110kV変圧器のインテリジェント化の実現

インテリジェント電力システムの発展に伴い、インテリジェント変圧器も「一次」システムと「二次」システムの統合を実現しました。従来の変圧器と比較して、インテリジェント変圧器はオンライン監視と故障診断を実現し、電源変圧器の状態に関する正確な情報を提供します。障害が発生する前に早期警告動作を実行できるため、保守および運用コストが削減され、動作サイクルが延長され、変圧器のインテリジェンスが実現されます。

1. インテリジェント変圧器システムの構成

インテリジェント変圧器は、インテリジェント変圧器コンポーネントと変圧器本体で構成されます。

変圧器インテリジェントコンポーネントは、主にメインIED（インテリジェントユニット）、巻線光ファイバーオンラインモニタリングIED、通信コンポーネント、部分放電モニタリングIEDで構成されています。その主な機能は、さまざまなセンサー信号の診断、取得、デジタル化を実行することです。変圧器本体には、インテリジェンスに必要なさまざまなオンライン監視デバイス、アクチュエーター、センサーが搭載されている必要があります。

2. 110kVインテリジェント変圧器のオンライン監視対策

変圧器のリアルタイムオンライン監視は、状態の変化をタイムリーに反映できます。インテリジェント変圧器のデジタル監視には、主に監視機器による情報監視、インテリジェントコンポーネントによる監視データの信号前処理、診断および評価のための監視データの動的分析が含まれます。これにより、電力システムの安定かつ安全な動作が保証されます。

3. インテリジェントユニット

変圧器インテリジェンスの中心となるコンポーネントはインテリジェント ユニット（メイン IED）です。MMS サービスを通じて、複数の監視 IED と制御 IED からの情報が集約され、監視データと結果に基づいて変圧器の故障の包括的な診断が実行されます。結果と監視データは、IEC61850 規格とステーション制御レベルでのメイン サーバーとの通信に基づいて報告されます。

4. 巻線ホットスポット温度のオンライン監視

巻線ホットスポット温度のオンライン監視は、主に巻線用の光ファイバーオンライン温度測定器を使用して実行されます。動的かつ直接測定により、変圧器の内部温度を包括的に制御し、冷却システムを制御できます。同時に、変圧器の三相巻線のホットスポット温度をリアルタイムで監視することにより、変圧器の耐用年数と劣化率を効果的に評価できます。

5. 部分放電のオンラインモニタリング

部分放電のオンライン監視は、主に電源周波数電流用の広帯域複合センサー (FCT) と外部超音波センサーの組み合わせによって実行されます。FCT は、コア接地電流信号と部分放電パルス信号を同時に監視できます。超音波センサーは主にボックスの壁に取り付けられており、稼働中に交換できます。

6. 油中のガスと微量水のオンラインモニタリング

油中のガスや微量水分のオンラインモニタリングは、主にクロマトグラフィーを用いて行われます。最終的な目標は、エチレン、メタン、水素などのガス濃度や微量水分の定量分析を実現することです。

1) オンラインインストールのクロマトグラフィーモニタリング

クロマトグラフィーの具体的な検出器は主に半導体ガスセンサーです。変圧器油の動作ステータスデータはデータコレクターを通じて取得され、RS485およびTCP/IPモードを通じて分析のために石油およびガス監視IEDにアップロードされます。

2) 油溶存ガスモニタリング IED

油中の溶存ガス監視IEDは、変圧器の負荷容量の分析とその信頼性状態の監視に役立ちます。成分濃度の増加率が異常になった場合、結果はオンライン監視システムのステーション制御層に報告される必要があります。評価・判断基準に従ってプロセス層ネットワークを構築します。

まとめ：

スマートグリッドの主柱はスマート変電所です。変電所は送配電の重要なハブであるだけでなく、スマートグリッドの運用と監視能力に直接影響します。スマート変電所の安全で安定した運用は変圧器と密接に関係しているため、インテリジェントな変電所の分析は重要です。変圧器の動作モードは実用上非常に重要です。

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