ZHCM-2000T

TMS 变压器故障预警系统

技术方案

长 沙 旭 志 电力科技有限公司

目录

一、 概述3

二、 产品介绍4

三、 主要技术参数7

四、 网络框架图10

五、 安装方法11

六、标准配置清单13

一、概述

变压器是变电站的主要电气设备之一。在电网中,电力变压器数量众多且安装位置分散, 存在维护成本高、不利于集中监测等问题,经常出现变压器的运行数据及运行状态无法实时监测的问题,运行过程中出现的不正常现象难以及时发现,给用户带来很大的不便,不符合国家提出的节能增效目标和国家电网公司精细化管理的要求。

通过对变压器在运行过程中所出现各类故障的统计调查，我公司技术人员针对不同类型变压器各种故障发生前的前期征兆，进行了深入研究，在国内率先开发出TMS 变压器故障预警系统，综合对故障发生时的多项参数进行监测分析，解决了变压器发生故障时早期诊断不准确的难题。

TMS 变压器故障预警系统采取集成设计思想，以变压器为目标，采用分层分布式网络结构，实现对变压器的远程、在线式、网络化集中监测与故障诊断，克服变压器单项在线监测各自为政以及单项诊断不准确的弊端，实现了对变压器的综合故障早期诊断和预警。

二、产品介绍

1、主要功能特点

1) 系统具备自诊断功能，主机能自动诊断硬件设备的故障，并给予明确提示；系统配备软、硬件看门狗，确保无死机现象发生。同时，软件可给出软件自身的运行状态参数；

2) 系统可对用户基本信息进行设置；

3) 系统可对设备配置信息进行设置；

4) 系统可对各在线监测子系统的运行参数进行设置(监测间隔时间、数据采样周期、定时巡检时间等)；

5) 系统采用定时巡检方式进行数据采集；

6) 系统运行参数设置既可由主机设定，又可由上位机远程设定；

7) 系统具有追踪监测(锁定监测)功能，可使用追踪监测功能自动对变压器进行监测； 在检测参数高于设定阈值时，设备参数变化趋势较快时或通过监测系统诊断软件计算处理后这几种状态下可自动追踪监测故障征兆的设备；

8) 系统具有综合故障诊断功能，充分利用监测数据；对变压器故障进行智能诊断，根据在线监测到的各种设备数据，具有基于人工神经网络或模糊数学等高级人工智能诊断故障的能力；

9) 系统采用多级报警方式，监测数据超过设定限值或总合诊断结果需要报警时即会自动报警，并能在线修改报警阈值；报警方式可灵活设定，可将报警信息发送给远程计算机，又可设置通讯接口，自动连接到相关人员的通讯设备上。在线修改报警阈值可在现场主机或网络用户远程设置；

10) 系统具有故障报警输出接点；

11) 系统可图形显示设备的监测位置(监测设备拓扑图)；

12) 系统可以报表形式显示监测数据；

13) 系统可以趋势图、直方图、放电图谱、PRPS、PRPD、三维放电谱图、工频放电谱图等形式显示监测结果；

14) 系统具备数据编程、数据拷贝、列表打印等计算和管理系统基本功能；

15) 可以锁定方式显示某个子系统的监测结果

16) 可以循环方式显示各个子系统的监测结果；

17) 具有远程监测与诊断功能；

18) 具有打印输出监测图表功能。

2、油色谱在线监测系统

ZHYSP-I 变压器油色谱在线监测系统可实现自动定量循环清洗、进油、油气分离、样品分析，数据处理，实时报警；快速地在线监测变压器等油浸式电力高压设备的油中溶解故障气体的含量及其增长率，并通过故障诊断专家系统早期预报设备故障隐患信息，避免设备事故，减少重大损失，提高设备运行的可靠性。该系统作为油色谱在线监测领域的新一代产品，将为电力变压器实现在线远程DGA 分析提供稳定可靠的解决方案，是电力系统状态检修制度实施的有力保障。

ZHYSP-I 系统是结合了本公司在电力色谱自动全脱气装置运行中近二十年的成功经验，并总结国内外油色谱在线监测的优缺点，倾心打造而成。该系统保持了我公司产品向来所具有的稳定性、可靠性、准确性等方面的优势：

