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电力变压器在线监测及故障诊断分析系统说明报告华中科技大学目录1. 概述 (3)1.1. 用途 (3)1.2. 使用环境 (3)1.3. 技术特点 (3)2. 主要技术参数 (4)2.1. 额定数据 (4)2.2. 通信方式 (4)2.3. 诊断方式 (4)2.4. 设定参数 (4)3. 诊断工作原理 (5)4. 通信软件使用说明 (7)4.1. 连接MIS系统 (7)4.2. 连接铁芯接地电流装置 (7)5. 客户端软件使用说明 (9)5.1. 主界面 (9)5.2. 用户管理 (10)5.3. 数据获取 (11)5.4. 系统查询 (13)5.5. 诊断分析 (14)5.6. 系统设置 (15)6. 运行与维护 (17)6.1. 一般检查 (17)6.2. 投运前装置的设置与检查． (17)6.3. 运行时检查 (17)6.4. 使用注意事项 (17)6.5. 常见故障处理指南 (17)1.概述1.1. 用途对主变压器进行在线监测，获取反映变压器绝缘状况的关键参数，包括铁芯接地电流、油中气体组分两部分在线获取数据，以及预防性试验、油化学试验、缺陷等历史数据，从多个角度实时全面反映运行变压器的绝缘状态，并对其绝缘状况做出分析、诊断。
系统实现自动运行及数据上网功能，对监测结果建立状态监测数据库，并进行数据管理、分析、统计、整合，为电力变压器状态检修提供辅助分析和决策依据。
1.2. 使用环境本系统服务器安装于变电站内。
为便于与“变压器铁心接地电流报警系统”进行RS485通信，需安装在该系统工控机附近；同时，系统需连接供电局局域网，以实现数据获取和上网功能。
1.3. 技术特点1)软件平台采用Visual C++6.0编写，使用操作系统为WindowsXP系统，数据库采用SQLServer2000 SP4。
2)实现与“变压器铁心接地电流报警系统”、“MIS生产管理数据整合与集中应用业务平台”、“在线油气色谱分析系统”通信，获取与变压器相关数据，并整合录入数据库。
主变压器在线监测装置配置分析发表时间：2018-10-01T11:06:56.253Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：刘涛邱健[导读] 摘要：大型电力变压器的安全稳定运行日益受到各界的关注，尤其越来越多的大容量变压器进网运行，一旦造成变压器故障，将影响正常生产和人民的正常生活，而且大型变压器的停运和修复将带来很大的经济损失，在这种情况下实时监测变压器的绝缘数据，使变压器长期在受控状态下运行，避免造成变压器损坏，对变压器安全可靠运行具有一定现实意义。
(国网长治供电公司山西长治 046000)摘要：大型电力变压器的安全稳定运行日益受到各界的关注，尤其越来越多的大容量变压器进网运行，一旦造成变压器故障，将影响正常生产和人民的正常生活，而且大型变压器的停运和修复将带来很大的经济损失，在这种情况下实时监测变压器的绝缘数据，使变压器长期在受控状态下运行，避免造成变压器损坏，对变压器安全可靠运行具有一定现实意义。
主变压器在线监测主要包括：油色谱、温度（光纤测温）、铁芯接地、局部放电、套管介损监测。
关键词：主变压器；在线监测；分析1 概述1.1 目的和意义电力系统一直沿用定期检修和事后检修相结合的检修模式来检查、处理设备缺陷，在多年的实践中有效减少了设备的突发事故，基本保证了设备的良好运行。
随着我国经济的高速发展，电力需求不断增加，电网规模迅速发展，电网设备数量急剧增加，定期检修的工作量剧增，维护检修费用骤增，检修人员紧缺问题便日益突出。
这种运行习惯显然已不能满足电力系统发展的要求。
因此，为了解决电力系统面临的提高供电可靠性、有效控制检修成本、合理延长设备使用寿命等棘手问题，实现状态检修成为必然趋势。
