устройство для мониторинга силовых трансформаторов

Формула изобретения

Устройство для мониторинга силовых трансформаторов, включающее блок измерения величины тока, содержащий средства для измерения значений тока в одной обмотке трансформатора, блок измерения величины напряжения, блок измерения температуры окружающей среды, блок контроля системы масляного охлаждения трансформатора, содержащий средства для измерения температуры верхних слоев трансформаторного масла, блок контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора, содержащий средства для измерения давления масла в вводах, устройство для обработки полученных данных и блок оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый, второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходами блока измерения величины тока, блока измерения величины напряжения, блока измерения температуры окружающей среды, блока контроля системы масляного охлаждения трансформатора и блока контроля давления масла в высоковольтных вводах трансформатора, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит блок контроля температуры обмоток, блок контроля состояния трансформаторного масла, блок контроля положения устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН), блок расчета интегральных характеристик трансформатора, блок регистрации аварийных процессов, блок расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, блок управления системой масляного охлаждения трансформатора, блок дистанционного управления устройством РПН, блок ведения журналов состояния трансформатора, блок визуализации значений измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, блок передачи данных и интеграции системы мониторинга в автоматизированную систему диспетчерского управления (АСДУ) и автоматизированную систему учета электроэнергии (АСУЭ), блок обработки информации о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора изменениях, при этом блок измерения величины тока снабжен средствами для измерения мгновенных, средних и действующих значений тока в обмотках высокого, среднего и низкого напряжений в фазах А, В, С, блок измерения величины напряжения снабжен средствами для измерения мгновенных, средних и действующих значений напряжения в обмотках высокого, среднего и низкого напряжений в фазах А, В, С, блок контроля системы масляного охлаждения трансформатора дополнительно снабжен средствами для измерения температуры трансформаторного масла на входе и выходе охладителей, средствами для контроля уровня масла и средствами для контроля давления масла в баке трансформатора и баке устройства РПН, блок контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора дополнительно снабжен средствами для измерения токов утечки в изоляции, устройство для обработки полученных данных выполнено в виде блока обработки и архивирования полученных данных, снабженного системой, запрограммированной в соответствии с основными допустимыми параметрами работы трансформатора в режиме эксплуатации, причем первый выход блока измерения величины тока соединен с первым входом блока расчета интегральных характеристик трансформатора, второй его выход соединен с первым входом блока регистрации аварийных процессов, третий его выход соединен с первым входом блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, четвертый его выход соединен с первым входом блока обработки и архивирования полученных данных, пятый его выход соединен с первым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, шестой его выход соединен с первым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, седьмой его выход соединен с первым входом блока дистанционного управления устройством РПН, первый выход блока измерения величины напряжения соединен со вторым входом блока расчета интегральных характеристик, второй его выход соединен со вторым входом блока регистрации аварийных процессов, третий его выход соединен со вторым входом блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, четвертый его выход соединен со вторым входом блока обработки и архивирования полученных данных, пятый его выход соединен со вторым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, шестой его выход соединен со вторым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока измерения температуры окружающей среды соединен с третьим входом блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, второй его выход соединен с третьим входом блока ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с третьим входом блока обработки и архивирования полученных данных, четвертый его выход соединен с первым входом блока управления системой масляного охлаждения трансформатора, пятый его выход соединен с третьим входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока контроля системы масляного охлаждения трансформатора соединен с четвертым входом блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, второй его выход соединен с четвертым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с четвертым входом блока обработки и архивирования полученных данных, четвертый его выход соединен со вторым входом блока управления системой масляного охлаждения трансформатора, пятый его выход соединен с четвертым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока контроля температуры обмоток соединен с пятым входом блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, второй его выход соединен с пятым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с пятым входом блока обработки и архивирования полученных данных, четвертый его выход соединен с третьим входом блока управления системой масляного охлаждения трансформатора, пятый его выход соединен с пятым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока контроля состояния трансформаторного масла соединен с шестым входом блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, второй его выход соединен с шестым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с шестым входом блока обработки и архивирования полученных данных, четвертый его выход соединен с четвертым входом блока управления системой масляного охлаждения трансформатора, пятый его выход соединен с шестым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора соединен с седьмым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, второй его выход соединен с седьмым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с седьмым входом блока обработки и архивирования полученных данных, первый выход блока контроля положения устройства РПН соединен с седьмым входом блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, второй его выход соединен с восьмым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с восьмым входом блока обработки и архивирования полученных данных, четвертый его выход соединен со вторым входом блока дистанционного управления устройством РПН, первый выход блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты соединен с девятым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, второй его выход соединен с девятым входом блока обработки и архивирования полученных данных, первый выход блока расчета интегральных характеристик трансформатора соединен с восьмым входом блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, второй его выход соединен с десятым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с десятым входом блока обработки и архивирования полученных данных, первый выход блока регистрации аварийных процессов соединен с одиннадцатым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, второй его выход соединен с одиннадцатым входом блока обработки и архивирования полученных данных, третий его выход соединен с восьмым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, четвертый его выход соединен с первым входом блока визуализации значений измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, первый выход блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени соединен с двенадцатым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, второй его выход соединен с двенадцатым входом блока обработки и архивирования полученных данных, третий его выход соединен с первым входом блока передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, четвертый его выход соединен с входом блока контроля температуры обмоток, пятый его выход соединен с пятым входом блока управления системой масляного охлаждения трансформатора, шестой его выход соединен со вторым входом блока визуализации значений измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, первый выход блока дистанционного управления устройством РПН соединен с третьим входом блока визуализации значений измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, второй его выход соединен с тринадцатым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен со вторым входом блока передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, четвертый его выход соединен с девятым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока управления системой масляного охлаждения соединен с четвертым входом блока визуализации измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, второй его выход соединен с четырнадцатым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с третьим входом блока передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, первый выход блока обработки и архивирования полученных данных соединен с пятым входом блока визуализации измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, второй его выход соединен с четвертым входом блока передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, третий его выход соединен с входом блока обработки информации о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора изменениях, четвертый его выход соединен с третьим входом блока дистанционного управления устройством РПН, пятый его выход соединен с шестым входом блока управления системой масляного охлаждения трансформатора, шестой его выход соединен с десятым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока ведения журналов состояния трансформатора соединен с шестым входом блока визуализации измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, второй его выход соединен с тринадцатым входом блока обработки и архивирования полученных данных, первый выход блока обработки информации о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора изменениях соединен с пятым входом блока передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, второй его выход соединен с четырнадцатым входом блока обработки и архивирования полученных данных, первый выход блока визуализации измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков соединен с четвертым входом блока дистанционного управления устройством РПН.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для контроля основных рабочих параметров трансформатора в реальном масштабе времени в процессе его эксплуатации и управления его основными системами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемому устройству для мониторинга силовых трансформаторов является устройство для измерения срабатывания силовых трансформаторов (см. патент Украины №34253, МКИ⁶ G 01 R 31/06, от 18.06.1999 г., опубл. 15.02.2001 г.), включающее блок измерения величины тока, содержащий средства для измерения значений тока в одной обмотке трансформатора, блок измерения величины напряжения, блок измерения температуры окружающей среды, блок контроля системы масляного охлаждения трансформатора, содержащий средства для измерения температуры верхних слоев трансформаторного масла, блок контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора, содержащий средства для измерения давления масла во вводах, устройство для обработки полученных данных и блок оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый, второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходами блока измерения величины тока, блока измерения величины напряжения, блока измерения температуры окружающей среды, блока контроля системы масляного охлаждения трансформатора и блока контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора.

