專利名稱：變壓器局部放電在線監(jiān)測設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及對電力變壓器在正常工作條件下局部放電的一種監(jiān)測設備。
背景技術：
局部放電是電力變壓器絕緣結構中局部區(qū)域內(nèi)的放電現(xiàn)象，這種放電只是絕緣在 局部范圍內(nèi)被擊穿，而導體間絕緣并未發(fā)生貫穿性擊穿。但如果局部放電長期存在，將會造 成變壓器絕緣的破壞。所以為了保證變壓器在運行中的可靠性，通常需要盡量避免絕緣介 質(zhì)中局部放電的發(fā)生，或只允許有輕微的局部放電。因此，在電力變壓器運行中，需要進行 局部放電監(jiān)測，以保證絕緣質(zhì)量。局部放電在線監(jiān)測是在電力變壓器運行狀態(tài)下，利用監(jiān)測裝置連續(xù)或定時地自動 測量電力變壓器內(nèi)部可能發(fā)生的局部放電。通常監(jiān)測系統(tǒng)固定安裝在現(xiàn)場，長期在線運行， 無需人為參與，自動完成檢測、存儲、通訊和診斷等功能。伴隨著電力變壓器絕緣中局部放電的產(chǎn)生，放電電荷的轉(zhuǎn)移將在放電回路中形成 脈沖信號，并產(chǎn)生寬頻電磁輻射信號，因此可通過測量電力變壓器的外電路中所流過的脈 沖電流和空間電磁輻射來檢測放電信號。脈沖電流法是一種常規(guī)的局部放電檢測方法，具 有可定量測量視在放電量的優(yōu)點，但在電力現(xiàn)場存在嚴重的電磁干擾問題，影響測試靈敏 度。而局部放電特高頻電磁輻射信號傳感具有靈敏度高的優(yōu)點，但在安裝時需從放油閥置 入，因放油閥孔徑原因，導致測量效果不理想，同時測量位置受到極大限制。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種安裝方便、抗干擾能力強 的變壓器局部放電在線監(jiān)測設備。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是本實用新型的變壓器局部放電在線監(jiān)測設備，包括安裝在電力變壓器鐵心、外殼 或夾件的接地線上的高頻電流互感器和特高頻傳感器，以及與所述高頻電流互感器和所述 特高頻傳感器的信號輸出端相連的監(jiān)測裝置，所述監(jiān)測裝置包括檢波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和信 號分析器，所述檢波器用于對所述高頻電流互感器和所述特高頻傳感器的輸出信號分別進 行檢波處理，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于對檢波處理后的輸出信號分別進行模數(shù)轉(zhuǎn)換并保留幅值 和相位信息，所述信號分析器用于對模數(shù)轉(zhuǎn)換器處理后的兩個輸出信號進行對比，若兩個 輸出信號同時存在超過設定閾值的信號，則判定該信號為局部放電信號予以保留，反之則 判定該信號為干擾信號予以消除；所述監(jiān)測裝置根據(jù)所述信號分析器形成監(jiān)測信號以便用 來監(jiān)測變壓器的局部放電。作為上述技術方案的優(yōu)選實施例，所述高頻傳感器的頻帶為IOOkHz 10MHz，所 述特高頻傳感器的頻帶為300MHz IGHz。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點是將高頻電流互感器和特高頻傳感器裝設 在鐵心、外殼或夾件的鐵心接地線上進行放電監(jiān)測，不改變電力變壓器的結構，安裝方便;而且，監(jiān)測靈敏度高，抗電磁干擾能力強。
圖1是電力變壓器結構示意圖；圖2是本實用新型實施例進行局部放電監(jiān)測的示意圖；圖3是本實用新型實施例監(jiān)測裝置的功能結構示意圖；圖4是本實用新型實施例干擾抑制的示意圖，圖4(a)為檢波處理后的輸出信號， 圖4(b)為干擾消除后的監(jiān)測信號。附圖標記說明11-鐵心、12-線圈繞組、13-繞組中的局部放電源、14-變壓器外殼、15-繞組出線 套管、16-鐵心接地線出線套管、17-鐵心接地線、18-特高頻傳感器、19-高頻電流互感器、 20-監(jiān)測裝置、201-檢波器、202-模數(shù)轉(zhuǎn)換器、203-信號分析器。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明圖1為電力變壓器的結構示意圖。圖1中11為鐵心，12為線圈繞組，13為繞組中 的局部放電源，14為變壓器外殼，15為繞組出線套管，16為鐵心接地線出線套管，17為鐵心 接地線。鐵心接地線17通過鐵心接地線出線套管16引出到變壓器體外，然后在體外接地。 當變壓器內(nèi)部出現(xiàn)局部放電時，局部放電信號耦合到鐵心接地線17上。圖2所示是本實用新型局部放電監(jiān)測的示意圖，圖中14為變壓器外殼，16為鐵心 接地線出線套管，17為鐵心接地線，18為特高頻傳感器，19為高頻電流互感器，20為監(jiān)測裝 置。