智能变压器设备及智能组件介绍

1、智能变压器设备及智能组件介绍智能变压器设备及智能组件介绍二二国家电网公司对智能变压器定义国家电网公司对智能变压器定义三三智能变压器方案智能变压器方案 四四智能变压器研发情况智能变压器研发情况五五对智能变压器的思考对智能变压器的思考目录：目录：一一西安西电变压器有限责任公司简介西安西电变压器有限责任公司简介西变公司西变公司 隶属中国西电集团隶属中国西电集团是中国三大变压器制造企业之一；是中国三大变压器制造企业之一；是我国超高压、特高压变压器类产品的核心制造企业是我国超高压、特高压变压器类产品的核心制造企业西变公司质量方针西变公司质量方针创新创新吸纳百川吸纳百川品质品质精益求精精益求精服务服务永无

2、止境永无止境西变公司职业健康安全西变公司职业健康安全/ /环境方针环境方针安全第一安全第一 保障健康保障健康节能降耗节能降耗 污染预防污染预防遵守法规遵守法规 持续改进持续改进 西变公司西变公司 “十五十五”以来进行了以来进行了1000kV1000kV变压器、并联变压器、并联电抗器和电抗器和800kV800kV直流输电工程用换流变压器、平波电抗直流输电工程用换流变压器、平波电抗器批量生产能力的技术改造，目前已经实现器批量生产能力的技术改造，目前已经实现80000MVA80000MVA的的年生产能力。年生产能力。 西变试验中心是国内变压器制西变试验中心是国内变压器制造厂家中首个取得中国实验室国家

3、造厂家中首个取得中国实验室国家认可委员会（认可委员会（CNASCNAS）认可的试验室。）认可的试验室。 20092009年年1111月，西变试验中心通月，西变试验中心通过机械工业特高压变电技术工程实过机械工业特高压变电技术工程实验室建设项目验收，组建成功行业验室建设项目验收，组建成功行业内首个特高压工程实验室。内首个特高压工程实验室。19961996年年1212月通过月通过ISO9001ISO9001 94 94版质量体系认版质量体系认证，并获得美国证，并获得美国FMRCFMRC公司质量体系认证证书公司质量体系认证证书20002000年年8 8月通过华信技术检验有限公司月通过华信技术检验有限公

4、司ISO9001ISO9001质量体系认证复评质量体系认证复评20032003年通过年通过ISO9001ISO900120002000版质量体系认证，版质量体系认证，20062006年通过质量体系认证复评年通过质量体系认证复评20052005年在陕西省内首家通过年在陕西省内首家通过ISO10012ISO10012：20032003计量检测体系的认证，获得了该体系认证证计量检测体系的认证，获得了该体系认证证书书20072007年年9 9月，西变公司月，西变公司通过通过ISO14001ISO14001环境体系环境体系认证认证20072007年西变年西变220kV220kV以上电力变压器和并联电抗器

5、获得以上电力变压器和并联电抗器获得国家名牌产品称号国家名牌产品称号西变公司获得西变公司获得国家用户满意企业称号国家用户满意企业称号 西变在西变在5050多年的发展历程中，始终坚持走自主研发的道路，多年的发展历程中，始终坚持走自主研发的道路，不断进行关键技术科研攻关和技术创新，形成了具有西变特色的不断进行关键技术科研攻关和技术创新，形成了具有西变特色的专有技术研发平台；同时，紧跟世界输变电技术发展潮流，先后专有技术研发平台；同时，紧跟世界输变电技术发展潮流，先后引进了法国、日本、瑞典等国家的牵引变压器、电力变压器、引进了法国、日本、瑞典等国家的牵引变压器、电力变压器、500kV 500kV 换流

6、变压器和平波电抗器全套设计制造技术，通过消化换流变压器和平波电抗器全套设计制造技术，通过消化吸收和推广应用，掌握了国际先进水平的输变电设备设计制造核吸收和推广应用，掌握了国际先进水平的输变电设备设计制造核心技术，形成了具有自主知识产权、先进、完整、成熟的变压器心技术，形成了具有自主知识产权、先进、完整、成熟的变压器类产品设计、制造技术体系，具备了独立开发具有国际先进水平类产品设计、制造技术体系，具备了独立开发具有国际先进水平的新产品、新技术的能力。的新产品、新技术的能力。 仅仅20002000年以来，西变公司开发新产品年以来，西变公司开发新产品100100多多项，项，4242项通过国家两行业鉴

