启动成功或失败，开关量零差错一组冷却器投入成功，开关量零差错一组冷却器切除成功，开关量零差错油泵状态（正常、故障），开关量零差错各组冷却器状态（工作、故障、停止），开关量零差错冷却器电源状态（正常、故障、断相、停电），开关量零差错冷却器状态（自动、手动），开关量零差错油流状态，开关量零差错3.2.5.2.有载开关IED智能组件可以采用接点信号直连方式或者通讯方式对有载开关进行监控，若采用光纤通讯，应满足RS485或者工业以太网方式。有载开关IED从智能组件接受的指令和向智能组件返回的状态详见下表。智能变压器招标技术要求第8页共20页信号类型描述不确定度接受的指令有载分接开关启动准备，开关量零差错上调一档，开关量零差错下调一档，开关量零差错紧急停止，开关量零差错开关退出运行，开关量零差错返回的状态有载开关当前位置，数字量或模拟量零差错最高档位，开关量零差错最低档位，开关量零差错操作机构状态（正常、故障），开关量零差错重瓦斯动作（紧急信号），开关量零差错3.3.监测功能组3.3.1.局放监测功能3.3.1.1.传感器可根据需要选择以下类型传感器。1）采用特高频天线传感器：可选用内置式或外置式特高频传感器。对于已经投运的变压器，建议采用外置式传感器。对与新出厂的变压器，可选用内置式或外置式传感器。2）采用安装在套管末屏接地线、中性点接地线或铁芯接地线上的电磁耦合式高频电流传感器。3）对比较重要的变压器设备，可增加超声传感器进行辅助局部放电监测，此时智能组件上应留有超声定位可扩展接口。智能变压器招标技术要求第9页共20页3.3.1.2.测量参量序号参量采样方法技术指标安装要求检测方法1变压器内部局部放电采用超高频天线传感器耦合局部放电辐射的电磁波信号传感器带宽500MHz-1200MHz最小可识别放电量：500pC，最大可测放电量：5000PC，在量程范围内能反应局部放电量的变化参见3.3.1.3进行出厂试验，在试验室条件下，利用标准放电模型试品（尖端、浮电位、绝缘表面金属颗粒）进行测试，同时利用脉冲电流法进行比对检测，以确定其最小可测放电量和监测量程2变压器内部局部放电采用穿芯式高频电流传感器耦合变压器内部的局部放电脉冲电流信号传感器带宽：100KHz-15MHz最小可测放电量：500PC最大可测放电量：5000PC参见3.3.1.3参见GB7354-2003标准，实验室条件下采用等效电容试品，利用标准测试回路对监测系统进行校准和性能测试。3.3.1.3.技术说明1)工作环境要求a)传感器应能在-40℃~+70℃，日最大温差25℃的环境下长期稳定工作，功能组件应能在-25℃~+70℃的范围内长期稳定工作。b)传感器能100%的环境湿度下（不冷凝）长期稳定工作，功能组件的工作环境湿度要求为90%（月平均）。c)传感器和功能组件能够在86kPa~106kPa大气压环境下长期稳定运行。d)传感器和功能组件的抗震能力满足：水平加速度0.3g,垂直加速度0.15g2)传感器的安装。