電力變壓器內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的高頻脈沖信號和特高頻電磁輻射信號耦合到變壓器鐵 心11上，再經(jīng)鐵心接地線17從變壓器內(nèi)部傳播到變壓器外部。對于局部放電產(chǎn)生的高頻 信號和特高頻信號，鐵心接地線17可視為一根傳輸線，在變壓器殼體外的鐵心接地線17上 選擇兩個測點，一點位于鐵心接地線套管16的出線端，在該位置裝設特高頻傳感器18，另 一點裝設高頻電流互感器19，特高頻傳感器18和高頻電流互感器19分別測量測點處的局 部放電耦合信號。特高頻傳感器18和高頻電流互感器19的信號輸出端與監(jiān)測裝置20的 信號輸入端相連。監(jiān)測裝置20的功能結構如圖3所示，其中201為檢波器，202為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，203 為信號分析器。監(jiān)測裝置20對從特高頻傳感器18和高頻電流互感器19輸出的輸出信號 進行同步監(jiān)測，特高頻傳感器18和高頻電流互感器19的輸出信號先分別經(jīng)檢波器201進 行檢波處理，檢波時間常數(shù)小于20S。再分別經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器202進行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理并保留幅 值和相位信息。變壓器內(nèi)部產(chǎn)生的局部放電會在鐵心接地線17上同時感應出高頻信號和 特高頻信號；而外部各類干擾源由于耦合途徑的限制，只能在高頻電流互感器或特高頻傳 感器的單一信號通道產(chǎn)生響應信號。信號分析器203通過對比經(jīng)檢波和模數(shù)轉(zhuǎn)換后的輸出 信號，如圖4(a)所示。在20S時窗范圍內(nèi)，如果兩者同時存在超過設定閾值的信號，則認定 該信號為局部放電信號予以保留；如果僅在一個監(jiān)測通道存在超過設定閾值的檢波信號， 則認定該信號為干擾信號予以消除。由此即可得到最終的變壓器局部放電監(jiān)測信號，如圖 4(b)所示。閾值為基礎噪聲值的50 100%，基礎噪聲值是指未出現(xiàn)放電情況下的背景噪聲值。 以上僅為本實用新型的具體實施例，并不以此限定本實用新型的保護范圍；在不 違反本實用新型構思的基礎上所作的任何替換與改進，均屬本實用新型的保護范圍。
權利要求一種變壓器局部放電在線監(jiān)測設備，其特征在于包括安裝在電力變壓器鐵心、外殼或夾件的接地線上的高頻電流互感器和特高頻傳感器，以及與所述高頻電流互感器和所述特高頻傳感器的信號輸出端相連的監(jiān)測裝置，所述監(jiān)測裝置包括檢波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和信號分析器，所述檢波器用于對所述高頻電流互感器和所述特高頻傳感器的輸出信號分別進行檢波處理，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于對檢波處理后的輸出信號分別進行模數(shù)轉(zhuǎn)換并保留幅值和相位信息，所述信號分析器用于對模數(shù)轉(zhuǎn)換器處理后的兩個輸出信號進行對比，若兩個輸出信號同時存在超過設定閾值的信號，則判定該信號為局部放電信號予以保留，反之則判定該信號為干擾信號予以消除；所述監(jiān)測裝置根據(jù)所述信號分析器形成監(jiān)測信號以便用來監(jiān)測變壓器的局部放電。
2.根據(jù)權利要求1所述的變壓器局部放電在線監(jiān)測設備，其特征在于所述高頻傳感 器的頻帶為IOOkHz 10MHz，所述特高頻傳感器的頻帶為300MHz 1GHz。
專利摘要本實用新型公開了一種變壓器局部放電在線監(jiān)測設備，包括安裝在電力變壓器鐵心、外殼或夾件的接地線上的高頻電流互感器和特高頻傳感器，以及與所述高頻電流互感器和所述特高頻傳感器的信號輸出端相連的監(jiān)測裝置，所述監(jiān)測裝置包括檢波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和信號分析器。本實用新型將高頻電流互感器和特高頻傳感器裝設在鐵心、外殼或夾件的鐵心接地線上進行放電監(jiān)測，不改變電力變壓器的結構，安裝方便，而且，監(jiān)測靈敏度高，抗電磁干擾能力強。
文檔編號G01R31/12GK201765301SQ201020525390
公開日2011年3月16日 申請日期2010年9月9日 優(yōu)先權日2010年9月9日
發(fā)明者馮寶, 劉偉榮, 吳靜, 周勁軍, 徐春新, 朱寶星, 李偉峰, 楊勁松, 楊晟, 梁日東, 章堅, 繆東飛, 譚容芬, 陳權, 馬春綠 申請人:廣東電網(wǎng)公司中山供電局