GD-3变压器在线监视诊断系统

构架数字电网创建精确控制GD-30eV5。08Page1GD-30e变压器在线监视及诊断系统变电站、发电厂主设备在线监视及诊断系统整体解决方案普瑞电力控制系统设备有限公司GDEPRIPowerControlSystems&Equipments，LTDTEL:[phone]FAX:[phone]构架数字电网创建精确控制GD-30eV5。08Page2GD-30e变压器在线监视诊断系统1．系统概述1．1概述变电站、发电厂中的大型变压器、电抗器、高压断路器、电流/电压互感器、避雷器的事故预防和实现按运行状态检修，是现代电力企业改善电网的运行管理水平、优化运行管理机制、确保电网安全、稳定运行、提高电网经济效益所迫切需要解决的重大课题。变压器在线监视和诊断技术，为实现这一目标提供了必要的技术手段，是现代电力企业改善服务、提高效益、强化竞争能力的技术保障。普瑞电力控制系统设备有限公司引进美国通用电气（GE）公司的技术和产品，开发和集成了GD-30e变压器在线监视和诊断系统，为广大的电力企业提供了一套具有国际领先技术、高可靠性的、并具有实际运行经验的变压器在线监视和诊断的全面解决方案。GD-30e变压器在线监视诊断系统，可应用于大中型变电站、水电站、发电厂、核电站中运行的变压器、高压电抗器、高压充油电缆等设备的在线监视和诊断。通过扩展，GD-30e系统可以接入断路器、电流互感器、避雷器等主设备的在线监视传感器/装置，从而构成一个完整的变电站主设备在线监视和诊断系统。GD-30e系统采用了国际上最新的油气、油水传感器技术，在线检测技术，以太网络和Internet/Web技术等现代技术，实现变压器的在线监视和诊断功能。GD-30e的数据存储，以太网络通信和Internet/Web浏览的功能使得电力企业的运行，维修和管理部门能够方便地共享变压器的数据，对变压器进行有效的监视和管理，为变压器实现状态检修提供必要的技术依据。1．2GD-30e的主要特点：简单实用可靠的变压器油中气体监视GD-30e选择不同的传感器实现4种混合气体（氢，一氧化碳，乙炔，乙烯），单独的乙炔和微水的测量，过量报警和历史记录。无需停电的户外安装和运行GD-30e的传感器安装在主设备变压器上。图形通信控制器安装在户外或户内的控制屏上，变压器和变电站无须停电即可完成全部安装工作。设备运行温度范围为-40℃+70℃。高可靠性和安全性GD-30e所用设备的平均无故障间隔时间（MIBF）≥50000小时，设备及输入输出端口具有强抗过电压冲击和磁场干扰的能力。以太网和Internet/Web技术GD-30e以GD8图形显示和通信控制器10/100Base-T/FL以太网为基本网架，配置TCP/IP/DNP,IEC870-5-104等通信协议，INTERNET/WEB浏览工具和FTP文件服务器引擎、实现系统的连接和资源共享。就地的图形显示和数据存储功能GD-30e的GD8图形显示和通信控制器可以将传感器的数据和报警按要求存储在FLASH的存储卡上，并在彩色的TFT显示器上显示实时和历史数据，曲线和报警等。构架数字电网创建精确控制GD-30eV5。08Page3与变电站控制系统和调度自动化系统的联接GD-30e完备的通信协议库可以方便地与变电站控制系统和调度自动化系统进行互连、实现数据和功能的资源共享。成熟的产品GD-30e所选用的传感器，已在世界上1000多个电力公司有30e000多套的运行经验，其故障气体监测的方法和指标已用作IEEE和IEC的标准。1．3GD-30e的经济效益GD-30e系统通过对变压器的在线监视和和诊断，从以下几个方面可以为电力公司带来丰厚的经济回报：实时发现变压器的预兆性故障，从运行管理和设备维修上进行及时补救和消除缺陷，确保不发生灾难性的设备事故，可以节省大量的设备维修费用，并防止发生事故停电带来巨大的经济损失。将变压器的周期检修管理体制改为状态检修体制，节省大量的人力物力，减少设备的停运时间，提高设备的利用率，从而改善电网稳定运行的设备条件。按照GD30e的测量数据，报警记录和历史曲线安排精确的实验室DGA检验，减少和降低维护的成本。准确地测算主设备的实际使用寿命，减少不必要的设备投资。2．GD-30e系统结构根据选用的传感器的不同，GD-30e提供三种不同的系统配置结构：构架数字电网创建精确控制GD-30eV5。08Page4构架数字电网创建精确控制GD-30eV5。08Page5GD-30e安装示意图。GD-30e系统由以下几部分组成：2.1变压器气体检测传感器GD-30e可以根据变压器和监测功能，设备成本的不同，选择以下三种传感器：：H201i—油中混合气体（H2,CO,C2H2,C2H4）检测传感器。直接安装在变压器油路下阀门端口，通过通信端口与GD8通信控制器相连。M2—油中混合气体（H2,CO,C2H2,C2H4）及微水检测传感器。直接安装在变压器油路下阀门端口，通过通信端口与GD8通信控制器相连。