變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
前言
大型電力變壓器是電力系統(tǒng)的核心設(shè)備，也是結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、故障危害大的設(shè)備。其運(yùn)行狀態(tài)的好壞直接影響著電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，對(duì)于變壓器的瞬變故障和突發(fā)性故障，局放監(jiān)測(cè)比油氣監(jiān)測(cè)具有更快、更靈敏的響應(yīng)特性。與油氣監(jiān)測(cè)相比，局放監(jiān)測(cè)能更快更及時(shí)地對(duì)變壓器絕緣異常狀態(tài)和放電性故障做出預(yù)警，為變壓器正常運(yùn)行提供必要的指導(dǎo)數(shù)據(jù)，提高變壓器運(yùn)行的可靠性、安全性。
系統(tǒng)特點(diǎn)
變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是專為變壓器設(shè)備的絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)而設(shè)計(jì)的，運(yùn)用特高頻傳感器技術(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)變壓器內(nèi)部的局放信號(hào)，通過(guò)后臺(tái)的數(shù)據(jù)分析軟件和智能診斷系統(tǒng)，對(duì)局放信號(hào)進(jìn)行分析和處理，評(píng)估變壓器的絕緣狀態(tài)，判斷缺陷類型和缺陷的大致位置，并給出維護(hù)建議。傳感器結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)小巧合理，安裝不改變電力變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不影響電力變壓器正常運(yùn)行。
該系統(tǒng)配有*的硬件抗干擾信號(hào)技術(shù)，并通過(guò)脈沖識(shí)別、特征譜圖分析等多種抗噪手段，最大限度抑制各種干擾，有效提高信噪比；后臺(tái)專家系統(tǒng)能記錄每次放電的時(shí)間和特征參數(shù)，用于生成二維圖譜：（橢圓圖、Q-ф、N-ф）和三維圖譜：（PRPS、PRPD），并能給出局部放電趨勢(shì)分析、故障模式分析等信息。
系統(tǒng)架構(gòu)圖
主機(jī)介紹
安裝于現(xiàn)場(chǎng)戶外就地柜中，機(jī)架式安裝。
系統(tǒng)方案
方案一：油閥式 UHF 傳感器
| 監(jiān)測(cè)頻段 | 300MHz-3000MHz |
| 靈敏度 | 10PC |
增益 | 65dB |
駐波比 | 1.5 |
| 阻抗 | 50歐姆 |
| 接口 | N-型 |
| 安裝方式 | 強(qiáng)磁安裝 |
安裝示意圖：
方案二：高頻電流（HFCT）傳感器
電氣設(shè)備中出現(xiàn)局部放電時(shí)會(huì)在變壓器的接地導(dǎo)線、電纜的屏蔽鎧裝上產(chǎn)生高頻脈沖電流。在接地導(dǎo)線、電纜的屏蔽鎧裝上安裝HFCT傳感器可以接收有效的脈沖信號(hào)，從而發(fā)現(xiàn)電氣一次設(shè)備局部放電的變化情況，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)電氣一次設(shè)備絕緣劣化的先兆，降低電氣一次設(shè)備的故障率。安裝于變壓器中性點(diǎn)或者外殼接地處的電纜、接地銅排處，卡扣式安裝，方便簡(jiǎn)潔。
安裝示意圖：
方案三：超聲波（AE）傳感器
變壓器局放監(jiān)測(cè)裝置采用超聲波法實(shí)現(xiàn)局部放電檢測(cè)，通過(guò)傳感器檢測(cè)變壓器內(nèi)部局部放電激發(fā)的超聲波信號(hào)，檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波、射頻前置放大器和檢波器后，由高速數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行采樣、存儲(chǔ)、數(shù)字信號(hào)處理與分析，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)光纖上傳至主處理器單元。主處理器單元通過(guò)在其上運(yùn)行的故障診斷專家系統(tǒng)根據(jù)從現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元送來(lái)的的數(shù)據(jù)，組建故障模式數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)變壓器的絕緣狀態(tài)進(jìn)行診斷，并以多種方式顯示放電指紋特征數(shù)據(jù)；在主處理器單元上存儲(chǔ)的局部放電歷史測(cè)量數(shù)據(jù)可供工作人員及遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)查詢。變壓器局放監(jiān)測(cè)IED有3同步的高速采樣通道，每臺(tái)變壓器可以配置3個(gè)超聲波傳感器。
超聲波傳感器主要是用來(lái)采集變壓器內(nèi)部發(fā)生局放時(shí)產(chǎn)生的超聲信號(hào)，超聲波傳感器安裝在變壓器側(cè)壁上，采用吸附式安裝，除了高壓出線側(cè)不安裝超聲波傳感器，其余三面各安裝一只超聲波傳感器，有效保證了超聲傳感器監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)全局覆蓋安裝。
超聲波傳感器采用日本富士生產(chǎn)的壓電陶瓷敏感元件，溫度穩(wěn)定性，靈敏度高達(dá)67dB。頻率帶寬覆蓋常用金屬材料的聲發(fā)射信號(hào)頻率。
安裝示意圖：
