3 研究内容、技术路线与实施方案

3.1研究内容

1) 选用安装简便、使用寿命长、免维护的变压器油中关键气体组分和微水含量在线监测装置；

2) 选用可配置式接入变压器本体及其附件的状态信息的装置，集成第三方监测系统，开展以牵引变压器为主的牵引变电所内主电气设备运行状态的评价；

3) 选用和引进合适有效的带电检测技术，减少变压器及其附件的高压试验次数，开展对难以实施在线检测的设备和项目的周期性带电检测，消除设备运行状态监测的死角；

4) 设计在线监测和带电监测两种数据采集和管理服务器，实现与6C综合数据管理中心的无缝链接；

5) 引入变压器运行状态、动态负荷、寿命评估相关导则，提供牵引变压器运行状态、动态负荷、剩余寿命和风险评估服务；

6）采用GSM通讯网络、物联网信息技术、加密传输模式，提供完全的无线传输、报告和远程在线监测服务，为特殊条件下被检测设备监测数据提供接入服务；

7) 设计可运行在手持式移动终端上提供远程在线监测服务的程序，实现对牵引变压器运行状态评价和风险评估的点到点远程监控。

3.2关键技术

1) 规划和设计适合牵引供电主设备运行状态现场在线监测的系统和远程诊断中心，开展状态评价、动态负荷、寿命评估服务与风险评估；

2) 以牵引变压器为中心，配置智能IED，通过专用状态信息采集器，通过配置式接入来自于牵引变压器本体及其附件的状态信号和第三方电气设备状态在线监测数据和出厂、型式试验与历次巡检、点检和离线试验数据；

3) 探索适合牵引变压器特殊工况的动态负荷、剩余寿命评估模型，给出合适的参量及其配置方案，确保系统分析和评价评估结果的完整性、科学性和有效性；

4) 在线监测与带电检测相结合，配置专门的牵引供电安全监测与检测服务器，收录所有检测监测数据，并与6C系统数据处理中心实现无缝链接、数据共享。

3.3技术详述

3.3.1 设置供电设备运行状态检测监测数据服务器和采集终端

1) 根据铁路局牵引供电6C数据管理中心要求，配置管内牵引供电主设备监测服务器，配置专用监测数据库和应用服务器；

2) 所有部署在牵引供电所内的监测(用户)终端，通过TMIS网络(或GSM、移动通讯网)与检测服务器(或6C综合数据处理中心)连接，将监测记录数据实时写入监测数据库中；

3) 根据6C管理权限，供电处、供电段设备管理维护人员和监测值班点可以访问监测终端；

4) 所有用户，均需凭身份认证才能登录和使用监测系统，对授权设备监测数据进行浏览、分析和使用。

3.3.2 选用合适监测技术和装置设备，确保监测数据真实可靠

1) 针对牵引供电主设备状态评价模型，选用使用寿命长、免维护，可靠性高、能真实准确反映其运行状态的监测技术和装置，获取稳定可靠的监测数据；

2）针对牵引变压器，监测油中溶解气体关键组分和微水含量；可集成监测牵引变压器绕组热点温度、负载、铁芯接地泄露电流和等特定在线监测装置；

3) 支持供电电缆监测系统和装置的集成；

4) 支持GIS、避雷器等其它供电设备的状态监测集成；

5) 对于无法安装在线监测装置的设备，采取带电检测方式，使用可靠的检测设备，及时对设备进行现场检测，并将检测数据及时传送到监测服务器中。

3.3.4 选配合适的模型和算法

1) 在监测系统中部署必要而有效的状态评价、动态负荷和风险评估模型；

2) 充分利用在线监测、出厂试验、巡检、点检数据；

3.3.4 开展状态评价、动态负荷、剩余寿命和风险评估

1) 利用IEEE发布的反应变压器绝缘性能的指标体系和模型，以动态铭牌形式为被监测设备提供状态评价结果及其动态负荷、剩余寿命；

2) 提供本地声光报警信号和继电器信号输出；

3) 根据设备在线监测记录、巡检和点检、评估报告对系统进行风险评估。

3.4 监测系统组成

       整个系统由6C综合数据处理中心、监测应用服务器、监测数据库、用户终端(包括供电所监测终端、手持终端)和智能IED组成。

3.4.1智能IED

1) 智能IED根据使用方式有两种类型，一类是在线监测装置，一类为便携式检测设备。

2) 在线监测装置部署在特定的监测现场，对监测指标实行连续监测，并将监测数据直接传送到数据中心。

目前，可用于牵引供电设备在线监测的智能IED有：

    3) 便携式检测设备，可根据作业要求，随时对所检测的设备进行不断电条件下检测。检测数据不连续，检测周期也不固定，是在线检测方式的一种补充方式。

    可用牵引供电系统带电检测的便携式设备有：

4) 在线监测智能IED，由传感器、变送器、采集器组成，完成现场数据的采集；

3.4.2 牵引供电所监测终端

       1) 部署在牵引供电所内，完成本所智能IED数据的采集，并将监测数据保存到监测数据库中；

2) 为供电所工作人员提供现场监测数据浏览、报警和确认信息处理；

3) 接受来自于手持便携式设备的现场监测数据的导入。

  4) 转发来自于监测服务器的远程遥测、遥信服务。

3.4.3 远程监测中心(监测数据库)

       1) 部署在牵引供电设备远程监测中心；

    2)为牵引供电所监测终端提供监测数据、评价评估模型储存服务；

3) 可以与6C综合数据处理中心合并。

3.4.4 监测服务器

   1) 部署在牵引供电设备远程监测中心(或6C综合数据处理中心)；

2) 为牵引供电主设备集中管理、运行状态评价、牵引变压器动态负荷、剩余寿命和风险评估提供运算服务；

3) 为所有用户、用户终端实施管理、权限控制和统一登录服务；

4) 为所有牵引供电所监测终端、用户终端、手持式设备提供数据浏览、分析和报告；

5) 为所有设备用、管、维用户提供异常报警和日报服务；

6) 为行车调度指挥系统提供设备维护、更新改造和状态报告；

7) 积累牵引供电设备用管维制度、经典案例。

3.4.5 用户(移动)终端

    1) 部署在用户计算机和手持式移动终端；

2) 接收来自于监测服务器发布的设备异常和监测日报；

3) 访问监测服务器，获取设备档案、用管维记录，阅读设备运行状态和风险评价报告；

4) 个人学习和培训;

5) 手持设备录入巡检、点检输入到监测系统中。 

4主要监测项目、技术指标

4.1 监测项目及指标