在新建工程中，安装配置或预留一定数量的在线监测装置接口，有选择地对电气一次设备的运行状况进行在线监测，实时检测运行设备的各种参数，及时发现设备的潜在故障，防患于未然，避免恶性事故的发生，使运行维护由定期检修逐步转向状态检修，进一步提供安全、优质的电能。
湖南省地方标准《非晶合金铁心通用技术要求》（征求意见稿）编制说明2020年05月《变压器用铁心接地电流在线监测装置通用技术要求》（征求意见稿）编制说明一、工作简况（一）任务来源2020年2月，本项目由湖南省变压器技术标准化委员会委托特变电工衡阳变压器有限公司、湖南省变压器产品质量监督检验中心等单位，向湖南省市场监督管理局提出编制申请。
项目于2020年3月获得湖南省市场监督管理局批准立项。
（二）本标准起草单位和归口单位标准起草单位：特变电工衡阳变压器有限公司、湖南省变压器产品质量监督检验中心。
本标准归口单位：湖南省变压器技术标准化委员会。
（三）标准制订的背景及意义变压器是电力系统的核心部分,变压器铁心的故障发生率直接关系到变压器甚至整个电力系统能否安全可靠运行,为了降低铁芯多点接地故障的发生率,可对变压器铁芯接地电流进行实时监测。
变压器铁心接地电流在线监测装置,能够实现接地电流的实时监测、超出故障电流值时报警、历史电流数据查询以及历史电流最大值保存等功能。
应用本装置可告别以往人为定期巡检的故障排查模式,在很大程度上节省人力物力,提高铁芯接地电流测量的精度,降低变压器铁芯的故障发生率,从而提高电力系统的供电效率，对提高变压器运行的安全可靠性具有十分重要的意义。
行业内铁心接地电流在线监测装置生产的产品性能、尺寸各部相同，无法满足变压器行业对于铁心接地电流在线监测装置的标准化统一技术要求，安装要求及采购要求，编写行业规范，制定统一标准进行规范化，技术指标统一化，使变压器行业组配件更好的发展。
因此，我省迫切需要制定变压器铁心接地电流在线监测装置技术规程，指导省内变压器生产、应用企业，提升技术水平，提高市场竞争力，促进我省变压器技术的发展。
二、工作情况2019年9月，湖南省变压器技术标准委员会通过讨论确定了编写计划，并向湖南省市场监督管理局申请审批同意，2020年2月，参考相关文献资料，遵循国家标准GB/T1.1-2009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则，经项目组多次讨论修改，于2020年4月上旬前形成标准初稿。
浅谈电力一次设备在线监测系统摘要：智能变电站的在线监测系统可以对变电站进行综合监测和故障诊断,并提供整体解决方案。
安装在高压设备上的在线监测系统可以分析、诊断、预测正在或即将发生的故障,也可以区分故障性质、故障类型、故障程度及其原因,并根据该分析结果给出故障控制和解除措施,从而保障设备安全稳定运行。
本文分析了一次设备运行信息的分类和收集方法。
根据一次设备在线监测的原则和方法,提出智能变电站中在线监测的配置原则。
关键词：智能变电站一次设备在线监测配置原则1在线监测系统结构按照国家电网公司所发布的智能化和在线监测规范要求,目前智能变电站在线监测系统层次结构示意图如图1所示。
如图1所示,系统按照装置(IED)分为4层,包括站端监测单元、主IED、子IED和传感器(或监测装置)。
站端监测单元是全站的后台,负责变电站的监视和管理;主IED按监测设备类型配置,子IED负责部分监测数据的采集及转发;传感器,或与传感器一体的监测装置,直接与被监测一次设备连接。
2设备信息收集和分类2.1设备信息的分类智能电网中,与电气设备相关的所有信息包括波形、声音,图像应该是以数据的形式提供。
为了便于收集和处理,一次设备的数据被分为五种:基础数据、操作数据、测试数据、在线监测数据、缺陷数据和事故数据。
基本数据是静态的,这是一次设备的基本参数,其他数据是动态的。
