智能变压器怎么用(【干货】PPT讲解变压器智能组件技术研究)?生活中难免会有各种各样的问题,如果你对这个不了解,一起来学习。
【干货】PPT讲解变压器智能组件技术研究,下面一起来看看本站小编旺材变压器给大家精心整理的答案,希望对您有帮助
摘 要:智能电网的主要支柱就是智能变电站,变电站不仅是输配电的重要枢纽,同时智能变电站的运行的安全稳定性,也直接影响着智能电网的运行操作与监控能力。智能变电站的运行的安全稳定又与变压器的关系紧密,因此,对于变压器的智能运行模式的分析具有重要的现实意义。变压器的智能运行主要就是进行变压器的保护与状态监测,进而实现变压器的实时监测,最终确保供电的安全性与可靠性。本文对110kV变压器智能运行模式进行一定的探讨与分析,期望可以为变压器的智能运行提供一定的理论基础。
伴随着我国经济的飞速发展,人们对于供电的需求与供电的可靠性方面的要求越来越高,因此也就相应的出现了智能电网。而在电力系统中,变电站的核心与枢纽部分就是变压器。变压器的功能作用主要就是进行电能的分配与转换,变压器运转的正常与否,直接的关系到变电站的正常功能的运行。变压器的智能运行主要就是进行变压器的保护与状态监测,进而实现变压器的实时监测,最终确保供电的安全性与可靠性。
经由网络可以实现信息的互通,实现变压器同过程层;站控层与其他系统的信息共享。
在保证产品性能的前提下,将监测;控制;测量;保护与计量等进行融合设计,进而实现变压器同执行器;传感器;互感器的部件的集成。
对于变压器或其余的部件进行数字化的测量,同时可以通过数字化网络的方式对于过程层与站控层的数据进行测量结果的调用与采集,进而监控变压器与其他的设备。
变压器的运行状态具备可视化,可以在电网中进行观测。智能电网或其他有关系统可以表达变压器的自检测或信息交互的状态信息。
伴随电力系统的智能化的发展,智能变压器也实现了“一次与“二次系统的融合。与传统变压器进行比较,智能变压器可以实现在线监测与故障诊断,进而提供确切的电力变压器的信息状态。当发生故障之前,可以进行预警操作,进而减少维护与运行的费用,使运行周期延长,实现变压器的智能化。
变压器智能组件主要由主 IED(智能化单元);绕组光纤在线监测 IED;通讯组件;局放监测 IED构成。其功能主要是进行多种传感器信号的诊断;采集与数字化的操作。变压器本体应具备智能化需要的多种在线监测装置;执行器;传感器。
对变压器进行实时在线监测,可以及时的反映状态变化的情况。智能变压器的数字化监测,主要是通过监测仪表形成信息监测,经由智能组件形成监测数据的信号预处理。动态分析监测的数据,进而对运行的设备情况进行诊断与评估。确保电力系统的稳定、安全运行。
变压器智能化的核心部件主要是智能化单元(主 IED)。经由MMS 服务,将多个监测 IED与控制 IED的信息进行聚合,同时依据监测数据与结果对变压器进行故障的综合诊断。亿博电竞 亿博官网依据IEC61850 标准与站控层的主服务器进行通讯,上报诊断结果与监测数据。
在线监测绕组热点温度,主要是通过绕组光纤在线测温仪进行操作。通过动态、直接的测量,可以全面的控制变压器内部的温度,对冷却系统进行实时控制。同时通过对变压器三相绕组的热点温度进行实时监测,可以有效的评估变压器的使用寿命与老化率。
在线监测局部放电,主要是通过工频电流宽带复合式传感器(FCT)、外置超声传感器结合的方式进行监测。FCT可以同时监测铁心接地电流信号与局放脉冲信号。外置超声传感器,安装主要采取箱壁的方式,同时可以带电更换。
在线监测油中气体与微水,主要是采取色谱法进行操作。最终实现乙烯、甲烷、氢气等气体浓度与微水含量的定量分析。
色谱法检测器,其具体的检测器主要是采用半导体气敏传感器。经由数据采集器获取变压器油的运行状态数据,同时通过RS485 与TCP/IP 模式,上传到油气监测 IED 进行分析。
油中溶解气体监测 IED,可以辅助分析变压器的负载能力,同时可以监测变压器的可靠性状态。当组分浓度的增长率出现异常的时候,应依据评估判定的标准,经由过程层网络,向在线监测系统站控层进行结果的报告。
