[實用新型]一種變壓器局部放電監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120188279.2
• 申請日: 2011-06-07
• 公開（公告）號: CN202083770U
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設計）人: 趙景濤;陳娜;孫國城;丁孝華;王勁松;侯明國
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/14
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本實用新型涉及一種變壓器放電監(jiān)測裝置，屬于電力絕緣監(jiān)測技術領域。

背景技術

局部放電是指由于電場分布不均，局部電場過高，導致絕緣介質中局部范圍內的電氣放電或擊穿現(xiàn)象。隨著電壓等級的提高和各種有機絕緣材料的廣泛應用，電力變壓器的局部放電問題越來越突出。局部放電逐漸發(fā)展，通過對其周圍絕緣介質不斷侵蝕，最終導致整個絕緣系統(tǒng)失效。所以對局部放電進行有效的在線監(jiān)測，對于保障電力變壓器的安全穩(wěn)定有重要意義。

在對變壓器的局部放電進行在線監(jiān)測時，會遇到很多電磁干擾，嚴重影響了監(jiān)測的靈敏度和可靠度。所以，干擾的抑制和消除是在線監(jiān)測變壓器局部放電的關鍵性技術問題。差動平衡法，將兩個感應局部放電信號相反的電流脈沖信號組成差動系統(tǒng)，消除共模干擾。該方法在理論上是可行的，但實際應用中對兩路信號的對稱性要求高，實用效果不是很好。

專利一《變壓器局部放電在線監(jiān)測設備》(中國專利申請?zhí)?01020525390.1)，通過在變壓器鐵心、外殼接地線上安裝高頻電流互感器和特高頻傳感器采集變壓器的局部放電信號，用檢波電路處理后，進行A/D變換取樣。該方法需要對高頻信號采樣，采樣速率高，數(shù)據(jù)采集量大，對裝置的運算速度、容量、穩(wěn)定性等要求比較高，裝置造價昂貴。

文獻二《差動平衡法抗干擾措施在變壓器局部放電在線監(jiān)測中的應用》(變壓器2001年3月號第38卷第3期37頁)文中提出用差動平衡法抑制變壓器局部放電脈沖的干擾，采用硬件電路調幅、調相實現(xiàn)兩路信號的對稱平衡。由于每個變壓器所處的環(huán)境各不相同，調幅、調相電路調試難度大，即使調試成功，周圍環(huán)境稍有變化又不能滿足兩個信號的平衡，使差動平衡法無法應用。

實用新型內容

本實用新型的目的是：

提供一種變壓器局部放電監(jiān)測裝置，在不改變變壓器現(xiàn)有結構及不影響變壓器正常運行情況下，排除變壓器局部放電監(jiān)測中受到的外部的干擾脈沖，實時監(jiān)測變壓器局部放電，簡化變壓器局部放電監(jiān)測裝置，降低監(jiān)測成本。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過如下的技術方案來實現(xiàn)：

一種變壓器局部放電監(jiān)測裝置，其特征是，包含

可感應變壓器局部放電脈沖和干擾脈沖并產生兩路感應脈沖的兩個高頻電流互感器，

所述兩個高頻電流互感器的輸出端與低通濾波器連接，

所述低通濾波器的輸出端與MCU單元連接，

所述兩個高頻電流互感器的輸出端同時分別與所述MCU單元的直流量輸出端疊加后接于異或電路的輸入端，

所述異或電路的輸出端與所述MCU單元連接。

所述MCU單元中包含A/D采樣單元、計算單元。

所述低通濾波器的輸出端連接至MCU單元中的A/D采樣單元。

所述異或電路的輸出端與所述MCU單元中的計算單元連接。

所述MCU單元采用無線或有線通信方式與主站通信。

所述兩個高頻電流互感器的輸出端分別與帶通濾波器的輸入端連接，所述帶通濾波器的輸出端同時分別與所述MCU單元的直流量輸出端疊加后接于所述異或電路的輸入端。

所述兩個高頻電流互感器分別設置于變壓器高壓套管上和末屏接地線上。

變壓器局部放電監(jiān)測裝置工作過程為：

1.將兩個高頻電流互感器分別設置在變壓器高壓套管上和末屏接地線上，兩個傳感器都能靈敏的感應變壓器局部放電脈沖，并產生兩個感應脈沖。傳感器采集信號量大小為mA級，頻率等級為MHz。能采集高頻小脈沖信號，并將電流信號以1mA/1mV比例轉化為電壓信號。

2.將兩路感應脈沖通過低通濾波器，濾除局部放電信號，進行A/D采樣，計算出兩路信號的幅值比，由此兩路信號消除幅值差異疊加直流信號的大小關系式。

3.將傳感器采集的兩路信號，經(jīng)過繼電器切換，通過帶通濾波器后分別疊加計算出的直流量，進行同步高頻脈沖整形，去除兩路信號共同產生的干擾脈沖，得到局部放電脈沖。傳感器采集信號經(jīng)過低通濾波，得到低頻信號的幅值，計算出兩路信號的幅值比。利用兩路信號幅值比k，得出在兩路信號疊加直流量的關系。用繼電器實現(xiàn)電路切換，對傳感器采集信號帶通濾波，排除周期性干擾。通過疊加直流量消除兩路信號幅值差異，將脈沖定閾值U_n整形，濾除干擾信號。

4.采集到一周期局部放電脈沖數(shù)發(fā)送至主站。通過對比單位時間內局部放電脈沖數(shù)變化，對變壓器工作狀態(tài)，絕緣狀態(tài)做出估計和趨勢分析。