反映设备的操作条件的数据包括:电压、电流、断路器动作次数等。
测试的数据包括:充电测试数据、常规测试数据和诊断试验数据,这些事由专业仪器获得的数据。
2.2设备信息的收集一次设备的信息是由通过监控设备的手动输入和自动采集收集的。
基本数据和测试数据由人工输入收集。
目前,基本数据由制造商的说明书提供,并输入由操作者提供到操作和管理系统。
测试数据是由维修人员,通过测试部门提供的测试报告输入。
设备的运行数据由通过监控设备的手动输入和自动采集收集。
目前,大部分的操作数据是通过人工输入,以及部分数据由监控系统中的变电站收集诸如电压、电压、电流、开关设备的位置的信号,和变压器油的温度等。
变压器铁芯及夹件接地电流在线监测装置的设计和应用摘要：针对当前变压器铁芯及夹件接地电流需要运行人员定时人员测量，存在时效差及缺乏系统数据记录的问题，研制了一套能够实时在线监测变压器铁芯及夹件接地电流的装置。
该装置能够实时监测到变压器铁芯及接地电流数值，并实现就地显示和PC端、移动端实时查询数据的功能。
并且装置具有报警功能，当接地电流超过设定值后，能够通过短信、微信等方式实时进行告警，有助运行人员及时发现异常。
此外，装置还有具有数据存储功能，有助于历史数据的分析。
关键词：变压器；铁芯；夹件；接地电流；在线监测0 引言电力变压器是变电站的核心设备之一，为防止变压器正常运行时铁芯及夹件因对悬浮电压而造成对地断续性击穿放电，要求铁芯及夹件必须有一点可靠接地，消除形成铁芯及夹件悬浮电位的可能[1]。
但当铁芯及夹件出现两点以上接地时，导致的不均匀电位便会在接地点之间形成环流，进而造成变压器发热损坏的情况[2]。
按照相关电力规程的要求，变压器铁心夹件的接地电流应小于100mA[3]。
当前对铁芯及夹件接地电流的测量手段是运行人员在一定的时间周期内，借助钳形电流表对变压器的铁芯及夹件的接地下引线电流进行测量，存在着数据的精确度和时效性问题，无法对变压器的状态做出一个准确有效的判断。
并且，当变压器发生故障时，运行人员进行测量工作也存在着发生人身伤亡的可能性。
因些，亟需研制一种能够实时地对变压器铁芯及夹件接地电流进行监测的装置，不仅能够就地采集显示数值，同时还能将数据上传到网络端并在PC端或者移动端实时读取到数据，并且在电流超过某个设定数值时，能够提醒告警，确保及时发生变压器的异常情况。
1 在线监测装置设计铁芯及夹件接地电流在线监测装置首先应确保装置采集数据具有较高的精确度，运行人员不仅可就地读取到接地电流的数值，而且还可通过移动、PC端随时随地读取电流数值，并且通过装置的告警功能及时发现设备的异常。
针对以上设计的功能要求，装置整体结构图如图1所示。
浅析变电站一次设备在线监测技术发表时间：2018-03-14T11:11:38.747Z 来源：《电力设备》2017年第29期作者：黄国林孙晓兰高子力张楠吴子双[导读] 摘要：本文对变电站一次设备变压器、电容型设备、电力电缆的在线监测项目和监测技术方法进行评述，电气设备状态在线监测作为电网安全运行第一道防线的关键技术之一，随着传感器技术的发展，具有良好的应用前景。
（国网山东省电力公司青岛供电公司山东青岛 266000）摘要：本文对变电站一次设备变压器、电容型设备、电力电缆的在线监测项目和监测技术方法进行评述，电气设备状态在线监测作为电网安全运行第一道防线的关键技术之一，随着传感器技术的发展，具有良好的应用前景。
关键词：在线监测；变电站；一次设备1变压器状态监测变压器状态在线监测系统对变压器绝缘的放电状况进行在线监测，尽早发现潜伏故障，提出预警，避免发生严重事故。
变压器状态在线监测的内容有：（1）变压器油色谱在线监测；（2）变压器局部放电在线监测；（3）变压器油温在线监测；（4）变压器套管在线监测；（5）变压器铁芯接地电流在线监测。
（1）油色谱分析法。
该方法是含油设备绝缘监测最常用的方法之一。