智能电网的主要支柱就是智能变电站,变电站不仅是输配电的重要枢纽,同时智能变电站的运行的安全稳定性,也直接影响着智能电网的运行操作与监控能力。智能变电站的运行的安全稳定又与变压器的关系紧密,因此,对于变压器的智能运行模式的分析具有重要的现实意义。
特变电工股份有限公司是为全球能源事业提供系统解决方案的服务商,国内拥有14个制造业工业园,海外建有2个基地。作为国内的大型能源装备制造企业,特变电工同时还是“一高两新”(即“输变电高端制造、新能源和新材料”)国家三大战略性新兴产业发展的承担者。
多年来,特变电工传承中国变压器、电线和线缆制造历史,变压器自主研制位居世界第一位,铝电子新材料及太阳能光伏系统集成位居中国第一位,硅材料研制位居中国第二、世界前十位。
为进一步加快企业走出去的步伐,特变电工以“中国制造2025”为指导思想,以“智能制造”为企业转型升级的主攻方向,深入推动产品“数字化设计、智能化制造、网络化协同”,以管理信息化、生产数字化和产品智能化为抓手,积极开展创新实践。
特变电工成为我国输变电产业内唯一一家智能制造示范单位,以±1100kV超高压直流变压器等高端产品为制造对象,以沈阳、衡阳和新疆3个加工制造基地的制造过程自动化、智能化解决方案的开发和应用为基础,通过各层级生产网络的完善,在集团现有信息化基础上,逐步构建集成协同管控功能的数字化企业平台,逐步建设特变电工3地数字化协同制造的“高端变压器产品智能制造数字化车间”。
特变电工通过工业机器人技术、协同制造和虚拟制造等技术的应用,建立了覆盖设计、加工(处理)、装配、检测、质控、物流和服务等环节的数字化车间,构建了协同制造与协同服务的数字化企业平台,实现了产品向“数字化、网络化、智能化”生产模式的转变,提高了企业的核心竞争力。
特变电工高端变压器智能制造数字化车间体系架构如图所示,可实现的整体智能功能包括:
1)核心加工及检验设备的数字化、自动化和智能化,部分实现操作指令的自动加载和加工/检验信息的实时输出,实现物料自动上下料,保证产品质量的一致性;
2)基于物料、工件和人员标识的全流程跟踪、检验及数据记录,实现加工质量信息的可追溯;
4)3个异地基地利用网络化智能管控平台,按合同项目进度和供应链实时状况组织异地协同生产制造;
5)数字化企业平台,通过ERP、 MES和PLM实现从设计、制造到经营管理的全面数字化和信息化,为混流生产和精益管理提供手段。
上述目标的实现,为特变电工变压器生产的整体化、智能化运营和精细化管理提供了较为完善的技术手段,实现了高效、精益的柔性生产,为其未来5~10年战略目标的实现打下坚实的基础;同时,也为我国变压器、乃至整个输配电装备行业开展智能制造,提供了优秀示范和解决方案的技术储备。
为了打造集成制造与集成服务平台,特变电工深入推动设计标准化、工艺结构化与制造模组化;推动装备智能化升级、工艺流程改造和基础数据共享等应用;建立车间级工业互联网,推动PLM、ERP、MES、机台控制和智能化物流五大系统集成;通过虚拟与现实的结合,全面构建贯穿产品生命周期的数据采集、集成、分析、调度和应用的数字化企业平台。
在虚拟制造方面,特变电工基于世界领先的虚拟仿真平台成功实现了车间、生产线和物流的规划设计及过程优化;基于统一研发平台实现了产品的模块化、参数化设计,产品3D设计及装配过程虚拟仿真技术的应用确保了产品研发过程及生产过程的标准化;同时,机器人仿真及数字样机技术在各个工厂不断扩大应用,将实际生产过程中的场景在虚拟世界中再现,提高了实际生产过程的效率和质量稳定性。图中所示为特变电工数字化车间的设计制造一体化流程。
在智能应用方面,特变电工实现了从产品销售、定制化设计、智能生产、质量控制和售后服务全生命周期的智能管理;在智能设备方面,数字化生产线、数字化物流、智能机器人、AGV和数字化质检设备的大量应用充分体现了特变电工智能制造的领先水平;在生产数字化、信息化应用方面,依托云技术及统一平台的PLM系统做到了多生产基地的协同研发、协同制造;在车间数字化方面,基于MES系统的智能化管理将各车间的生产、计划、物料、质量和设备等各业务环节相互协同管控,产品各类数据完全可追溯。