7、定，项通过国家两行业鉴定，5050以上的产品以上的产品达到国际同期先进水平，达到国际同期先进水平，2020多项获得国家、部委、多项获得国家、部委、省市科技奖，部分获得国家、部委和省市名优产省市科技奖，部分获得国家、部委和省市名优产品，满足市场对新产品、新技术的需求。品，满足市场对新产品、新技术的需求。 二二国家电网对智能变压器定义国家电网对智能变压器定义三三智能变压器方案智能变压器方案 四四智能变压器研发情况智能变压器研发情况五五对智能变压器的思考对智能变压器的思考目录：目录：一一西安西电变压器有限责任公司简介西安西电变压器有限责任公司简介国网对智能变压器定义国网对智能变压器定义 国网公司对智

8、能变压器的定义可以涵盖为：测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化五大要求： 智能高压设备，具有以下基本功能： a）向站监控系统自主报告运行状态、控制状态及可靠性状态，服务于运行监控。 b）向调度系统自主报告运行状态、控制状态及可靠性状态，服务于电网优化运行，如负荷控制、退/运决策、故障预案等。 c）向生产管理系统自主报告反映可靠性状态的格式化信息，服务于设备运行管理，如状态检修、寿命周期成本管理等国网对智能变压器定义国网对智能变压器定义1）测量数字化 所有常规变电站中采用模拟方法测量的参量，如电力变压器油温等，采用就地数字化测量，通常由测量IED完成，是智能组件功能的一部分

9、 。 国网对智能变压器定义国网对智能变压器定义2）控制网络化 对有控制需求的组（部）件实现基于智能变电站通信网络的控制，支撑信息、控制指令和控制反馈信息等均为网络传输。如电力变压器的冷却装置、有载分接开关等。控制方式包括： a）站控层设备通过智能组件进行控制，如对载分接开关的控制。 b）智能组件就地自主控制，如对变压器冷却装置的控制。正常运行情况下，控制的优先顺序是：直接控制、站控层设备控制和自主控制。 国网对智能变压器定义国网对智能变压器定义3）状态可视化 指智能高压设备的运行状态、控制状态和可靠性状态对电网是可获取、可辨识、可应用的。状态可视化由智能组件基于传感器信息的聚合并经综合分析实现

10、。 国网对智能变压器定义国网对智能变压器定义4）功能一体化 包括以下三个方面： a）传感器与高压设备或其组（部）件的一体化设计，更好地满足测量、监测和控制要求，同时提升智能高压设备的可靠性。 b）电子式互感器与电力变压器、GIS、罐式断路器等高压设备的一体化设计，以减少变电站占地、降低主绝缘事故风险。 c）在智能组件中，相关测量、控制、监测、计量、保护等的一体化设计，实现基于信息聚合的智能应用。国网对智能变压器定义国网对智能变压器定义5）信息互动化 基于智能变电站的站控层网络，信息互动化包括以下三个方面： a）与站监控主机进行信息交互，以自主或召唤方式，报送结果信息，以支持对宿主设备状态的有效

11、监控；。 b）通过远动装置与调度系统进行信息交互，以自主或召唤方式，报送结果信息，以支持电网的优化运行。 c）通过站监测信息子站与电网生产管理信息系统（PMIS）进行信息交互，将各监测IED的格式化信息报送到PMIS。相关标准许可时，智能组件亦可从PMIS获取智能评估需要的其它信息。二二国网对智能变压器定义国网对智能变压器定义三三智能变压器方案智能变压器方案 四四西变公司智能变压器研发情况西变公司智能变压器研发情况五五西变对智能变压器的思考西变对智能变压器的思考目录：目录：一一西安西电变压器有限责任公司简介西安西电变压器有限责任公司简介智能组件组网示意图合 并 单 元非 电 量 保 护 装 置

12、DGA IED局 部 放 电 监 测 IED监 测 主 IED冷 却 装 置 控 制 IED控 制 参 量 测 量 IEDOLTC IED过 程 层 通 信 网 络 监 测功 能 组 主 变 各 侧 开 关 控 制 器DGA IED光 纤 绕 组 测 温 IED铁 心 接 地 电 流 IED合 并 单 元非 电 量 保 护 装 置局 部 放 电 监 测 IED监 测 主 IED冷 却 装 置 控 制 IED控 制 参 量 测 量 IEDOLTC IED站 控 层 通 信 网 络 监 测功 能 组 主 变 各 侧 开 关 控 制 器DGA IED光 纤 绕 组 测 温 IED铁 心 接 地 电