由于设备内部不同的故障会产生不同的气体，通过分析油中气体的成分、含量和相对百分比，就可达到设备绝缘诊断的目的。
典型的油中气体H2,CO,CH4,C2H6,C2H4,C2H2等常被用作分析的特征气体。
由于色谱柱对不同气体具有不同的亲和力，具有不同的保留时间实现了故障特征气体的分离，传感器按气体的出峰顺序分别对特征气体进行检测并将气体浓度转换成电信号，后台机通过现场网络获得数据采集器采集的数据并进行定量计算分析，并进行故障诊断。
（2）局部放电法。
常用的局部放电检测方法有声学检测、光学检测、化学检测、电气测量、脉冲电流法，超高频法和超声波法等，局部放电既是设备绝缘系统老化的征兆，也是造成绝缘老化的重要机理。
（3）频率响应分析法。
智能化变电站在线监测技术摘要:本文主要介绍了智能变电所中所应用的在不影响设备运行的条件下,利用变压器在线监测、GIS在线监测、避雷器在线监测等在线监测技术,实现对全所电气设备进行数据采集、实时显示、诊断分析、故障报警和参数设置。
并指出了该技术今后的发展方向。
以220kV 云会智能变电站为例。
关键词:变压器在线监测GIS在线监测避雷器在线监测0 引言智能化变电站是智能电网建设的重要组成部分,是变电站自动化发展的一个重要方向。
智能化变电站采用低功率、紧凑型的电子式电压、电流互感器代替常规的CT和PT,采用智能断路器和智能电子装置等先进设备,利用高速光纤以太网构成变电站数据采集及传输系统,实现基于IEC61850标准的统一信息建模,达到智能设备间信息共享和互操作的变电站。
在变电站高压设备装设在线监测系统,就能够做到对已经发生、正在发生或可能发生的故障进行分析、判断和预报,明确故障的性质、类型、程度、原因,指出故障发生和发展的趋势及后果,提出控制故障发展和消除故障的有效对策避免被监测设备事故发生,保证设备安全、可靠、正常运行。
[1]在线监测系统经过数十年的研究,已经呈现出快速发展的趋势,部分成熟产品正逐渐在电网中推广和应用,并涵盖了主要的电气设备。
在线监测系统不但本身故障少,而且能够及时准确地发现变电站内主设备的缺陷,为设备的安全稳定运行发挥了积极作用。
[2]1 220kV云会变电站在线监测系统配置220kV云会智能变电站在线监测系统采用分层分布式结构,由现场监测单元、系统服务器和客户端3大部分组成。
1.1 全站在线监测整体配置(1)#1、#2主变压器配置末屏电流传感器在线监测,油色谱(含微水)在线监测,铁芯接地在线监测,温度及负荷在线监测各一套。
(2)220kV断路器、110kV断路器和35kV断路器安装气体密度,微水传感器在线监测,PT电压检测。
220kV断路器状态监测安装于220kVGIS在线监测智能组件柜,110kV、35kV断路器状态监测安装于110kVGIS在线监测智能组件柜。
2024年安全管理中变压器早期故障在线监测引言：在能源领域，变压器是电力传输和配电系统中不可或缺的关键设备之一。
然而，由于变压器长时间运行、高负荷工作，以及环境因素的影响，变压器早期故障的发生率较高，对供电稳定性和安全性构成了重大威胁。
因此，实现变压器早期故障在线监测成为了当前安全管理中的重要课题。
一、背景介绍随着电力需求的不断增长，变压器的数量和规模也在快速增加。
传统的离线检测方式无法满足变压器故障监测的需要，因为离线检测往往是周期性的且需要停电，无法实现对变压器的实时监测。
而在线监测技术的出现使得变压器的早期故障能够被及时发现和预警，为设备维护和运行提供了重要参考依据。
二、变压器早期故障的特点1. 隐蔽性：变压器早期故障往往表现为微弱的异常信号，需要高精度的监测设备进行检测。
2. 多样性：变压器故障形态多样，如绕组短路、局部放电、接地故障等。
3. 线路复杂性：变压器内部复杂的电路使得故障检测变得困难。
4. 故障后果：变压器故障可能造成设备损坏、停电甚至火灾等严重后果，因此早期故障的监测尤为重要。
