變壓器是水電站電力系統(tǒng)中關鍵設備之一。目前，當變壓器出現疑似缺陷等故障問題時，一般采用人為開展碎片式數據收集分析的方式進行研究檢查，無法系統(tǒng)、及時、全面的進行設備健康評價、故障預測和智能診斷。捷瑞數字攜手國內某大型電站打造主變壓器數字孿生體，以數字孿生、虛擬仿真技術賦能變壓器的巡檢維護，提升變壓器運維管理水平，實現變壓器由“傳統(tǒng)人工運檢”向“智能數字驅動”的管控轉型。

國內某大型電站主變壓器數字孿生體項目，創(chuàng)新性地將變壓器綜合監(jiān)測、數字孿生、虛擬仿真技術相結合，實現電站主變壓器的高精度數字孿生建模，并對電站中多維度數據實時監(jiān)測、分析預警，以數據驅動變壓器運維，構建“狀態(tài)感知、主動預警、智能診斷”的變壓器智能化運維平臺，實現了變壓器由“傳統(tǒng)人工運檢”向“智能數字驅動”的管控轉型，為設備集約化管理提供了全面、實時、精準的決策依據。

電站主變壓器數字孿生體配置了油中溶解氣體、機械振動、鐵芯/夾件電流、局部放電、直流偏磁等諸多感知單元，從電、熱、力等多維度監(jiān)測變壓器實時運行數據，實現主變壓器宏觀狀態(tài)和微觀信息的全景式動態(tài)監(jiān)測，提升巡檢效率和準確性。

基于機器學習算法對多源異構數據進行跨維度關聯(lián)分析，當參數異常時，系統(tǒng)可快速定位故障類型并智能推送合適的處置方案；同時針對繞組溫度、油色譜等關鍵參量，利用智能診斷和數據融合技術進行動態(tài)趨勢預測，實現從“被動響應”到“主動防御”的轉變。

·場景建模:以電站為原型構建1:1虛擬場景，實現變壓器及相關設備真實使用場景的虛擬還原，并支持內外巡檢路徑漫游，取代傳統(tǒng)人工巡檢方式，節(jié)省人力成本，提高巡檢效率。

·結構透視:采用透明化渲染技術，移除或透視變壓器外殼部分，實現內部結構分布、絕緣油流動狀態(tài)等內部動態(tài)展示，讓運維人員更加直觀地了解變壓器內部構造與運行原理。

·拆解教學:將主變壓器分解為六大核心部件，配套交互式拆裝動畫，實現變壓器主要部件的虛擬化拆解和安裝，方便運維人員深入了解變壓器結構組成、部件特性、工藝流程及注意事項，為運維人員的技能培養(yǎng)提升及變壓器檢修策略制定提供了更加科學的技術支撐。

主變壓器數字孿生體系統(tǒng)內置基于原始設計的不同工況下磁場、電場、短路力沖擊和溫度場等仿真算法模型，可以基于實際運行數據驅動仿真引擎，通過色溫梯度等方式直觀呈現設備在極端工況下的電磁特性，實現三維電磁場分布模擬、磁-熱-力多場耦合分析等，實現了變壓器由“傳統(tǒng)人工運檢”向“智能數字驅動”的管控轉型。

該電站主變壓器數字孿生體項目還通過預留標準化數據交互接口，構建起開放兼容的能源物聯(lián)網生態(tài)，后續(xù)可實現與電站其他管理平臺的無縫對接，打破傳統(tǒng)運維系統(tǒng)的數據孤島，為設備全生命周期管理提供統(tǒng)一的數據底座。其核心模型與仿真分析算法，更具備跨電站、跨設備類型的快速移植能力，為后續(xù)電站的數字化轉型提供了可復制、可擴展的技術支持。

電站主變壓器數字孿生體項目的落地，是水電裝備智能化運維領域在技術應用與模式創(chuàng)新上出的重要實踐探索，捷瑞數字更是通過該項目積累了豐富的跨學科技術整合能力與行業(yè)實踐經驗。未來，捷瑞數字將持續(xù)深耕多領域的數字孿生技術研發(fā)，推動更多行業(yè)從“經驗驅動”向“數據智能驅動”變革，為數字化、智能化轉型升級注入創(chuàng)新動能。

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