[實用新型]有載分接開關電流在線監測一體化系統

有效

• 申請號: 201320168107.8
• 申請日: 2013-04-07
• 公開（公告）號: CN203259586U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 竇峭奇
• 申請（專利權）人: 武漢格藍若光電互感器有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R31/327
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 唐正玉

技術領域

本實用新型涉及一種變壓器有載分接開關監測裝置，對有載分接開關切換電流進行在線監測。屬于電力裝置技術領域。

背景技術

有載調壓變壓器，是電力系統變電站中非常重要的輸配電設備，它通過有載調壓分接開關(On-load?Tap?Changer，OLTC)的逐級動作，在沒有斷電的情況下進行電壓調整，實現對高壓輸配電電網的有載調壓，使工業供電和居民供電的系統電壓保持穩定。這種調壓措施，調壓范圍大，投資少，效果好，調壓范圍一般為15%及以上。調壓速度快，同時又隨時可調，分接開關可以手動控制，也能遠程自動控制，方便實現自動化。有載調壓變壓器在電力系統中發揮了聯絡電網、調節有功與無功潮流以及穩定負荷中心電壓的重要作用，在電網中得到了愈加廣泛的應用，通常在高壓輸電變壓器上和重要負載的配電變壓器上均實行有載調壓。

有載分接開關是有載調壓變壓器中唯一的可動部件，也是關鍵部件之一。有載分接開關的制造質量和運行、檢修技術水平直接關系到有載調壓變壓器的運行安全。隨著有載調壓變壓器在電網應用的增多，有載分接開關的故障也在增加。因此，鑒于有載分接開關具有動作頻繁和故障率高的特點，研究OLTC的狀態監測技術以實現設備維修的合理化、規范化、科學化，適應國民經濟發展對電力高質量、高可靠性要求的新形勢，具有十分重要的現實意義。

針對OLTC的運行檢修技術，目前國內外仍主要采用離線的定期維修方式，在線監測和診斷系統在生產實際中的應用還非常少見。在學術研究領域，OLTC的在線監測和故障診斷技術研究起步于20世紀90年代，現仍在發展當中。迄今為止，采用一體化設計安裝于OLTC內部的在線監測系統的研究成果，尚未見諸文獻報道。

根據目前的應用經驗和實驗研究結果，用于表征OTLC運行狀態的物理量包括開關動作產生的機械振動、驅動電機旋轉角度、驅動電機電流、電動機構負載扭矩、開關本體熱噪聲、切換觸頭間電壓波形、電磁射頻信號、油色譜分析等等。常見的有載分接開關故障檢測方法有：

1、振動事件檢測：

OTLC切換操作過程中伴隨著一系列的振動事件，其中含有豐富的機械狀態信息和振動指紋，因此對振動信號的分析和處理是OTLC狀態監測和故障診斷的重要手段，如專利《201210285730.1一種有載分接開關震動檢測裝置》和《201120071054.9一種變壓器有載分接開關的振動測量系統》但振動信號在傳播中會發生折、反射現象，而且不同頻率的振動信號其傳播速度也各不相同，因此實際監測到的振動信號可能己經發生畸變。不同現場環境振動情況不同，其檢測存在較大差異，不便于統計規律和研究算法。

2、觸頭溫度檢測：

OLTC許多故障表現為局部過熱現象，如開關關合不到位或觸頭接觸不良，使接觸電阻增大，觸頭溫度急劇升高，形成惡性循環以致引發嚴重故障。針對觸頭溫度進行直接測量，利用光纖光柵溫度傳感器測溫，采用光信號進行測量和傳輸，完成對溫度的測量，也實現檢測的電氣隔離。如專利《200920230767.8基于光纖光柵溫度測量的有載分接開關觸頭故障診斷裝置》使用光柵技術來監測觸電溫度。該方案能直接監測溫度，但一般是觸頭已經出故障，且發熱現象明顯時，才能準確判斷，其故障檢測不是很及時。

3、機械特性監測：

采集有載分接開關機械振動信號、傳動軸轉速信號、驅動電機電流信號等，根據采集數據進行綜合判斷，從而判斷有載分接開關的機械故障，如專利《201110286384.4電力變壓器有載分接開關機械特性在線監測裝置》。此方式能夠比較及時地發現有載分接開關機械故障，但僅限于對有載分接開關特點的機械故障進行監測，并不能檢測觸頭接觸等電氣故障。該方式不能進行全面監測以分析有載分接開關運行狀態。

4、綜合變量監測：

對有載分接開關的機械特性、震動特性、控制電機工作電流波形等綜合監測數據進行分析，如專利《201120228933.8變壓器有載分接開關智能在線監測裝置》。但上述的各個變量的監測都是變壓器體外監測，采用非介入性量測技術，針對有載分接開關電氣方面的故障比較難判斷。