三、变压器早期故障在线监测技术1. 电参数监测：通过实时监测变压器的电压、电流、功率因数等参数，分析其变化趋势，判断是否存在异常情况。
2. 热参数监测：变压器故障往往伴随着温度异常，通过安装温度传感器，实时监测变压器的温度变化，判断是否存在故障隐患。
3. 非接触式监测：采用红外热成像技术或超声波检测技术，无需接触设备表面即可监测变压器的热量变化、声音异常等。
4. 绝缘监测：采用介质损耗因素监测或局部放电在线监测技术，实时监测变压器绝缘状态，判断是否存在绝缘故障隐患。
5. 数据分析：通过对监测数据的分析，利用人工智能技术进行故障诊断和预测，提高故障检测的准确性和效率。
四、2024年变压器早期故障在线监测的发展趋势1. 智能化：将传感器、通信设备和数据分析技术相结合，实现变压器在线监测系统的智能化运行。
2. 多元化监测手段：不仅依靠电参数监测，还结合热参数、绝缘监测等手段，提高故障监测的全面性和准确性。
湖南省地方标准《非晶合金铁心通用技术要求》（征求意见稿）编制说明2020年05月《变压器用铁心接地电流在线监测装置通用技术要求》（征求意见稿）编制说明一、工作简况（一）任务来源2020年2月，本项目由湖南省变压器技术标准化委员会委托特变电工衡阳变压器有限公司、湖南省变压器产品质量监督检验中心等单位，向湖南省市场监督管理局提出编制申请。
项目于2020年3月获得湖南省市场监督管理局批准立项。
（二）本标准起草单位和归口单位标准起草单位：特变电工衡阳变压器有限公司、湖南省变压器产品质量监督检验中心。
本标准归口单位：湖南省变压器技术标准化委员会。
（三）标准制订的背景及意义变压器是电力系统的核心部分,变压器铁心的故障发生率直接关系到变压器甚至整个电力系统能否安全可靠运行,为了降低铁芯多点接地故障的发生率,可对变压器铁芯接地电流进行实时监测。
变压器铁心接地电流在线监测装置,能够实现接地电流的实时监测、超出故障电流值时报警、历史电流数据查询以及历史电流最大值保存等功能。
应用本装置可告别以往人为定期巡检的故障排查模式,在很大程度上节省人力物力,提高铁芯接地电流测量的精度,降低变压器铁芯的故障发生率,从而提高电力系统的供电效率，对提高变压器运行的安全可靠性具有十分重要的意义。
行业内铁心接地电流在线监测装置生产的产品性能、尺寸各部相同，无法满足变压器行业对于铁心接地电流在线监测装置的标准化统一技术要求，安装要求及采购要求，编写行业规范，制定统一标准进行规范化，技术指标统一化，使变压器行业组配件更好的发展。
因此，我省迫切需要制定变压器铁心接地电流在线监测装置技术规程，指导省内变压器生产、应用企业，提升技术水平，提高市场竞争力，促进我省变压器技术的发展。
二、工作情况2019年9月，湖南省变压器技术标准委员会通过讨论确定了编写计划，并向湖南省市场监督管理局申请审批同意，2020年2月，参考相关文献资料，遵循国家标准GB/T1.1-2009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则，经项目组多次讨论修改，于2020年4月上旬前形成标准初稿。
变压器铁芯接地电流超标故障分析刘小二陈飞国网湖北省电力公司检修公司特高压交直流运检中心，湖北宜昌443002摘要：通过带电测量变压器铁芯、夹件接地电流，结合绝缘油气相色谱法判断铁芯接地故障。
串入接地电阻降低变压器铁芯接地电流，保证变压器安全正常运行，避免缺陷进一步扩大。
关键词：变压器；铁芯；接地电流中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)37-0084-021 概述变压器在正常运行时，带电线圈和引线产生不均匀电场，铁芯和夹件等金属构件处于电场中。
