《变压器智能化关键技术及工程应用》

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电力变压器是电网的核心设备,智能电网的快速发展对变压器的可靠性和应对复杂工况能力提出了更高要求,具有测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化等特征的变压器智能化技术应用前景广阔。

现有变压器智能化系统功能单一,缺乏对电气、机械、油化等状态信息全面监测,在系统平台、数据格式等方面尚未形成统一体系结构,难以推广应用。变压器状态评估及故障诊断模型和算法众多,但各有其局限性,缺乏对其正确性和有效性的验证手段。现有变压器在线监测系统多为投运后加装,布局合理性差,通讯协议不匹配,难以准确反映变压器整体运行状态。国内尚未形成变压器智能化系统组件、智能控制柜性能检测标准,难以保证状态信息准确性和系统运行稳定性,影响了状态评估和故障诊断的有效性。

项目针对变压器智能化关键技术及其性能检测方法开展系统性研究,创新研制内外分置式结构的特高频局部放电传感器,采用天线模块与信号处理模块可分置式的结构,解决了检修维护困难、散热及屏蔽性差等技术难题;提出融合环境噪声、HFCT、超声、UHF等多种检测手段的变压器局部放电综合在线监测方法,解决了检测手段单一而引起的检测信号准确性差等难题;提出特高频信号幅值转换成视在放电量的计算方法,为通过特高频检测准确获取放电量创造了重要条件;提出基于支持向量机的小波变换变压器振动监测评估方法,解决了内部机械性故障诊断准确性差等技术难题;提出综合线性评分、物元理论、神经网络的变压器故障诊断方法,解决了故障性质判定和定位等技术难题;提出变压器各类参量监测系统同时运行时的性能检测方法和变压器智能化综合评估诊断模型正确性的校验方法,统一了变压器智能化系统组件、智能控制柜的性能检测标准。

经中国科学技术信息研究所、四川省科学技术信息研究、华北电力科学研究院等科技查新机构查新,项目创新点未见国内外公开报道。经中电联组织的专家委员会鉴定,项目研究成果达到国际领先水平。

项目研制的变压器智能化系统在国网四川、河北、辽宁省电力公司开展工程应用。投运至今,系统运行状态良好,全面监测变压器运行参数,综合评估其健康水平,为该设备实施状态检修提供了坚强支撑。制定的变压器智能化系统组件性能检测方案已在特变电工、西门子等16家变压器制造企业开展性能检测,制定的变压器智能控制柜性能检测方案已在国电南自、北京四方继保等22家设备制造企业推广应用,取得良好经济社会效益。

项目发表高水平学术论文17篇,其中SCI及EI检索14篇;授权发明专利3项、实用新型专利7项、软件著作权1项;编制完成1项国家标准及1项国网公司企业标准(报批稿)。

变压器智能化系统能全面掌握变压器实时运行状态,降低设备故障发生几率,有效提升状态检修效率,为科学制定电网调度计划和检修策略提供依据,有力保障了电网核心设备可靠运行。项目促进了变压器智能化技术的全面推广,将极大提升中国变压器行业制造水平,加速电气设备智能化发展,促进产业结构调整,为国家“制造强国”战略奠定坚实基础。

成果说明

该项目研制的变压器智能化系统适用于110kV及以上电压等级的油浸式大型电力变压器。该系统能实现对变压器运行状态的综合在线监测和评估,可为其优化运行和管理提供坚强支撑,为电网调度系统、站内自动化系统和保护系统提供变压器实时状态数据。 项目研制的变压器智能化系统成功应用于国网自贡供电公司沙坪110kV变电站2#主变。2014年6月11日投运至今,整套系统设备运行正常,获取大量现场运行数据。该系统能全面监测变压器运行参数,综合评估变压器健康水平,为设备状态检修提供良好支撑。 项目

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