Блок измерения величины тока содержит средства для измерения значений тока в цепи одной вторичной обмотки, а блок измерения величины напряжения содержит средства для измерения значений напряжения в электрической сети. Устройство для обработки полученных данных выполнено в виде устройства выборки-хранения, первый вход которого через преобразователь переменного напряжения в постоянное напряжение соединен с выходом средства для измерения значений напряжения в электрической сети блока измерения величины напряжения.

Блок оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты выполнен в виде индикаторов и средств световой и/или звуковой сигнализации. Блок измерения величины тока через преобразователь тока в постоянное напряжение, сумматор, функциональный преобразователь, компаратор, RS-триггер, логические элементы и счетчики импульсов соединен с первым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты.

Блок измерения величины напряжения через преобразователь переменного напряжения в постоянное напряжение, устройство выборки-хранения, функциональные преобразователи, масштабирующие усилители, сумматоры, блок умножения, аналогово-цифровой преобразователь, регистры, цифровые компараторы и логические элементы соединен со вторым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты.

Блок измерения температуры окружающей среды через преобразователь температуры в постоянное напряжение, сумматор, масштабирующий усилитель, блок умножения, аналогово-цифровой преобразователь, сумматоры и регистры соединен с третьим входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты. Блок контроля системы масляного охлаждения трансформатора через преобразователь температуры в постоянное напряжение, а также сумматор, RS-триггер, логические счетчики, счетчики импульсов, компаратор соединен с четвертым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты. Блок контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора через преобразователь давления в постоянное напряжение, а также сумматор, RS-триггер, логические счетчики, счетчики импульсов, компаратор соединен с пятым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты. Устройство содержит также блоки задания ресурса.

Известное устройство не обеспечивает возможности осуществления контроля всех основных рабочих параметров трансформатора в реальном масштабе времени и получения информации об абсолютных значениях основных рабочих параметров в виде таблиц и/или графиков в любой момент времени в процессе эксплуатации трансформатора.

Это обуславливается тем, что с помощью известного устройства можно измерить и проконтролировать лишь ограниченное количество рабочих параметров, а именно значение тока в одной вторичной обмотке трансформатора, значение напряжения в электрической сети, значение температуры верхних слоев трансформаторного масла и величину давления масла в высоковольтном вводе трансформатора, чего недостаточно для того, чтобы контролировать и оценивать состояние обмоток и таких важных систем силового трансформатора, как система масляного охлаждения, устройство РПН и других систем. Лишь косвенно, путем выполнения сложных расчетов, можно приблизительно судить о состоянии обмоток и трансформаторного масла, однако достоверные данные об их состоянии получить невозможно. При использовании известного устройства невозможно контролировать положение устройства РПН (РПН-устройство регулирования напряжения под нагрузкой) и количество его переключении. Сигналы, поступающие в регистры в виде цифровых кодов, затем поступают в блоки задания ресурса и сравниваются с записанными в них цифровыми кодами. В зависимости от результатов сравнения цифровые компараторы, получающие информацию об этом, выдают сигнал логической единицы, если значения цифровых кодов, поступающих от регистров, превышают или равны цифровым кодам, записанным в блоки задания ресурса, после чего включаются индикаторы и сигнал поступает в цепь сигнализации блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты. Отсутствие системы архивирования результатов измерений не позволяет анализировать изменение основных рабочих параметров трансформатора во времени, что делает невозможным осуществление диагностики состояния трансформатора, отсутствие блоков управления не позволяет выполнять управление работой важнейших систем трансформатора через автоматизированную систему диспетчерского управления (АСДУ), и включение в автоматизированную систему учета электроэнергии (АСУЭ).

