[發明專利]雙繞組變壓器在線監測系統

在審

• 申請號: 201710498558.0
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107356845A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 韓來君;黃松;王錄亮;王思捷;姚冬;全業生
• 申請（專利權）人: 海南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01B7/16
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 王濤,賈磊

技術領域

本發明涉及變壓器監測技術領域，具體涉及一種雙繞組變壓器在線監測系統。

背景技術

變壓器作為電力系統中最為重要的輸變電設備之一，其可靠運行對于保障電網安全具有重要意義。變壓器發生嚴重故障可能會導致電力系統癱瘓，引發重大停電事故。

電力變壓器故障主要包括兩個方面，一是變壓器內部微小缺陷引起的異常放電，放電起始階段一般比較微弱，但隨著變壓器長時間的運行，微弱放電逐漸增強，最終造成絕緣層損壞或變壓器油絕緣失效；二是變壓器內部電與磁相互作用而產生作用力，特別是在發生短路或其它原因造成的大電流情況下，會出現較大的電動力，變壓器內部元件受到力的作用而發生形變或位移。

對于變壓器內部放電，因長時間的微弱放電會使變壓器油色譜成分發生改變，目前比較廣泛使用的檢測方法是利用油色譜法測量油中的化學成分含量從而達到檢測的目的，但準確可靠的油色譜法為離線檢測，在線的油色譜監測法仍不穩定。還有一種檢測手段是局部放電在線監測系統，但由于局部放電信號非常微弱，目前針對變壓器的局部放電監測系統還存在大量誤報的情況。對于變壓器繞組的變形或位移，當前基本采用離線頻率響應法來進行檢測。因此，上述方法尚不能滿足全面、實時、可靠的變壓器狀態監測要求。

發明內容

本發明實施例提供一種雙繞組變壓器在線監測系統，以在變電站無需安裝任何其他附屬設備的情況下，進行在線取能、數據發送及數據采集，在線監測雙繞組變壓器的隱患。

為了實現上述目的，本發明實施例提供了一種雙繞組變壓器在線監測系統，該雙繞組變壓器在線監測系統包括：雙繞組變壓器、設備采集箱、中控室、第一行波測量模塊、高壓配電室及低壓配電室；

所述雙繞組變壓器通過變壓器出線連接至高壓配電室及低壓配電室；

所述設備采集箱與所述高壓配電室中的母線PT、所述低壓配電室中的母線PT、所述雙繞組變壓器、所述中控室中的后臺服務器及所述第一行波測量模塊連接；所述設備采集箱采集所述高壓配電室中的母線PT及所述低壓配電室中的母線PT的工頻電壓信號，所述第一行波測量模塊的中性點接地高頻信號及所述雙繞組變壓器的鐵芯接電線高頻信號，并發送至所述后臺服務器；

所述雙繞組變壓器與所述高壓配電室之間的每條變壓器出線上均設置有變壓器一體化在線監測裝置；

所述變壓器一體化在線監測裝置包括：在線取能模塊、工頻電流采集模塊、工頻電壓采集模塊、無線數據傳輸模塊及所述第二行波測量模塊，其中，

所述在線取能模塊分別與所述第二行波測量模塊、所述工頻電流采集模塊、所述工頻電壓采集模塊和所述無線數據傳輸模塊電性連接；所述第二行波測量模塊、工頻電流采集模塊、工頻電壓采集模塊及所述無線數據傳輸模塊并聯連接。

一實施例中，所述設備采集箱中設置有：

數據采集模塊，用于接收所述工頻電壓信號、所述中性點接地高頻信號及所述鐵芯接電線高頻信號；

數據處理模塊，用于對所述工頻電壓信號、所述中性點接地高頻信號及所述鐵芯接電線高頻信號進行模數轉換；

存儲器，用于存儲對所述工頻電壓信號、所述中性點接地高頻信號及所述鐵芯接電線高頻信號。

一實施例中，所述在線取能模塊包括鐵芯和線圈，通過感應所述變壓器出線上的電磁能量產生感應電流。

一實施例中，所述第二行波測量模塊包括：羅氏線圈互感器、高通濾波器和高頻信號放大器；其中，所述變壓器出線穿過所述羅氏線圈互感器，所述羅氏線圈互感器用于測量變壓器出線上的電流信號；所述高通濾波器用于濾除所述電流信號對應的電壓信號的工頻信號，所述高頻信號放大器用于放大經所述高通濾波器過濾后的電壓信號。

一實施例中，所述工頻電流采集模塊包括：霍爾傳感器，所述霍爾傳感器用于根據變壓器出線上的工頻電流生成電壓信號。

一實施例中，所述變壓器一體化在線監測裝置包括：圓柱狀金屬外殼、金屬電壓極板及采樣電容，變壓器出線沿所述圓柱狀金屬外殼的軸線穿過，所述金屬電壓極板通過絕緣膠粘劑固定在所述圓柱狀金屬外殼外表面并與所述圓柱狀金屬外殼同軸線，所述采樣電容兩端分別電性連接所述圓柱狀金屬外殼和所述金屬電壓極板，所述工頻電壓采集模塊與所述采樣電容并聯。

本發明實施例的雙繞組變壓器在線監測系統，可以在變電站無需安裝任何其他附屬設備的情況下，進行在線取能、數據發送及數據采集，在線監測雙繞組變壓器存在的隱患。

附圖說明