同时,产品智能化也是特变电工一直不断努力的方向,高端产品从运输、安装、日常运维和直到寿命结束均在特变电工统一的监控平台下管理,确保了产品运行稳定。
特变电工建设的“高端变压器产品智能制造数字化车间”包括油箱、绝缘、铁心和装配等数字化车间。
油箱车间历来是变压器生产过程作业环境最差、工作强度最高的场所。大型变压器的高端金属件,通常要求整体加工,加工幅面大、精度高,普通车床及一般数控设备都难以满足高端金属件加工的要求,通过更新与升级车间现有装备,研发和应用金属件加工机床智能联动系统、焊接机器人、焊缝跟踪系统、智能焊材库系统、喷抛一体化生产线和涂装机器人等智能装置与系统,有效提高了产品质量与生产效率。
绝缘件加工制造有37个加工流程,涉及151个环节,环节之间的物流以及加工环节本身的上下料主要依靠人工。通过改造、研制和应用油隙垫块集成化加工生产线、自动上下料系统、端圈自动化粘接生产线、纵向油道自动粘接机和数控机加中心等智能装置和部件,大幅缩减了人工成本,并且减少了工人的劳动强度。
铁心叠片历来是变压器生产过程的一大瓶颈,费人、费时且费力,即使生产水平较高的ABB和西门子也未能在这一工序上实现突破。特变电工通过实施钢板智能下料分拣系统、亿博电竞 亿博官网自动化硅钢片立体仓库等辅助性智能装置,提升了铁心加工质量和生产效率。
装配车间是离散程度较高的生产车间,无法实现流程化生产。因此,通过研制和应用干燥处理智能监控系统和真空处理过程专家系统,对两大关键质量点提供辅助监控能力;同时建立设备运行参数智能采集系统,对关键设备实现实时在线监控,保证生产过程中设备运行状态的稳定;实现了各干燥罐数据的自动采集,集中实时管控,提升干燥效率及质量;真空处理过程全液压自动控制、自动反馈,确保压力恒定。
通过制造执行系统(MES),实现了生产计划管理、过程管理、质量管理、成本管理、采购管理和物流管理等功能;通过工业网络,完成从现场层、控制层到管理层的信息集成和应用。同时,利用面向服务的SoA架构贯通从数字化设计到数字化制造的数据语义、消除信息孤岛,真正实现了CAD/CAPP/CAM的一体化。
在集团管控层面,针对特变电工所设计开发的数字化企业平台是以协同管控平台为核心,搭载了统一技术平台和制造协同平台两大功能的集团层级软件与数据平台。平台建于特变电工集团总部,采用云数据中心模式,实现与沈阳、衡阳和新疆三大生产基地的协同,并预留接口,未来可将天津基地和印度基地纳入平台服务范围。
与国外先进企业相比,我国输变电装备制造尚未建立系统的标准化体系,信息孤岛严重,质量在线追溯水平低;输变电装备制造精益化程度低,加工手段落后且员工劳动强度大,作业环境差。此外,我国输变电装备制造在协同设计与协调制造等方面技术落后,重复建设与资源浪费现象十分严重。
特变电工智能制造建设路径包涵了三部分内容,即:数字化设计、智能化制造和网络化协同。
建立产品标准化体系;通过协同设计与仿真,建立虚拟样机系统;建立基于PDM数据云的设计专家系统。
研发智能装置,构建自动柔性生产线;建立智能仓储物流系统;实现PLM、ERP、MES、机台和物流系统集成。
组建支持异地协同的设计与制造平台;建立适应企业生产模式的制造执行系统;建设远程在线服务平台。
在2018年前,依托“数字化、智能化和网络化”建设推进智能制造,改变传统生产制造模式,广泛建设柔性制造和精准制造的数字车间,达到或超越国际同行业的制造水平;
在2020年前,推进数字车间的横向与纵向升级,增强协同创新能力,全面建成集成制造、集成服务的智能工厂;
在2025年前,实现工厂间从智能制造到智慧服务的跨越,建成统一决策、协同运作、可提供服务全球整体能源互联网解决方案的智慧集团。
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