В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать устройство для мониторинга силовых трансформаторов путем введения новых конструктивных элементов, новых связей между конструктивными элементами, нового выполнения конструктивных элементов, что обеспечит возможность осуществления контроля всех основных рабочих параметров трансформатора в реальном масштабе времени и получение информации об абсолютных значениях основных рабочих параметров в виде таблиц и/или графиков в любой момент времени в процессе эксплуатации.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для мониторинга силовых трансформаторов, включающем блок измерения величины тока, содержащий средства для измерения значений тока в одной обмотке трансформатора, блок измерения величины напряжения, блок измерения температуры окружающей среды, блок контроля системы масляного охлаждения трансформатора, содержащий средства для измерения температуры верхних слоев трансформаторного масла, блок контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора, содержащий средства для измерения давления масла в вводах, устройство для обработки полученных данных и блок оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый, второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходами блока измерения величины тока, блока измерения величины напряжения, блока измерения температуры окружающей среды, блока контроля системы масляного охлаждения трансформатора и блока контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора, согласно изобретению новым является то, что оно дополнительно содержит блок контроля температуры обмоток, блок контроля состояния трансформаторного масла, блок контроля положения устройства РПН, блок расчета интегральных характеристик трансформатора, блок регистрации аварийных процессов, блок расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, блок управления системой масляного охлаждения трансформатора, блок дистанционного управления устройством РПН, блок ведения журналов состояния трансформатора, блок визуализации измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, блок передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, блок обработки информации о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора изменениях, при этом блок измерения величины тока снабжен средствами для измерения мгновенных, средних и действующих значений тока в обмотках высокого, среднего и низкого напряжения в фазах А, В, С, блок измерения величины напряжения снабжен средствами для измерения мгновенных, средних и действующих значений напряжения в обмотках высокого, среднего и низкого напряжения в фазах А, В, С, блок контроля системы масляного охлаждения трансформатора дополнительно снабжен средствами для измерения температуры трансформаторного масла на входе и выходе охладителей, средствами для контроля уровня масла и средствами для контроля давления масла в баке трансформатора и баке устройства РПН, блок контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора дополнительно снабжен средствами для измерения токов утечки в изоляции, устройство для обработки полученных данных выполнено в виде блока обработки и архивирования полученных данных, снабженного системой, запрограммированной в соответствии с основными допустимыми параметрами работы трансформатора в режиме эксплуатации, причем первый выход блока измерения величины тока соединен с первым входом блока расчета интегральных характеристик трансформатора, второй его выход соединен с первым входом блока регистрации аварийных процессов, третий его выход соединен с первым входом блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, четвертый его выход соединен с первым входом блока обработки и архивирования полученных данных, пятый его выход соединен с первым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, шестой его выход соединен с первым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, седьмой его выход соединен с первым входом блока дистанционного управления устройством РПН, первый выход блока измерения величины напряжения соединен со вторым входом блока расчета интегральных характеристик, второй его выход соединен со вторым входом блока регистрации аварийных процессов, третий его выход соединен со вторым входом блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, четвертый его выход соединен со вторым входом блока обработки и архивирования полученных данных, пятый его выход соединен со вторым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, шестой его выход соединен со вторым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока измерения температуры окружающей среды соединен с третьим входом блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, второй его выход соединен с третьим входом блока ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с третьим входом блока обработки и архивирования полученных данных, четвертый его выход соединен с первым входом блока управления системой масляного охлаждения трансформатора, пятый его выход соединен с третьим входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока контроля системы масляного охлаждения трансформатора соединен с четвертым входом блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, второй его выход соединен с четвертым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с четвертым входом блока обработки и архивирования полученных данных, четвертый его выход соединен со вторым входом блока управления системой масляного охлаждения трансформатора, пятый его выход соединен с четвертым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока контроля температуры обмоток соединен с пятым входом блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, второй его выход соединен с пятым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с пятым входом блока обработки и архивирования полученных данных, четвертый его выход соединен с третьим входом блока управления системой масляного охлаждения трансформатора, пятый его выход соединен с пятым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока контроля состояния трансформаторного масла соединен с шестым входом блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, второй его выход соединен с шестым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с шестым входом блока обработки и архивирования полученных данных, четвертый его выход соединен с четвертым входом блока управления системой масляного охлаждения трансформатора, пятый его выход соединен с шестым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора соединен с седьмым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, второй его выход соединен с седьмым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с седьмым входом блока обработки и архивирования полученных данных, первый выход блока контроля положения устройства РПН соединен с седьмым входом блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, второй его выход соединен с восьмым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с восьмым входом блока обработки и архивирования полученных данных, четвертый его выход соединен со вторым входом блока дистанционного управления устройством РПН, первый выход блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты соединен с девятым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, второй его выход соединен с девятым входом блока обработки и архивирования полученных данных, первый выход блока расчета интегральных характеристик трансформатора соединен с восьмым входом блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, второй его выход соединен с десятым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с десятым входом блока обработки и архивирования полученных данных, первый выход блока регистрации аварийных процессов соединен с одиннадцатым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, второй его выход соединен с одиннадцатым входом блока обработки и архивирования полученных данных, третий его выход соединен с восьмым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, четвертый его выход соединен с первым входом блока визуализации измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, первый выход блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени соединен с двенадцатым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, второй его выход соединен с двенадцатым входом блока обработки и архивирования полученных данных, третий его выход соединен с первым входом блока передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, четвертый его выход соединен с входом блока контроля температуры обмоток, пятый его выход соединен с пятым входом блока управления системой масляного охлаждения трансформатора, шестой его выход соединен со вторым входом блока визуализации измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, первый выход блока дистанционного управления устройством РПН соединен с третьим входом блока визуализации значений измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, второй его выход соединен с тринадцатым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен со вторым входом блока передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, четвертый его выход соединен с девятым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока управления системой масляного охлаждения соединен с четвертым входом блока визуализации измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, второй его выход соединен с четырнадцатым входом блока ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с третьим входом блока передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, первый выход блока обработки и архивирования полученных данных соединен с пятым входом блока визуализации измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, второй его выход соединен с четвертым входом блока передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, третий его выход соединен с входом блока обработки информации о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора изменениях, четвертый его выход соединен с третьим входом блока дистанционного управления устройством РПН, пятый его выход соединен с шестым входом блока управления системой масляного охлаждения трансформатора, шестой его выход соединен с десятым входом блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока ведения журналов состояния трансформатора соединен с шестым входом блока визуализации измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, второй его выход соединен с тринадцатым входом блока обработки и архивирования полученных данных, первый выход блока обработки информации о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора изменениях соединен с пятым входом блока передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, второй его выход соединен с четырнадцатым входом блока обработки и архивирования полученных данных, первый выход блока визуализации измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков соединен с четвертым входом блока дистанционного управления устройством РПН.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков изобретения и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.