♦ 在线检测H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6、H20(可选)的浓度及增长率；

♦ 定量清洗循环取样方式，真实地反应变压器油中溶解气体状态；

♦ 油气分离安全可靠，不污染，排放和不排放变压器油可由用户自己选择；

♦ 采用专用复合色谱柱，提高气体组分的分离度；

♦ 采用进口特制的检测器，提高烃类气体的检测灵敏度；

♦ 高稳定性、高精度气体检测技术，误差范围为 ± 10%；

♦ 成熟可靠的通信方式，采用标准网络协议，支持远程数据传输；

♦ 数据采集可靠性高，采用过采样技术Δ－∑模数转换器，24 位分辨率，自动校准；

♦ 多样的数据显示及查询方式，提供报表和趋势图，历史数据存储寿命为10 年；

♦ 环境适应能力强，成功应用于高寒、高温、高湿度、高海拔地区；

♦ 抗干扰性能高，电磁兼容性能满足 GB/T17626 与IEC61000 标准；

♦ 提供有两级报警功能，报警信号可远传；

♦ 开放的数据库，可接入电力系统局域网；

此外，ZHYSP-I 系统采用了模块化设计，高性能嵌入式处理器的应用使色谱在线监测

系

统更加稳定可靠，并具有下列特点：

♦ 更快的分析周期，最小监测周期为40-60 分钟，可由用户自行设置，推荐检测周期

为 24 小时检测一次；

♦ 油气分离速度快，仅需10 分钟多钟左右，采用特殊的环境适应技术，消除温、湿度变化对气体分配系数的影响；

♦分析后的油样采用脱气和缓冲处理技术，消除回注变压器本体的油样中夹杂的气泡，多层隔离式回注油（返油）技术，绝对保证载气不会带进变压器本体中；

♦ C2H2 最低检测限可达0.1-0.5 μ L/L ；

♦ 采用双回路多模式恒温控制，控温精度达 ± 0.1 ℃ ，设备配有自动恒温工业空调；

♦ 采用嵌入式处理器控制系统，将油气分离、数据采集、色谱分析、浓度计算、数据报警、设备状态监控等多功能集于一体，不会出现数据丢失等情况，大大提高了系统的可靠性和稳定性；

♦ 功能接口电路采用光耦隔离设计，进一步提高系统抗干扰性能；

♦ 采用以太网方式，可实现全数字、远程数据传输、控制和参数设置；

♦ 加强系统故障诊断功能，提供改良三比值法、大卫三角法和立方体图示法，给出诊断结果；

♦ 加强系统自检，增加远程维护功能，提供设备异常事件报警；

♦ 支持61850 通讯协议，提供同类监测设备组网功能，可实现某一区域的集中远程诊

断；

♦ 系统结构采用19”标准机箱和高集成模块化设计，结构紧凑，安装维护简便，操作

人性化；

♦ 可扩展性高，可便捷的与其它监测装置集成；

♦ 无钢瓶设计，不需要每年更换载气，大大减少了售后维护量，并且没有高压容器在变压器旁，设备安全性得到充分保障，没有任何安全隐患。

ZHYSP-I 变压器油色谱在线监测系统可由现场监测主机独立完成，现场监测主机包含色谱数据采集处理模块、、油气分离模块、气体检测模块、气源模块等四个高集成模块和辅助单元组成。其中色谱数据采集处理模块包含数据采集单元、现场控制处理单元、通讯控制单元及61850 规约通讯等；油气分离模块包含油样循环采集单元、油样定量单元、油样处理返回单元、脱气集气单元等；气体检测模块包含气体分离单元、恒温恒流控制单元、气体检测单元等；气源模块包含产气单元、储气单元、净化单元、压力控制和报警单元等；辅助单元包括置于变压器接口、油管及通信及电源电缆等。

如果不通过 61850 通讯规约直接上传数据和报警等值也可以在主控室安装电脑和监控软件，直接在主控室内监测设备的运行状况。

三、主要技术参数

1) 高频电流传感器技术参数频率范围：500kHz-30MHz 卡装方式：开口

开口内径：50-100mm 可选防护等级：IP68

2) 吸附式超声波传感器频率中心：150kHz 分辨率：1dB

精度：±1dB

3) 油色谱监测技术参数

四、网络框架图

油浸式变压器故障预警系统

五、安装方法

1、采集单元

2、监测单元

监测单元的外形尺寸如上图所示，通过螺丝紧固的方式安装到箱体内壁上（具体位置需要和客户具体确定）。

3、超声波传感器

吸附式超声波传感器采用磁吸附安装方法，吸附在油浸式变压器的箱壁上。

4、高频电流传感器

高频电流互感器安装在电缆仓底部，卡装在接地线上。带固定底座的高频电流传感器需要在柜体内部接地线走向打孔安装。

5、铁芯电流传感器

铁芯电流传感器采用卡装在铁芯接地线上。

六、标准配置清单

感谢使用本公司产品，如有疑问请来电来函，我们会及时作出响应

谢谢！售后服务专线：8225-9010