H2010—油中混合气体（H2,CO,C2H2,C2H4）及乙炔（C2H2）检测传感器。直接安装在变压器油路下阀门端口，通过通信端口与GD8通信控制器相连。2．2GD8图形显示和通信控制器GD-30e采用GD8图形显示和通信控制器实现对传感器的数据采集，报警，存档和就地的图形，数据，状态，曲线显示以及远方通信和维护等功能。构架数字电网创建精确控制GD-30eV5。08Page6GD8的配置包括：处理器及接口模块IntelXscale255400MHzCPU64MBRAM存储器32MBFlash存储器2*10/100MB以太网接口2*RS232/485通信接口1*USB接口1*CF卡接口1个GPS时钟接收器（选件）8路数字量输入（选件）8路控制继电器接点输出（选件）8路模拟量输入（选件）彩色LCD接口控制器显示器6英寸TFTLCD，640*480分辨率256彩色显示器触摸屏（选件）与6寸LCD彩色显示器配套的触摸控制屏操作面板薄膜键盘操作面板，合/分，就地/远方，执行，等10个操作键电源和机箱AC/DC110/220V供电电源.机箱是一个4个标准安装单元高，19/2英寸宽的密闭式机箱结构，可采用构架数字电网创建精确控制GD-30eV5。08Page7推入式安装在标准的19英寸机架上嵌入式实时操作系统采用CENET嵌入式的实时图形操作系统和驱动软件，构成GD-8系统的基本软件平台。图形显示控制软件GD8图形显示控制软件是在WindowsCENET平台开发的一套集图形显示，屏幕操作控制，数据库管理等功能的嵌入式图形显示控制系统，是GD8的核心应用软件。通信软件GD8通信软件是在WindowsCENET平台开发的一套通信规约，多传输媒体的通信协议集，包括USB1.1,Modbus,DNP,TCP/IP/DNP,IEC870-5-101/102/103,IEC870-5-104，FTP,WebBrowser等通信协议，是GD8与其它设备和系统进行数据通信和交换的应用软件包。变压器油中气体检测应用软件根据变压器油中气体检测应用需要开发的软件，包括变压器油中气体检测数据记录，检索，报警，趋势曲线显示，FTP引擎、SQL镜像，Comtrade转换器、虚拟连接以及俄IEC和IEEE等有关变压器的计算应用软件。3．GD-30e系统功能3．1变压器在线测量功能变压器油中气体测量功能：可以实时测量油中的氢（H）、一氧化碳（CO）、乙炔（C2H2）、乙烯（C2H4）的混合气体含量，测量范围为0—2000PPM，相对灵敏度H2=100%，CO≌15%，C2H2≌8%，C2H4≌10%。可以实时测量油中的乙炔（C2H2的气体含量，测量范围为0—2000PPM（配置H2010传感器）。变压器油中温度（微水）测量功能（配置M2传感器）连续测量油中的温度和湿度。湿度的测量范围0—100%。温度的测量范围0℃—100℃。3．2变压器在线监视和诊断功能通过将各类实时数据传送到GD8，可以实时地显示各种参数、状态和报警值，并根据需要存贮至历史数据库中，实现棒形图、趋势图、统计报表的处理等功能。其中GD8本身可存放一年以上的数据。构架数字电网创建精确控制GD-30eV5。08Page8GD30e历史曲线显示GD30e数据显示GD8支持基于以太网的分布型系统，可以实现在一个变电站内或整个电力公司内部对全部变电站的在线监视功能。其中指向WEB服务器可以使有授权的管理人员通过Internet共享部份和全部数据和功能资源。构架数字电网创建精确控制GD-30eV5。08Page94．GD-30e系统工程实施GD-30e变压器/变电站在线监视和诊断系统必须根据用户的实际工程需要，由普瑞公司提供相应的系统配置、功能选项和实施方法，实现一个符合用户需要的变压器/变电站在线监视和诊断的运行系统。值得说明的是GD-30e的工程安装（包括传感器安装）并不需要变压器停电，只需要到下层出油管口就地安装即可。5．H201系列监测装置的应用情况5.1概述加拿大魁北克水电局1975年开始在735KV电压等级的变压器上安装H201R在线监测装置。在积累了一定的运行经验以后，今天魁北克对电局在所有735KV等级变压器、电抗器以及部分315KV等级变压器上投入使用。现保有量600多台。同时，魁北克水电局规定，在新装的每台315KV电压等级以上变压器上，都要安装H201系列监测装置。H201系列监测装置八十年代初就开始进入欧美市场，很快获得了当地电力行业的认可。欧洲及北美的几家主要变压器制造商在出厂时就把201系列监测装置作为标准附件供货给用户。H201系列监测装置在九十年代初开始计入亚洲市场，早期的用户分布在日本、韩国、中国台湾及中国香港等国家和地区。1995年起，H201系列产品开始在国内得到应用，目前头晕的装置近百台，运行情况良好。其中中国香港地区中华电力公司的所有400KV变压器全部安装了M2H201系列监测装置现在全球的保有量13000多台。在各国电力行业的使用过程中，公布了许多采用H201监测装置成功捕捉变压器早期故障的例子。