Дополнительное введение в устройство для мониторинга силовых трансформаторов блока контроля температуры обмоток, блока контроля состояния трансформаторного масла, блока контроля положения устройства РПН, блока расчета интегральных характеристик трансформатора, блока регистрации аварийных процессов, блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, блока управления системой масляного охлаждения трансформатора, блока дистанционного управления устройством РПН, блока ведения журналов состояния трансформатора, блока визуализации измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, блока передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, блока обработки информации о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора изменениях, а также дополнительное снабжение блока измерения величины тока средствами для измерения мгновенных, средних и действующих значений тока в обмотках высокого, среднего и низкого напряжения в фазах А, В, С, блока измерения величины напряжения средствами для измерения мгновенных, средних и действующих значений напряжения в обмотках высокого, среднего и низкого напряжения в фазах А, В, С, блока контроля системы масляного охлаждения трансформатора средствами для измерения температуры трансформаторного масла на входе и выходе охладителей, средствами для контроля уровня масла и средствами для контроля давления масла в баке трансформатора и баке устройства РПН, и выполнение устройства для обработки полученных данных в виде блока обработки и архивирования полученных данных, снабженного системой, запрограммированной в соответствии с основными допустимыми параметрами работы трансформатора в режиме эксплуатации в совокупности с известными признаками и при наличии между блоками связей, заявляемых предлагаемым изобретением, обеспечивает возможность осуществления контроля всех основных рабочих параметров трансформатора в реальном масштабе времени и получения информации об абсолютных значениях основных рабочих параметров в виде таблиц и/или графиков в любой момент времени в процессе эксплуатации трансформатора, позволяет анализировать изменение параметров трансформатора в процессе эксплуатации для предварительной оценки развивающихся неисправностей.

Блок контроля температуры обмоток обеспечивает получение информации о текущих значениях и обо всех изменениях температуры в обмотках высокого, среднего, и низкого напряжения в фазах А, В и С в любой момент времени. Блок контроля состояния трансформаторного масла содержит средства измерения, обеспечивающие получение информации о температуре масла, его влажности и о концентрации растворенных в масле газов в баке трансформатора и баке устройства РПН. Блок контроля положения устройства РПН обеспечивает получение информации о положении устройства РПН в фазах А, В и С, о времени начала и завершения переключений устройства РПН в каждой из фаз, о количестве переключений устройства РПН, что позволяет осуществлять оперативный контроль за работой устройства РПН. Блок измерения величины тока, снабженный средствами для измерения мгновенных, средних и действующих значений тока в обмотках высокого, среднего и низкого напряжения в фазах А, В, С, и блок измерения величины напряжения, снабженный средствами для измерения мгновенных, средних и действующих значений напряжения в обмотках высокого, среднего и низкого напряжения в фазах А, В, С, обеспечивают возможность контроля всех значений тока и напряжения и слежения за наличием или отсутствием перегрузок по току и напряжению. Информация от блока измерения величины тока и от блока измерения величины напряжения поступает в блок регистрации аварийных процессов, где происходит ее обработка, направленная на выявление превышения допустимых мгновенных, средних и действующих значений любого из измеряемых параметров, и построение по результатам обработки осциллограмм. Информация от блока измерения величины тока и от блока измерения величины напряжения поступает также в блок расчета интегральных характеристик трансформатора, который на основе полученной информации осуществляет расчет всех необходимых электрических и неэлектрических характеристик, в том числе активной, реактивной и полной мощности, энергии, коэффициента нагрузки, коэффициента мощности. За счет того что блок контроля системы масляного охлаждения трансформатора дополнительно снабжен средствами для измерения температуры трансформаторного масла на входе и выходе охладителей, средствами для контроля уровня масла и средствами для контроля давления масла в баке трансформатора и баке устройства РПН, обеспечивается возможность полностью контролировать систему масляного охлаждения трансформатора, что позволяет своевременно предупреждать аварийные ситуации, которые могут возникнуть при повышении или понижении уровня масла в баке трансформатора или баке устройства РПН, при резком повышении давления масла в баке трансформатора или баке устройства РПН, при повышении температуры масла в баке трансформатора или в баке устройства РПН выше допустимой. Блок контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора позволяет контролировать не только давление масла в высоковольтных вводах, но и токи утечки, протекающие через изоляцию. Данные, полученные при контроле и измерениях блоком измерения величины тока, блоком измерения величины напряжения, блоком измерения температуры окружающей среды, блоком контроля системы масляного охлаждения трансформатора, блоком контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора, блоком контроля температуры обмоток, блоком контроля состояния трансформаторного масла, блоком контроля положения устройства РПН, непрерывно поступают в блок расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени и служат для вычисления величины температуры наиболее нагретой точки обмотки, качества передаваемой энергии, активной, реактивной и полной мощности, средних значений тока и напряжения в трехфазной сети, положительных и отрицательных последовательностей тока и напряжения, небаланса токов и напряжений в трехфазной сети, коэффициента мощности, отношения амплитуды нулевой гармоники тока к сумме всех гармоник тока, косинуса разности фаз гармоник тока и напряжения, потребления электроэнергии (активной и реактивной), общего процента гармонических искажений, коэффициента трансформации, допустимого коэффициента нагрузки, срока службы трансформатора, срока службы устройства РПН, скорости старения изоляции. При возникновении аварийной ситуации в одной или нескольких системах трансформатора срабатывает система защиты, что вызывает включение звуковой и световой сигнализации блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты. Аварийная сигнализация отключается только после принятия обслуживающим персоналом мер по устранению аварийной ситуации.