而变压器内部电场是一个不均匀电场，不但电力线形状特殊，而且各点电位大小差异很大，铁芯、夹件等金属构件因所处位置不同会有不同的电位，当两点电位差达到能够击穿二者之间绝缘时便产生断续火花放电（放电后两点电位相同，停止放电；再产生电位差，再放电……），断续放电会加速变压器油分解和固体绝缘损坏，如长期下去，必将导致事故发生。
为避免上述情况，铁芯及其它金属件必须与油箱相接并一起接地，使它们均处于零电位，且铁芯必须一点可靠接地，当铁芯出现两点及以上接地时，铁芯间的不均匀电位就会在接地点之间形成环流，会引起铁芯局部过热，严重时会造成铁芯局部烧损；还可能使接地片熔断，导致铁芯电位悬浮，产生放电性故障。
变压器铁芯担负着电—磁—电转换的重要环节，是变压器最重要的部件之一。
变压器在运行中，因铁芯叠装工艺欠佳等原因，极易造成级间短路，而导致放电过热和多点接地故障，严重时将损坏变压器。
由于变压器铁芯接地电流的大小随铁芯接地点多少而变化，因此，在预防维护中，国内外都把铁芯接地电流作为诊断大型变压器铁芯短路故障的特征量。
2 变压器铁芯接地故障检测方法2.1 绝缘电阻测量法对于停电状态的变压器，断开铁芯正常接地线，用2500V 兆欧表测量铁芯对地电阻，如绝缘电阻为零或很低，则表明可能存在铁芯多点接地故障。
2.2 测量铁芯接地线中有无电流在变压器铁芯外引接地线上，用钳形表测量引线中是否有电流。
变压器铁芯接地电流在线监测技术的应用摘要：电力变压器在运行过程中，带电的绕组和油箱之间存在电场，铁芯和夹件等金属构件处于电场之中，由于电容分布不均匀，场强各异，若铁芯没有可靠接地，则存在对地悬浮电位，产生铁芯对地的充放电现象，破坏固体绝缘和油的绝缘强度；若铁芯一点接地，即消除了铁芯悬浮电位的可能；但当铁芯出现两点或以上多点接地时，铁芯间的不均匀电位就会在接地点之间形成短路环流，造成铁芯局部过热；严重时，因过热变压器内部产生大量气体，引起轻瓦斯发信，甚至导致重瓦斯动作而使变压器开关跳闸，中断对外供电，近年来，贵州、广西等地都发生过因铁芯接地故障造成重瓦斯保护动作，从而使220kV变压器停电的事故，其损失惨重；同时环流过热还会烧熔局部铁芯硅钢片，使相邻硅钢片间的绝缘漆膜烧坏，引起硅钢片片间局部短路，使故障点扩大，变压器铁损变大，严重影响变压器的性能和正常运行，甚至发展到修复时，不得不更换硅钢片的严重程度。
关键词：铁芯；电容分布不均；场强各异；悬浮电位；充放电现象；短路环流；轻瓦斯；重瓦斯；变压器停电引言现代大型变压器，由于制造工艺质量、运输、安装和运行维护等原因，在变压器运行过程中，铁芯接地故障往往时有发生，且在变压器各类故障中占相当的比例，不容忽视。
对变压器的事故统计分析表明，铁芯事故在变压器总事故中已占到了第三位，而铁芯的故障的产生，大部分是由于铁芯多点接地引起的。
目前常用的检测手段是对设备的绝缘油采样后进行气体色谱分析和用钳形电流表测量变压器铁芯外引接地套管的接地下引线的电流，来推断并发现潜伏性故障，是保证大型电力变压器安全运行和正常维护的主要手段。
然而，这样的监测手段不仅浪费人力物力，而且无法长时间连续监测铁芯接地电流的变化，不能及时掌握变压器铁芯接地电流的发展趋势。
同时，《电力安全规程》规定使用钳形电流表测量时应戴绝缘手套，站在绝缘垫上，不得触及其他设备，以防止短路和接地。
由此可见，测量工作中有一定的危险性，遇到故障情况时，如果操作不当易造成人身伤害事故。
