[發明專利]一種變壓器套管絕緣狀態在線監測裝置及方法

在審

• 申請號: 201410337810.6
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104122490A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 高強;原峰;耿寶紅;代繼成;劉齊;李在林;潘豐厚;郭占男;蔡斌
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;遼寧東科電力有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 遼寧沈陽國興專利代理有限公司 21100
• 代理人: 何學軍

1.一種變壓器套管絕緣狀態在線監測裝置，其特征是：包括電流傳感單元(1)、信號調理單元(2)、數據采集及處理單元(3)、通信單元(4)、存儲單元(5)、顯示單元(6)和電源單元(7)；

其中：電流傳感單元(1)的輸出端連接信號調理單元(2)的輸入端；信號調理單元(2)的輸出端與數據采集及處理單元(3)的輸入端相連接，數據采集及處理單元(3)的輸出端分別與通信單位(4)、存儲單元(5)及顯示單元(6)相連接；電源單元(7)分別與信號調理單元(2)、數據采集及處理單元(3)、通信單位(4)、存儲單元(5)及顯示單元(6)相連接。

2.根據權利要求1所述的一種變壓器套管絕緣狀態在線監測裝置，其特征是：所述的電流傳感單元(1)設有三組，分別連接變壓器套管的A、B、C三項。

3.根據權利要求1所述的一種變壓器套管絕緣狀態在線監測裝置，其特征是：所述的通信單元(4)采用以太網通信接口，通過通信單元(4)與站內后臺相連。

4.根據權利要求1所述的一種變壓器套管絕緣狀態在線監測裝置，其特征是：所述的信號調理單元(2)對三相電流信號進行I-V變換、放大和濾波處理，將電流信號轉換為可供數據采集及處理單元(3)采集的電壓信號；然后，數據采集及處理單元(3)對信號進行A-D轉換和數據處理，計算出三相變壓器套管接地電流的矢量相位，再根據相對法得到三相套管的相對介質損耗因數；最后，數據采集及處理單元(3)先后將計算結果保存在存儲單元(5)中，通過通信單元(4)將結果上傳至站內后臺，驅動顯示單元(6)顯示監測結果；整套裝置由電源單元(7)供電。

5.一種變壓器套管絕緣狀態在線監測方法，其特征是：主要包括以下步驟：

步驟一、電流互感器獲取三相套管接地電流信號；

步驟二、電流信號轉成電壓信號，在進行放大、濾波；

步驟三、三相電壓信號同步采集；

步驟四、進行離散傅里葉變換計算三相接地電流的相位；

步驟五、用相對法計算三相套管的相對介損因素；

步驟六、分析三相相對介質損耗因數，若A相和C相的相對介質損耗因數同時變化較大，則說明B相套管存在缺陷，否則執行步驟七；

步驟七、若只有A相的相對介質損耗因數變化較大，則說明A相套管存在缺陷，否則執行步驟八；

步驟八、只有C相的相對介質損耗因數變化較大，則說明C相套管存在缺陷，否則執行步驟一。

6.根據權利要求5所述的一種變壓器套管絕緣狀態在線監測方法，其特征是：步驟五中所述的相對法，其計算步驟如下：

步驟一、設定B相套管接地電流I_b與電壓U_b的夾角為

步驟二、通過離散傅里葉變換計算出三相接地電流的矢量相位α_a、α_b、α_c；

步驟三、根據三相電壓和電流的矢量關系，用表示和設定B相套管接地電流I_b與電壓U_b的夾角為

步驟四、根據介質損耗因數的概念計算A相和C相套管的相對介質損耗因數：

A相套管和C相套管的相對介損角為：

步驟五、監測tanδ_a和tanδ_c的變化趨勢，分析套管的絕緣狀態；若tanδ_a或tanδ_c波動較大，則認為A相或者C相套管存在缺陷；若tanδ_a和tanδ_c同時波動較大，則認為B相套管存在缺陷。