Заявляемое устройство для мониторинга силовых трансформаторов обеспечивает автоматическое и дистанционное управление системой масляного охлаждения трансформатора и устройством PПН. При управлении системой масляного охлаждения трансформатора используется информация, поступающая от блока контроля системы масляного охлаждения трансформатора и блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени. Это позволяет обеспечить минимальные колебания температуры масла в системе масляного охлаждения трансформатора, а также контролировать износ приводов системы охлаждения. Блок дистанционного управления устройством РПН позволяет осуществлять переключение устройства РПН по команде оператора или диспетчера с отдаленного диспетчерского пункта через блок визуализации значений измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков. Блок дистанционного управления устройством РПН может блокировать его переключения при получении информации от блока измерения величины тока о перегрузках трансформатора по току.

Блок ведения журналов состояния трансформатора осуществляет непрерывную регистрацию всех аварийных сигналов, поступающих из блока измерения величины тока, блока измерения величины напряжения, блока измерения температуры окружающей среды, блока контроля системы масляного охлаждения трансформатора, блока контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора, блока контроля температуры обмоток, блока контроля состояния трансформаторного масла, блока контроля положения устройства РПН. Блок ведения журналов состояния трансформатора непрерывно регистрирует также все расчетные параметры, поступающие в него от блока расчета интегральных характеристик трансформатора, блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, а также от блока регистрации аварийных процессов. Блок ведения журналов состояния трансформатора регистрирует всю информацию о срабатывании блока оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, а также о действиях, осуществляемых с помощью блока дистанционного управления устройством РПН и блока управления системой масляного охлаждения трансформатора, а также все действия оперативного персонала. Обработку и ведение архивов всех измеряемых и расчетных параметров, а также всех происходящих в процессе эксплуатации трансформатора событий осуществляет блок обработки и архивирования полученных данных, снабженный системой, запрограммированной в соответствии с основными допустимыми параметрами работы трансформатора в режиме эксплуатации, который сравнивает поступающие в него данные с допустимыми параметрами работы трансформатора. Блок обработки информации о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора изменениях, называемых еще историческими трендами, позволяет на основании архивных данных, поступающих из блока обработки и архивирования полученных данных, в любой момент времени восстановить информацию о происшедших и происходящих процессах за время эксплуатации трансформатора и об изменениях в состоянии его важнейших систем, а также прогнозировать его состояние на основе имеющихся тенденций. Блок визуализации значений измеряемых параметров обеспечивает оператору возможность удобной работы с текущими, архивными и полученными расчетным путем значениями рабочих параметров в виде таблиц и/или графиков, что позволяет своевременно отследить возникновение предаварийной или аварийной ситуации и принять меры по предотвращению и/или устранению такой ситуации. Блок передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ позволяет диспетчерам осуществлять контроль всех рабочих параметров и работу с архивными данными, а также с информацией о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора изменениях на расстоянии. Информация о значениях измеренных рабочих параметров, о параметрах, полученных расчетным путем, и о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора событиях поступает в блок передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ от блока расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, блока дистанционного управления устройством РПН, блока управления системой масляного охлаждения трансформатора, блока обработки и архивирования полученных данных, блока обработки информации о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора изменениях. Это позволяет осуществлять дистанционное управление работой важнейших систем трансформатора с центрального диспетчерского пункта и постоянное слежение за режимами его работы.

Устройство для мониторинга силовых трансформаторов поясняется чертежом, на котором приведена блок-схема заявляемого устройства.