变压器铁心接地电流在线监测装置技术规范书（通用部分）变压器铁心接地电流在线监测装置技术规范书（通用部分）版本号：2017版V1.0编号：中国南方电网有限责任公司2017年12月本技术规范书对应的专用部分目录目录1 总则 (1)2 工作范围 (1)2.1 供货范围 (1)2.2 服务界限 (1)2.3 技术文件 (2)3 应遵循的主要标准 (2)4 使用条件 (3)4.1正常工作条件 (3)4.2特殊工作条件 (4)4.3 接入安全性要求 (4)4.4 装置要求 (4)5 技术要求 (4)5.1 基本功能要求 (4)5.2 监测性能要求 (5)5.3 通信功能 (5)5.4 绝缘性能 (6)5.5 电磁兼容性能 (7)5.6 环境适应性能 (8)5.7 机械性能 (8)5.8 外壳防护性能 (8)5.9 连续通电 (9)5.10 可靠性 (9)5.11 装置寿命 (9)5.12 结构和外观 (9)5.13 网络安全要求 (9)6 试验项目及要求 (9)6.1 试验环境 (9)6.2 接入安全性检查 (10)6.3 基本功能检验 (10)6.4 监测性能试验 (10)6.5 通信及一致性试验 (10)6.6 绝缘性能试验 (11)6.7 电磁兼容性能试验 (11)6.8 环境适应性能试验 (13)6.9 机械性能试验 (14)6.10 外壳防护性能试验 (15)6.11 连续通电试验 (15)6.12 结构和外观检查 (15)7 检验规则 (15)7.1 型式试验 (16)7.2 出厂试验 (17)7.3 送样检测试验 (17)7.4 交接试验 (17)7.5 运行中试验 (17)8 技术联络、技术培训及售后服务 (17)8.1 技术联络 (17)8.2 技术培训 (17)8.3 售后服务 (17)9 标志、包装、运输、贮存 (18)9.1 标志 (18)9.2 包装 (19)9.3 运输 (19)9.4 贮存 (19)附录A 在线监测装置数据通信要求 (20)ICD建模要求 (20)SCD建模要求 (30)1 总则1.1本技术规范书适用于中国南方电网公司电网设备采购的变压器铁心接地电流在线监测装置，提出了该类装置的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
变压器铁芯接地电流在线监测及控制系统设计摘要：针对目前变压器铁芯接地电流检测精度、时效差的问题，研制了一种功能完善的监测及控制装置。
该文阐述了该装置的硬、软件设计情况并做了详细说明。
现场实验结果表明该装置可以实现对铁芯接地电流实时在线监测，能够判断出铁芯接地电流的变化，在发生变压器铁芯多点接地故障时，迅速做出处理，防止事故扩大。
目前，该装置已投入使用，运行情况良好。
关键词：变压器铁芯接地电流在线监测限流电阻光纤目前，现场人员惯用的检测手段是采用钳形电流表测铁芯外引接地套管的接地下引线电流，这种方法易受强电磁环境干扰，会出现同一测量点几次测量值差别迥异的情况，而且不能保证在第一时间发现铁芯两点接地，检测精度和时效性都存在一定的问题，从而不能对变压器的健康状况做出全面、精确的判断。
通过研制变压器接地电流在线监测及控制装置，将泄漏电流传感器夹装在铁芯接地线上，精确地采集接地电流，采用先进数字信号处理、分析和计算，实现铁芯接地电流实时监测，接地故障自动录波、分析判断、故障报警、趋势预测等功能。
对变压器状态进行在线评估、预警和风险分析，从而达到防患于未然的目的。
当泄漏电流超过300mA时，发出报警信号，根据泄漏电流的大小分析投入多大的串联电阻，将变压器泄漏电流降低到规定值以内，确保变压器不会在两点接地时长时间运行。
1 工作原理
整个装置由上位机和下位机组成。
下位机安装在现场，完成铁芯电流信号的提取，数字化处理、监测参数的显示、历史数据的自动保存和显示，下位机将最新数据自动保存到存储器中或通过通信线路上传给上位机，上位机获得了下位机上传的数据后可以进行波形显示，历史数据的分析以及初步的故障诊断等，上位机和下位机之间通过现有强大的光纤进行数据交换。
监控装置由信号采集和处理单元、A/D 转换单元、DSP、开关量输出、限流电阻单元、显示单元、通信接口等组成。
直流电流互感器完成对泄漏电流模拟量的采集，经A/D转换后，通过SPI接口传到DSP；由DSP发出控制命令，实现对模拟开关的控制；设置通信接口模块，通过该模块可完成软件系统的调试、维护及程序的在线更新。