13、流 IED用 于 监 测用 于 测 控站 控 层 通 信 网 络用 于 监 测用 于 测 控站 控 层 通 信 网 络过 程 层 通 信 网 络过 程 层 通 信 网 络站 控 层 通 信 网 络站 控 层 通 信 网 络智能组件（方式1）的组成示意图 智能组件（方式2）的组成示意图网络通信技术要求GOOSE信息处理时延应满足站内各种情况下最大不超过4ms。GOOSE用于传输模拟量时，应支持死区配置。装置光通信接口输出最低功率应为-22.5dbm，裕度应在10dbm以上；输入最低功率应为-30dbm，裕度应为10dbm。智能组件对外通信接口至少应支持100Mbit/s。智能组件对外通信接口应采

14、用光纤接口。快速以太网接口支持100Mbit/s或1000Mbit/s,可选择（SC/ST/FC）类型端口模块。变压器综合故障诊断与状态评估二二国网对智能变压器定义国网对智能变压器定义三三智能变压器方案智能变压器方案 四四智能变压器研发情况智能变压器研发情况五五对智能变压器的思考对智能变压器的思考目录：目录：一一西安西电变压器有限责任公司简介西安西电变压器有限责任公司简介 西变公司从1995年就开始了智能变压器的研究工作。 1995年开始研究变压器油中气体在线监测装置的应用，西变公司带有变压器油中气体在线监测装置的变压器产品已有上百台在运行。 1996年开始研究变压器绕组光纤测温装置在变压器中

15、的应用，同年，在出口马来西亚提供的20台240MVA/275kV240MVA/275kV变压器中安装使用绕组光纤测温装置，运行至今，效果良好。西变公司是我国变压器制造企业第一个在变压器中安装使用绕组光纤测温装置的企业。西变公司带有变压器绕组光纤测温装置的变压器产品已有近百台在运行。 2000年，开始研究变压器局放在线监测装置的应用，并在多台产品上进行了使用。 智能变压器研制历程 2006年，开始对变压器用智能冷却器进行了研究，同年在陕西黄陵变电站150MVA/330kV变压器上进行了应用，实现了变压器智能冷却控制，根据变压器油面温度、绕组温度、负载情况，改变冷却器的风机转速，达到节能环保的目的

16、，效果良好。 2007年，西变公司开始了对变压器综合状态监测的研究，并在多个重大项目中进行了应用， 2007年出口越南的山罗变电站的产品上首次进行了使用，在该产品中，实现了变压器综合状态监测、评估、分析诊断。主要监测设备有底层油温、顶层油温、环境温度、变压器负载、油中气体及微水、局部放电监测、铁心接地电流监测、套管介损及电容在线监测、绕组光纤测温装置、有载开关的状态监测、集成了有载开关电压自动调整器，是西变公司智能变压器中监测功能最齐全的产品，该产品已经投入运行。 后期，在出口美国的变压器、出口菲律宾、出口印尼的项目中均有应用。 2009年，国家电网公司提出建设“坚强的智能电网”，西变公司针对

17、用户需求，研制成功了延安700MVA/750kV700MVA/750kV智能变压器，目前正在安装调试中。 该产品是世界上电压等级最高、容量最大的智能变压器 从1995年开始，西变公司一直致力于智能变压器的研究，目前已经掌握了变压器的油中气体及微水、变压器局部放电、变压器套管、变压器开关、变压器绕组光纤测温等多项在线监测技术及变压器智能冷却控制技术，掌握了较全面的智能变压器核心技术，实现了测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化的智能变压器。 智能变压器的核心是变压器状态综合分析，可为运行和调度提供准确可靠的参考，是智能电网的重要组成部分。越南山罗500kV智能变压器出口美国的

18、智能变压器延安750kV智能变压器世界上电压等级最高、容量最大的智能变压器延安750kV智能变压器智能组件随变压器一起试验二二国网对智能变压器定义国网对智能变压器定义三三智能变压器方案智能变压器方案 四四智能变压器研发情况智能变压器研发情况五五对智能变压器的思考对智能变压器的思考目录：目录：一一西安西电变压器有限责任公司简介西安西电变压器有限责任公司简介西变对智能变压器的思考西变对智能变压器的思考 按照国网公司的组网要求，整个智能组件的构架将非常复杂，智能组件柜的外形尺寸也很大，智能组件柜的布置将成很大的难题。 按照要求，各个分IED需要先将信号传递至过程层，主IED再从过程层提取信号进行综合状态分析，采用此种方式，各个分IED的主要作用是将其前端传感器采集的信号数字化，然后传输到过程层，由过程层将数据再返回主IED进行分析判断，连线非常繁杂，同时，过程层返回数据的同步性将是需要研究的问题，因此我司考虑改为各分IED与主IED直接通讯，由主IED向过程层和站控层直接发送所需