Устройство для мониторинга силовых трансформаторов содержит блок 1 измерения величины тока, блок 2 измерения величины напряжения, блок 3 измерения температуры окружающей среды, блок 4 контроля системы масляного охлаждения трансформатора, блок 5 контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора, блок 6 обработки и архивирования полученных данных, снабженный системой, запрограммированной в соответствии с основными допустимыми параметрами работы трансформатора в режиме эксплуатации, блок 7 оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, блок 8 контроля температуры обмоток, блок 9 контроля состояния трансформаторного масла, блок 10 контроля положения устройства РПН, блок 11 расчета интегральных характеристик трансформатора, блок 12 регистрации аварийных процессов, блок 13 расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, блок 14 управления системой масляного охлаждения трансформатора, блок 15 дистанционного управления устройством РПН, блок 16 ведения журналов состояния трансформатора, блок 17 визуализации значений измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, блок 18 передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, блок 19 обработки информации о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора изменениях. Первый выход блока 1 измерения величины тока соединен с первым входом блока 11 расчета интегральных характеристик трансформатора, второй его выход соединен с первым входом блока 12 регистрации аварийных процессов, третий его выход соединен с первым входом блока 13 расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, четвертый его выход соединен с первым входом блока 6 обработки и архивирования полученных данных, пятый его выход соединен с первым входом блока 16 ведения журналов состояния трансформатора, шестой его выход соединен с первым входом блока 7 оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, седьмой его выход соединен с первым входом блока 15 дистанционного управления устройством РПН, первый выход блока 2 измерения величины напряжения соединен со вторым входом блока 11 расчета интегральных характеристик, второй его выход соединен со вторым входом блока 12 регистрации аварийных процессов, третий его выход соединен со вторым входом блока 13 расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, четвертый его выход соединен со вторым входом блока 6 обработки и архивирования полученных данных, пятый его выход соединен со вторым входом блока 16 ведения журналов состояния трансформатора, шестой его выход соединен со вторым входом блока 7 оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока 3 измерения температуры окружающей среды соединен с третьим входом блока 13 расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, второй его выход соединен с третьим входом блока 16 ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с третьим входом блока 6 обработки и архивирования полученных данных, четвертый его выход соединен с первым входом блока 14 управления системой масляного охлаждения трансформатора, пятый его выход соединен с третьим входом блока 7 оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока 4 контроля системы масляного охлаждения трансформатора соединен с четвертым входом блока 13 расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, второй его выход соединен с четвертым входом блока 16 ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с четвертым входом блока 6 обработки и архивирования полученных данных, четвертый его выход соединен со вторым входом блока 14 управления системой масляного охлаждения трансформатора, пятый его выход соединен с четвертым входом блока 7 оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока 8 контроля температуры обмоток соединен с пятым входом блока 13 расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, второй его выход соединен с пятым входом блока 16 ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с пятым входом блока 6 обработки и архивирования полученных данных, четвертый его выход соединен с третьим входом блока 14 управления системой масляного охлаждения трансформатора, пятый его выход соединен с пятым входом блока 7 оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока 9 контроля состояния трансформаторного масла соединен с шестым входом блока 13 расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, второй его выход соединен с шестым входом блока 16 ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с шестым входом блока 6 обработки и архивирования полученных данных, четвертый его выход соединен с четвертым входом блока 14 управления системой масляного охлаждения трансформатора, пятый его выход соединен с шестым входом блока 7 оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока 5 контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора соединен с седьмым входом блока 7 оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, второй его выход соединен с седьмым входом блока 16 ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с седьмым входом блока 6 обработки и архивирования полученных данных, первый выход блока 10 контроля положения устройства РПН соединен с седьмым входом блока 13 расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, второй его выход соединен с восьмым входом блока 16 ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с восьмым входом блока 6 обработки и архивирования полученных данных, четвертый его выход соединен со вторым входом блока 15 дистанционного управления устройством РПН, первый выход блока 7 оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты соединен с девятым входом блока 16 ведения журналов состояния трансформатора, второй его выход соединен с девятым входом блока 6 обработки и архивирования полученных данных, первый выход блока 11 расчета интегральных характеристик трансформатора соединен с восьмым входом блока 13 расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, второй его выход соединен с десятым входом блока 16 ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с десятым входом блока 6 обработки и архивирования полученных данных, первый выход блока 12 регистрации аварийных процессов соединен с одиннадцатым входом блока 16 ведения журналов состояния трансформатора, второй его выход соединен с одиннадцатым входом блока 6 обработки и архивирования полученных данных, третий его выход соединен с восьмым входом блока 7 оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, четвертый его выход соединен с первым входом блока 17 визуализации значений измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, первый выход блока 13 расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени соединен с двенадцатым входом блока 16 ведения журналов состояния трансформатора, второй его выход соединен с двенадцатым входом блока 6 обработки и архивирования полученных данных, третий его выход соединен с первым входом блока 18 передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, четвертый его выход соединен с входом блока 8 контроля температуры обмоток, пятый его выход соединен с пятым входом блока 14 управления системой масляного охлаждения трансформатора, шестой его выход соединен со вторым входом блока 17 визуализации значений измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, первый выход блока 15 дистанционного управления устройством РПН соединен с третьим входом блока 17 визуализации значений измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, второй его выход соединен с тринадцатым входом блока 16 ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен со вторым входом блока 18 передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, четвертый его выход соединен с девятым входом блока 7 оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока 14 управления системой масляного охлаждения соединен с четвертым входом блока 17 визуализации измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, второй его выход соединен с четырнадцатым входом блока 16 ведения журналов состояния трансформатора, третий его выход соединен с третьим входом блока 18 передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, первый выход блока 6 обработки и архивирования полученных данных соединен с пятым входом блока 17 визуализации измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, второй его выход соединен с четвертым входом блока 18 передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, третий его выход соединен с входом блока 19 обработки информации о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора изменениях, четвертый его выход соединен с третьим входом блока 15 дистанционного управления устройством РПН, пятый его выход соединен с шестым входом блока 14 управления системой масляного охлаждения трансформатора, шестой его выход соединен с десятым входом блока 7 оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, первый выход блока 16 ведения журналов состояния трансформатора соединен с шестым входом блока 17 визуализации измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, второй его выход соединен с тринадцатым входом блока 6 обработки и архивирования полученных данных, первый выход блока 19 обработки информации о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора изменениях соединен с пятым входом блока 18 передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, второй его выход соединен с четырнадцатым входом блока 6 обработки и архивирования полученных данных, первый выход блока 17 визуализации измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков соединен с четвертым входом блока 15 дистанционного управления устройством РПН. Блок 1 измерения величины тока снабжен средствами для измерения мгновенных, средних и действующих значений тока в обмотках высокого, среднего и низкого напряжения в фазах А, В, С. Блок 2 измерения величины напряжения снабжен средствами для измерения мгновенных, средних и действующих значений напряжения в обмотках высокого, среднего и низкого напряжения в фазах А, В, С. Блок 4 контроля системы масляного охлаждения трансформатора снабжен средствами для измерения температуры верхних слоев трансформаторного масла, средствами для измерения температуры трансформаторного масла на входе и выходе охладителей, средствами для контроля уровня масла и средствами для контроля давления масла в баке трансформатора и баке устройства РПН. Блок 5 контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора снабжен средствами для измерения давления масла в вводах и средствами для измерения токов утечки в изоляции. Блок 8 контроля температуры обмоток снабжен средствами для измерения температуры в обмотках высокого, среднего и низкого напряжения в фазах А, В, С. Блок 9 контроля состояния трансформаторного масла снабжен средствами для измерения температуры масла, его влажности и концентрации растворенных в масле газов в баке трансформатора и баке устройства РПН. Устройство для обработки полученных данных выполнено в виде блока 6 обработки и архивирования полученных данных, снабженного системой, запрограммированной в соответствии с основными допустимыми параметрами работы трансформатора в режиме эксплуатации.

Устройство для мониторинга силовых трансформаторов работает следующим образом.

