【正文】 智能變壓器基本概念智能電網需要智能化變電站支撐，一個終極智能化變電站其站內所有設備應全部是智能化的，在網絡的支撐下實現信息高速交互，協同操作，從而保證更安全、經濟、可靠運行，一次設備智能化是發(fā)展智能電站的基礎。1．智能高壓設備的基本定義通過網絡接受系統(tǒng)控制指令，將設備的運行狀態(tài)實時反饋到系統(tǒng)。2．智能變壓器一個能夠在智能系統(tǒng)環(huán)境下，通過網絡與其他設備或系統(tǒng)進行交互的變壓器。其內部嵌入的各類傳感器和執(zhí)行器在智能化單元的管理下，保證變壓器在安全、可靠、經濟條件下運行。出廠時將該產品的各種特性參數和結構信息植入智能化單元，運行過程中利用傳感器收集到實時信息，自動分析目前的工作狀態(tài)，與其他系統(tǒng)實時交互信息，同時接收其他系統(tǒng)的相關數據和指令，調整自身的運行狀態(tài)。3．智能變壓器組成變壓器主體；檢測設備各種狀態(tài)的傳感器；執(zhí)行器；通訊網絡；變壓器智能化單元（TIED）；智能化輔助設備。4．變壓器智能化單元可簡稱 TIED(Transformer Intelligent Electric Device),這是整個智能化變壓器的核心，其內部潛有數據管理、綜合數據統(tǒng)計分析、推理、信息交互管理等。變壓器出廠時將各種技術參數、極限參數、結構數據，推理判據等，通過專家知識庫的數據組織形式植入智能化單元。用標準協議與其他智能系統(tǒng)交換信息。各種傳感器、執(zhí)行器通過各自的數字化或智能化單元接入。一些簡單的模擬量、開關量可直接接入TIED。對 TIED 的其他要求：1） 支持標準通訊協議: IEC61850 和TCP/IP。2） 具有互操作性，能夠與同一廠家或不同廠家的 IED 互聯。3） 內嵌 Web 維護界面，支持遠程維護功能。4） 帶有跟蹤自診斷功能，確保系統(tǒng)異常后實時報警。5） 滿足室外長期運行要求，必須保證能夠在惡劣環(huán)境或極端環(huán)境和變電站強電磁干擾環(huán)境下，安全可靠運行。5．智能變壓器信號檢測技術要求智能變壓器與傳統(tǒng)變壓器最大的區(qū)別除所有信號采用統(tǒng)一標準的數字化傳輸外，在運行過程中應能將運行狀態(tài)通過智能化單元實時反饋給系統(tǒng)，涉及的關鍵參數及檢測方法： 電壓目前變壓器各繞組的工作電壓不在本體上監(jiān)測或檢測，而是由專門的PT 完成，供二次系統(tǒng)使用。智能變壓器在運行過程中各繞組的工作電壓需要反映到智能化單元（TIED），這是評估自身運行狀態(tài)的重要參數之一，變壓器承受的電壓、電壓諧波、過勵磁狀態(tài)、傳輸容量計算、調壓過程監(jiān)測都需要通過電壓分析計算。各繞組電壓參數的獲取方法：1） 在變壓器內部或本體上集成電壓傳感器，具體傳感器形式可不限制，電磁式、電容式、光電式等，目前可采用技術成熟的檢測方法。傳感器獲得的低壓模擬信號直接接入智能化單元(TIED)，數字化后作為TIED的分析輸入參數或打包通過網絡向系統(tǒng)傳送的信號。傳感器無論采用電磁式或電容式，其容量與傳統(tǒng) PT 相比很小。在滿足精度和信噪比要求的前提下，僅供A/D 轉換用，低壓側1mA 即滿足要求。2） 變壓器狀態(tài)評估所需的各繞組的電壓實時信號，通過網絡從其他智能化單元（IED）上獲取。如：獨立的智能化電壓、電流測量單元。但必須是實時信號，而不是有效值信號。TIED 中應支持以上兩種電壓信號獲取方式。電壓數字化要求： 分辨率：16bit采樣率：128 點/周波。精度：測量 % 保護 5P 電流傳統(tǒng)變壓器各繞組的工作電流，無論是本體上帶套管CT,還是獨立測量，都是供二次保護或測量、計量系統(tǒng)使用，套管CT 的二次通過變壓器端子箱，以模擬信號的形式（01A 或05A）傳給控制室。智能變壓器在運行過程中各繞組工作電流的穩(wěn)態(tài)或暫態(tài)量必須實時反映到智能化單元(TIED)，用于評估自身的運行狀態(tài)，分析變壓器負荷、電流諧波、調壓過程監(jiān)測等。電流信號的獲取方法：1） 在變壓器內部集成電流互感器，具體形式不限制，電磁式、電子式、光纖式等。目前套管CT 技術成熟，而且數字化后CT 的容量很小，目前還應以這種形式為主，在變壓器本體安裝優(yōu)于其他形式。從套管CT 獲取的模擬電流信號（010mA 或 05mA）直接送TIED 數字化，作為TIED的分析輸入信號或打包通過網絡向系統(tǒng)傳送。與電壓信號類似，電流信號本地直接數字化，在滿足精度和信噪比要求的前提下，容量可以很小。2） 外部獲取，與電壓信號外部獲取相同。在變壓器智能化單元中應支持以上兩種電流信號獲取方式。電流數字化要求： 分辨率：16bit采樣率：128 點/周波。精度：測量 % 保護：5P 油溫傳統(tǒng)變壓器的油溫檢測采用油面溫度計（機械或電子式），輸出接點控制信號或模擬信號（如：420mA）直接控制冷卻器或通過端子箱接入主控室，有些變壓器根據用戶要求檢測油面溫度和油箱底部溫度。智能變壓器油溫檢測采用 PT100，監(jiān)測油面溫度、油箱底部溫度和環(huán)境溫度。PT100 直接接到TIED 或溫度監(jiān)測智能化單元。智能化單元最少應具備 5 路PT100 溫度檢測輸入接口。油面溫度： 2 路；底部溫度： 2 路；環(huán)境溫度： 1 路精度要求與目前變壓器上使用的相同。各路溫度信號直接在TIED 數字化，控制冷卻器或打包傳輸，冷卻器控制指令由智能化單元給出。 繞組熱點溫度：目前變壓器繞組溫度檢測主要采用繞組溫度計間接檢測，即通過電流補償的形式反映繞組溫度，不能真正反映繞組的熱點溫度。新技術主要以光纖測溫為研究熱點。光纖測溫是通過預埋在繞組上的多個光纖溫度探頭實現測溫的，但由于存在很多問題，有待進一步完善和探討。1） 將光纖探頭預埋在繞組上，目前需要在變壓器線圈繞制過程中預埋，工藝難度較大，且線圈繞完后需要經過多道工序處理（整形、干燥、吊裝等），進入總裝后還有多道工序才能完成整體裝配。光纖細而強度低，在此過程中很容易損