Автоматизированная система мониторинга и технического диагностирования (АСМД) трансформаторного оборудования

Аттестована в ПАО "Россети" в составе ПТК ПС-22" под № IIЗ-56/23.

Автоматизированная система мониторинга и технического диагностирования трансформаторного оборудования на базе технических решений ООО «Прософт-Системы» предназначена для измерения, регистрации и обработки основных диагностических параметров трансформаторного оборудования, определения технического состояния и прогнозирования остаточного ресурса в непрерывном режиме.

АСМД соответствует требованиям СТО 56947007‑29.200.10.011.

Функции системы

• сбор данных от датчиков, выполняющих непосредственное измерение диагностических и информационных параметров (датчики температуры, газо- и влагосодержания масла, ЧР, состояния коммутационной аппаратуры и т.д.)
• сбор данных от смежных устройств РЗА, АСУ ТП и тп. по стандартным протоколам IEC 61850 (GOOSE, MMS), IEC 60870-5-104, Modbus и др.;
• интеграция систем осушения трансформаторного масла;
• измерение электрических величин от измерительных трансформаторов тока и напряжения;
• математическая обработка получаемых данных;
• выполнение расчетно-аналитических задач;
• обработка и отображение параметров технического состояния контролируемого оборудования и его компонентов с отображением состояний: удовлетворительное,  
• ухудшенное, неисправное;
• самодиагностика оборудования и компонентов системы вплоть до единичного элемента;
• формирование электронной базы результатов измерений;
• формирование отчетных документов по результатам диагностики, в том числе в виде мнемосхем, таблиц, графиков;
• конфигурирование, в том числе дистанционное;
• передача неоперативной (технологической) информации результатов диагностики на уровни управления, в АСУ ТП объекта по стандартным протоколам IEC 61850 (GOOSE, MMS), IEC 60870-5-104.

Методы контроля и диагностики

Система АСМД осуществляет измерение диагностических параметров отдельных устройств и узлов контролируемых объектов, и определяет их техническое состояние по расчетно-аналитическим моделям в режиме реального времени, в том числе:

• контроль активной, реактивной мощностей, полной мощности и cos по сторонам контролируемого объекта;
• контроль параметров изоляции высоковольтных вводов согласно ГОСТ 20074-83, ГОСТ 10693-81;
• контроль допустимых кратковременных повышений напряжения на стороне ВН согласно ГОСТ 1516.3-96, ГОСТ 11677-85;
• контроль температуры наиболее нагретой точки обмотки согласно МЭК 60076-7;
• преобразование данных относительного влагосодержания масла в абсолютное. Расчет влагосодержания твердой изоляции в местах перегрева;
• определение температуры образования пузырьков газа;
• контроль старения изоляции обмоток, прогноз старения и общего износа согласно МЭК 60076-7;
• выполнение расчета нагрузочной способности трансформаторного оборудования согласно МЭК 60076-7 и МЭК 60076-2;
• контроль режима работы системы охлаждения, определение эффективности и остаточного ресурса компонентов системы охлаждения;
• контроль состояния устройства РПН, определение механического и электрического износа контактов;
• расчет параметров основной изоляции высоковольтных вводов и выявления тенденций: значений тангенса угла диэлектрических потерь (tgδ1), емкости изоляции (С1);
• контроль содержания газов и диагностирование развивающихся дефектов согласно РД 153-34.0-46.302;
• комплексная оценка технического состояния силового оборудования на текущий момент эксплуатации с учетом критериев оценки, определенных Приказом Минэнерго России № 676 от 26.07.2017.

Структура и состав АСМД

Архитектура системы соответствует требованиям СТО 56947007-29.200.10.011 и является трёхуровневой (рис 1).

Уровень I — первичные датчики и измерительные системы (объем поставки определяется на этапе заполнения карты заказа на АСМД и согласно требованиям заказчика).

Уровень II — шкаф мониторинга в составе с контроллером присоединения ARIS-42xx, обеспечивающим:

• сбор и первичную обработку сигналов, полученных от первичных датчиков и систем уровня I;
• выполнение расчетно-аналитических моделей;
• хранение данных за весь срок службы трансформаторного оборудования;
• самодиагностику компонентов АСМД и каналов связи со смежными системами и датчиками;
• формирование отчета о текущем состоянии контролируемого трансформаторного оборудования;
• графическое отображение текущего состояния оборудования на панели ИЧМ (опционально).

Уровень III — реализуется на базе программно-технических средств АСУ ТП объекта автоматизации, построенной на базе SCADA систем. Выполняет следующие функции:

• хранение данных за весь срок службы трансформаторного оборудования;
• визуализация состояния контролируемых и рассчитываемых параметров, срабатывания предупредительной и аварийной сигнализации;
• отображение архивной информации по контролируемым параметрам в виде таблиц, трендов и отчётов;
• дистанционное конфигурирование и проверка исправности устройств нижних уровней.

Рисунок 1 - Архитектура АСМД 

Шкаф системы мониторинга (ШСМ)

Шкаф мониторинга и диагностики трансформаторного оборудования предназначен для установки в непосредственной близости с трансформаторным оборудованием. В шкафу мониторинга предусмотрена система самодиагностики, и, при фиксации недопустимого технологического состояния того или иного оборудования, формируется сигнал «Неисправность».

Основные технические характеристики ШСМ

Надежность и безопасность

• средний срок службы — 20 лет;
• среднее время восстановления (с использованием ЗИП) — 30 мин.;
• передача данных на верхний уровень по резервированной ВОЛС с непрерывным контролем состояния цифровой линии связи;
• автоматическое установление связи с оборудованием верхнего уровня системы;
• соответствие самым жестким требованиям по ЭМС.

Настройка и конфигурирование

Конфигурирование АСМД осуществляется с помощью встроенного WEB-интерфейса контроллеров ARIS-42xx.

Работа с системой не требует дополнительного программного обеспечения и осуществляется с помощью:

• встроенного WEB-интерфейса контроллера ARIS-42xx;
• встроенного или выносного ИЧМ контроллера ARIS-42хх;
• интерфейсов АРМ ПК SCADA.

Примеры мнемокадров рабочего места оператора

Примеры мнемокадров панели ИЧМ