Все основные рабочие параметры силового трансформатора измеряются и контролируются с помощью блоков измерения первичных параметров. Блок 1 измерения величины тока осуществляет измерение мгновенных, средних и действующих значений тока в обмотках высокого, среднего и низкого напряжения в фазах А, В, С, обеспечивая постоянный контроль всех значений тока и слежение за наличием или отсутствием перегрузок по току. Блок 2 измерения величины напряжения осуществляет измерение мгновенных, средних и действующих значений напряжения в обмотках высокого, среднего и низкого напряжения в фазах А, В, С, обеспечивая постоянный контроль всех значений напряжения и слежение за наличием или отсутствием перегрузок по напряжению. Блок 3 измерения температуры окружающей среды осуществляет постоянный контроль за значением указанной температуры. Блок 4 контроля системы масляного охлаждения трансформатора осуществляет измерение температуры верхних слоев трансформаторного масла, измерение температуры трансформаторного масла на входе и выходе охладителей, контроль уровня масла и контроль давления масла в баке трансформатора и баке устройства РПН, что позволяет полностью контролировать систему масляного охлаждения трансформатора и своевременно предупреждать аварийные ситуации, которые могут возникнуть при повышении или понижении уровня масла в баке трансформатора или баке устройства РПН, при резком повышении давления масла в баке трансформатора или баке устройства РПН, при повышении температуры масла в баке трансформатора или баке устройства РПН выше допустимой. Блок 5 контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора осуществляет измерение давления масла в вводах и измерение токов утечки в изоляции. Блок 8 контроля температуры обмоток осуществляет измерение температуры в обмотках высокого, среднего и низкого напряжения в фазах А, В, С. Блок 9 контроля состояния трансформаторного масла осуществляет измерение температуры масла, его влажности и концентрации растворенных газов в масле в баке трансформатора и баке устройства РПН. Обработку первичных параметров осуществляют блок 11 расчета интегральных характеристик трансформатора и блок 12 регистрации аварийных процессов. На основе информации, поступающей от блока 1 измерения величины тока и от блока 2 измерения величины напряжения, блок 11 расчета интегральных характеристик трансформатора осуществляет расчет всех необходимых электрических и неэлектрических характеристик, в том числе активной, реактивной и полной мощности, энергии, коэффициента нагрузки, коэффициента мощности. На основе информации, поступающей от блока 1 измерения величины тока и от блока 2 измерения величины напряжения, и с учетом рассчитываемых интегральных характеристик в блоке 12 регистрации аварийных процессов производится автоматическая запись осциллограмм при превышении допустимых мгновенных, средних и действующих значений любого из измеряемых параметров. Блок 10 контроля положения устройства РПН обеспечивает получение информации о положении устройства РПН в фазах А, В и С, о времени начала и завершения переключений устройства РПН в каждой из фаз, о количестве переключений устройства РПН, что позволяет осуществлять оперативный контроль за работой устройства РПН. Блок 13 расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени на основе информации, поступающей от блока 1 измерения величины тока, блока 2 измерения величины напряжения, блока 3 измерения температуры окружающей среды, блока 4 контроля системы масляного охлаждения трансформатора, блока 5 контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора, блока 8 контроля температуры обмоток, блока 9 контроля состояния трансформаторного масла, блока 10 контроля положения устройства РПН, осуществляет вычисление срока службы трансформатора с учетом величины температуры наиболее нагретой точки обмотки, качества передаваемой энергии, активной, реактивной и полной мощности, средних значений тока и напряжения в трехфазной сети, положительных и отрицательных последовательностей тока и напряжения, небаланса токов и напряжений в трехфазной сети, коэффициента мощности, отношения амплитуды нулевой гармоники тока к сумме всех гармоник тока, косинуса разности фаз гармоник тока и напряжения, потребления электроэнергии (активной и реактивной), общего процента гармонических искажений, коэффициента трансформации, допустимого коэффициента нагрузки, срока службы трансформатора, срока службы устройства РПН, скорости старения изоляции. При возникновении аварийной ситуации в одной или нескольких системах трансформатора срабатывает система защиты, что вызывает включение звуковой и световой сигнализации блока 7 оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты. Аварийная сигнализация отключается только после принятия обслуживающим персоналом мер по устранению аварийной ситуации. Блок 14 управления системой масляного охлаждения трансформатора использует информацию, поступающую от блока 4 контроля системы масляного охлаждения трансформатора и блока 13 расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени. Управление системой масляного охлаждения трансформатора позволяет обеспечить минимальные колебания температуры масла в системе масляного охлаждения трансформатора, а также контролировать износ приводов системы охлаждения. Блок 15 дистанционного управления устройством РПН осуществляет переключение устройства РПН по команде оператора или диспетчера с удаленного диспетчерского пункта через блок 17 визуализации значений измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков. Блок 15 дистанционного управления устройством РПН может блокировать его переключения при получении информации от блока измерения величины тока о перегрузках трансформатора по току.

Блок 16 ведения журналов состояния трансформатора осуществляет непрерывную регистрацию всех текущих параметров, измеряемых и контролируемых блоком 1 измерения величины тока, блоком 2 измерения величины напряжения, блоком 3 измерения температуры окружающей среды, блоком 4 контроля системы масляного охлаждения трансформатора, блоком 5 контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора, блоком 8 контроля температуры обмоток, блоком 9 контроля состояния трансформаторного масла, блоком 10 контроля положения устройства РПН. Блок 16 ведения журналов состояния трансформатора непрерывно регистрирует также все расчетные параметры, поступающие в него от блока 11 расчета интегральных характеристик трансформатора, блока 13 расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, а также от блока 12 регистрации аварийных процессов. Регистрирует блок 16 ведения журналов состояния трансформатора и информацию о срабатывании блока 7 оповещения обслуживающего персонала о состоянии системы защиты, а также о действиях, осуществляемых с помощью блока 15 дистанционного управления устройством РПН и блока 14 управления системой масляного охлаждения трансформатора. Блок 6 обработки и архивирования полученных данных, снабженный системой, запрограммированной в соответствии с основными допустимыми параметрами работы трансформатора в режиме эксплуатации, осуществляет обработку и ведение архивов всех измеряемых и расчетных параметров, а также всех происходящих в процессе эксплуатации трансформатора событий, сравнивает поступающие в него данные с допустимыми параметрами работы трансформатора. Блок 19 обработки информации о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора изменениях, называемых еще историческими трендами, позволяет на основании архивных данных, поступающих из блока 6 обработки и архивирования полученных данных, в любой момент времени восстановить информацию о происшедших и происходящих процессах за время эксплуатации трансформатора и об изменениях в состоянии его важнейших систем, а также прогнозировать его состояние на основе имеющихся тенденций. Блок 17 визуализации значений измеряемых параметров обеспечивает оператору возможность удобной работы с текущими, архивными и полученными расчетным путем значениями рабочих параметров в виде таблиц и/или графиков, что позволяет своевременно отследить возникновение предаварийной или аварийной ситуации и принять меры по предотвращению и/или устранению такой ситуации. Блок 18 передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ позволяет диспетчерам осуществлять на расстоянии контроль всех рабочих параметров и работу с архивными данными, а также с информацией о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора изменениях. Информация о значениях замеренных рабочих параметров, о параметрах, полученных расчетным путем, и о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора событиях поступает в блок 18 передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ от блока 13 расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, блока 15 дистанционного управления устройством РПН, блока 14 управления системой масляного охлаждения трансформатора, блока 6 обработки и архивирования полученных данных, блока 19 обработки информации о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора изменениях. Это позволяет осуществлять дистанционное управление работой важнейших систем трансформатора с центрального диспетчерского пункта и постоянное слежение за режимами его работы.