(1)信号采集、处理：该监测系统在采集监测信号时不改变设备的运行状态。
铁芯电流正常和故障时的数值差别较大，通过测量回路中串入量程不同的两个电流互感器，分别精确监测正常运行情况下的弱接地电流（微安级）和铁芯发生多点接地后出现的大接地电流（可达几十安），保证测量精度。
通过屏蔽电缆传输采集到的电流量，采用傅里叶算法，DSP将经变换后离散的采样值计算出电流基波幅值，进行各种分析和处理，提高采集、运算精度。
(2)DSP芯片：CPU选用了TI公司推出的32位定点高性能低功耗TMS320F2812处理器，主频最高150MHz。
该芯片采用了四级流
水线操作，指令执行速度快；内部模块丰富(具有SPI，SCI，CAN模块)；外部I/O口多。
可满足本系统的精度和实时性要求。
(3)时钟日历芯片、EEPROM：实时时钟日历芯片提供给主机当前的准确时间，每隔60秒系统将采集到的电流幅值存入以当前日期命名的文件，并记录采集电流的时间。
每24小时记录一个文件,可用按时间来查阅的电流趋势图。
EEPROM存储芯片存储所有电流互感器的信息，包括电流互感器的编号、是否故障、变压器编号、变压器是否投入以及系统参数和故障日志等。
(4)液晶显示：液晶显示采用WEINVIEW MT500系列的7.7 英寸屏，RISC嵌入式CPU。
将复杂的人机接口操作任务交给人机，这样人机与主机之间的通讯量将大大缩小，最多几百个字节。
(5)报警功能：装置设有报警继电器，通过设定不同的定值来发出不同的信号。
当主机判断多点接地存在时，采样值稳定且超过300mA后，发出告警信号，提示工作人员变压器发生铁芯接地，应尽快处理；采样值稳定且超过100mA后，发出提示信号，提醒工作人员应进行预防性跟踪试验，尽快找出接地电流变大的原因。
在发信号时，报出变压器的编号、相别。
硬件抗干扰设计
设计包括以下部分：（1）高、低压数值系统采用光耦隔离设计；数字电路、模拟电路及功率电路分开布置。
（2）在电源入口适当位置增加去耦电容，减少电源地线的公共阻抗。
采用不同的电源分别对数
字电路、模拟电路单独供电，避免通过地线形成回路，同时保证系统一点接地。
（3）采用屏蔽双绞线电缆传输弱电信号，并且屏蔽层单端接地。
（4）设置看门狗(WDT)，在软件运行出错或死循环时使自动使系统复位。
2 系统功能
(1)可以查阅同一设备的不同时间数据查阅、同类设备的数据和历史告警数据进行波形查阅、表格查阅、曲线查阅；(1)实时显示被监测设备的工作状态和运行参数；(3)实时监测设备状态，被监测设备出现异常自动发出报警信号，运行人员在上位机上可以打印告警信息（告警内容、类型、时间）；(4)可设定接地电流报警限值及限流电阻的投切方式；(5)对采集到的各类数据进行统计，用曲线和柱状图表示。
3 样机调试
电流互感器首先进行零偏校正，然后进行满量程输出幅度调整。
利用可调稳压源、交流电阻箱和标准交流毫安表串联构成回路，搭建一个实验平台，通过调节电阻来改变电流大小，用设计完成后的装置，进行测试。
实验使用高精度钳形电流表作为测量和校准的标准表，其采样速率2次/s，分辨率10uA，测量精度70%RH以下。
利用升流器升流检测系统报警情况，在100mA时，装置即发出报警信号，在300mA时，限流电阻自动投入，将电流降到要求以下，满足在线监
测的实时性要求，并且能够有效地避免变压器在铁芯接地电流超标的情况下长期运行。
4 结语
调试成功后，该装置于2012年8月安装在500kV沂蒙变电站试运行，装置运行情况稳定。
由于该系统具有完备的组网功能，检修公司计划将来推广运用后进行组网，将有关监测信息实时上传，为试验人员提供数据支持，为判断和处理故障提供科学依据，作为状态检修的重要依据。
参考文献
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