변압기 종합 테스트 시스템의 온라인 모니터링 방법은 다차원 파라미터의 실시간 수집과 스마트 분석을 통해 설비 상태의 전면적인 감지와 고장 경보를 실현한다. 그 핵심 모니터링 방법과 기술 요점은 다음과 같다.
1. 핵심 모니터링 매개 변수와 센서 기술
전기 파라미터 모니터링
전압/전류 모니터링: 전류 센서, 전압 센서를 통해 입력 출력 매개변수를 실시간으로 수집하고, 출력 분석기와 결합하여 유공/무공 출력을 계산하여 변압기 부하 상태를 판단한다.
주파수 모니터링: 전력망의 주파수 파동을 측정하여 주파수 이상으로 인한 설비 손실을 예방한다.
변비 테스트: 변압기의 실제 변비와 설계 값의 일치성을 검증하여 전압 전환 능력이 정상적인지 확보한다.
오일 시스템 모니터링
오일 중 용해가스 분석(DGA): 기상 크로마토그래프나 적외선 스펙트럼 기술을 사용하여 H₂, CH₄, C₂H₂ 등 가스 농도를 실시간으로 분석하고 과열, 방전 등 고장 유형을 식별한다.예를 들어, 아세틸렌 (C₂H₂) 이 기준치를 초과하면 아크 방전을 지시할 수 있습니다.
유온 모니터링: 형광 광섬유 온도 측정 센서를 통해 실시간으로 유온을 추적하고, 최상층 유온 데이터와 결합하여 동적 부하 능력 모델을 구축하여 열 통제 불능을 방지한다.
유질분석: 기름중의 수분, 산값, 금속립자 등 매개 변수를 검측하고 유제품의 열화정도를 평가한다.예를 들어 수분 함량이 100ppm을 넘으면 절연 노화가 가속화된다.
기계 상태 모니터링
진동 분석: MEMS 진동 센서를 사용하여 철심, 권선 기계 진동 신호(10-1000Hz)를 수집하고 성문 특징과 결합하여 느슨함, 변형 등의 결함을 식별한다.
소음 모니터링: 성문 온라인 모니터링 시스템을 통해 20-200kHz 초음파를 수집하고 AI 알고리즘과 결합하여 방전 유형 (예: 코로나 방전, 부상 방전) 을 구분하여 교란 방지 능력이 강하다.
절연 성능 모니터링
부분 방전 모니터링:
고주파 전류법(HFCT): 접지선에 고주파 센서를 설치하고 300kHz-30MHz 방전 신호를 포착하여 내부 결함을 파악한다.
초음파법: 자기 흡착식 초음파 센서를 이용하여 연료 탱크 외벽에 흡착하여 방전으로 인한 초음파(주파 30-180kHz)를 수신하여 유침식 변압기에 적용한다.
특고주파법(UHF): 300MHz-3GHz 전자파를 감지해 감도가 높고 GIS 변압기에 적합하다.
매체 손실 인수 (tan 델타) 모니터링: 온라인 모니터링 튜브 tan 델타 값과 용량 변화, 습기 또는 계층화 결함을 발견.
철심 접지 전류 모니터링: 고정밀 천심식 전류 센서를 통해 접지 전류 폭치와 고조파 특징을 실시간으로 모니터링하여 철심 절연 열화 또는 자기 포화 위험을 진단한다.
2. 지능분석과 조기경보기술
다중 매개변수 융합 분석
오일 크로마토그래프, 국방, 온도 등 20 + 매개변수를 통합하여 IEC61850 프로토콜을 통해 마스터에 업로드하고 랜덤 포레스트, LSTM 알고리즘을 응용하여 예측 모델을 구축한다.예를 들어, 어떤 500kV 변압기는 오일 크로마토그래프와 국방 데이터의 융합 분석을 통해 72시간 전에 진입로 단락 고장을 경보한다.
에지 컴퓨팅 및 현지화 결정
단말기에 내장된 에지 분석 모듈을 모니터링하여 현지화 고장 분류를 실현하고 데이터 전송 지연을 줄인다.예를 들어, FG-BYQ 종합 온라인 모니터링 시스템은 실험실을 통해 엄격한 실험 검측을 통해 운송 사이트의 운행이 안정적이고 신뢰할 수 있다.
디지털 트윈 및 시뮬레이션 기술
3차원 모델링과 결합하여 상태 시뮬레이션을 실현하고 변압기가 서로 다른 작업 상황에서의 운행 상태를 시뮬레이션하며 유지 보수 전략을 최적화한다.
3. 전형적인 응용 장면과 장점
전력 시스템
실시간으로 특고압 변압기의 운행 상태를 모니터링하여 전력 공급의 신뢰성을 높인다.예를 들어, 국가 전력망의 모 500kV 변전소는 종합 온라인 모니터링 시스템을 통해 고장 경보 정확도가 95% 이상에 달한다.
광공업 기업
공업용 전기 변압기를 모니터링하여 설비의 안전성과 운행 효율을 높이다.예를 들어, 한 철강 기업은 진동 및 소음 모니터링을 통해 우회 느슨한 결함을 미리 발견하여 비계획적인 정지 손실을 피합니다.
새로운 에너지 분야
수소연료전지 모니터링 기술과 같은 신에너지 스테이션 변압기에 대한 전용 가스 모니터링 방안을 개발하여 복잡한 환경 수요에 적응한다.
4. 기술 발전 추세
센서 간섭 방지 기능 향상
형광 광섬유 온도 측정, MEMS 진동 센서와 같은 새로운 감지 기술을 개발하여 신호 인식 정확도를 높입니다.
다물리장 결합 분석 모델 개발
전기, 기계, 열 등 다차원 매개변수를 결합하여 더욱 정확한 고장 예측 모델을 구축한다.
노후 설비 모니터링 개조 경제성 방안
노후 변압기에 대비해 저비용, 설치하기 쉬운 모니터링 모듈을 개발해 상태 점검 보급을 추진한다.