Как видно из вышеизложенного, заявляемое устройство для мониторинга силовых трансформаторов обеспечивает возможность осуществления контроля всех основных рабочих параметров трансформатора в реальном масштабе времени и получение информации об абсолютных значениях основных рабочих параметров в виде таблиц и/или графиков в любой момент времени в процессе эксплуатации не только обслуживающим персоналом, но и с удаленного диспетчерского пункта.

В заявляемом устройстве для мониторинга силовых трансформаторов в качестве средств для измерения мгновенных, средних и действующих значений тока в обмотках высокого, среднего и низкого напряжения в фазах А, В, С в блоке 1 измерения величины тока используются стандартные, предназначенные для измерения тока средства, и для измерения мгновенных, средних и действующих значений напряжения в обмотках высокого, среднего и низкого напряжения в фазах А, В, С в блоке 2 измерения величины напряжения используются стандартные, предназначенные для измерения напряжения средства, в частости приборы Power Monitor 3000 производства фирмы Allen Bradley. Для измерения температуры окружающей среды блок 3 содержит стандартные, предназначенные для этого средства, например приборы РТ100. В блоке 4 контроля системы масляного охлаждения трансформатора для измерения температуры верхних слоев трансформаторного масла, для измерения температуры трансформаторного масла на входе и выходе охладителей, для контроля уровня масла и для контроля давления масла в баке трансформатора и баке устройства РПН используются известные, предназначенные для этого средства, например приборы контроля температуры РТ100, индикаторы температуры масла OTI производства АВ QUALITROL, прибор для измерения давления масла АКМ oil level Series 67/69. В блоке 5 контроля состояния высоковольтных вводов трансформатора для измерения давления масла в вводах и для измерения токов утечки в изоляции также используются известные, предназначенные для этого средства, например прибор для измерения давления масла АКМ oil level Series 67/69 и регистраторы токов проводимости с датчиками DB-1 производства компании “Вибро-Центр”. В блоке 8 контроля температуры обмоток для измерения температуры в обмотках высокого, среднего и низкого напряжения в фазах А, В, С используются также предназначенные для этого известные средства, например индикатор температуры в обмотке WTI Series 35 производства АВ QUALITROL. В блоке 9 контроля состояния трансформаторного масла для измерения температуры масла, его влажности и концентрации растворенных в масле газов в баке трансформатора и баке устройства РПН используются также предназначенные для этого известные средства, например для измерения влажности масла - прибор Domino производства фирмы Doble Engineering Company, для измерения концентрации растворенных в масле газов - прибор Hydran производства фирмы GE Siprotec Ink. Блок 10 контроля положения устройства РПН, блок 11 расчета интегральных характеристик трансформатора, блок 12 регистрации аварийных процессов, блок 13 расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени, блок 14 управления системой масляного охлаждения трансформатора, блок 15 дистанционного управления устройством РПН, блок 16 ведения журналов состояния трансформатора, блок 17 визуализации значений измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков, блок 18 передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ, блок 19 обработки информации о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора изменениях выполнены на основе известной компьютерной техники и снабжены предназначенными для выполнения необходимых действий программами. Блок 11 расчета интегральных характеристик трансформатора определяет параметры холостого хода и короткого замыкания трансформатора, передаваемые мощность и энергию. Блок 12 регистрации аварийных процессов регистрирует осциллограммы токов и напряжений при превышении заданной величины. Блок 13 расчетных моделей по данным измерений в реальном масштабе времени выполняет расчеты по заданным методикам, используя в качестве исходных данных измеренные в процессе работы величины. Блок 14 управления системой масляного охлаждения трансформатора выполняет включение и отключение насосов и вентиляторов охладителей в зависимости от температуры наиболее нагретой точки обмотки. Блок 15 дистанционного управления устройством РПН позволяет выполнять переключение устройства РПН с отдаленного терминала. Блок 16 ведения журналов состояния трансформатора осуществляет регистрацию всех срабатываний контрольной аппаратуры, а также всех действий обслуживающего персонала. Блок 17 визуализации значений измеряемых параметров в виде таблиц и/или графиков позволяет выводить на экран монитора как данные текущих измерений, так и данные архивов для их анализа. Блок 18 передачи данных и интеграции системы мониторинга в АСДУ и АСУЭ организует передачу данных, необходимых для интеграции в существующие на подстанции (станции) системы автоматизированного управления технологическими процессами. Блок 19 обработки информации о происходящих в процессе эксплуатации трансформатора изменениях выполняет сравнение и анализ изменения параметров трансформатора в процессе эксплуатации по заданному алгоритму.