[實用新型]一種變壓器繞組變形在線監測設備

有效

• 申請號: 201720289855.X
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN206847549U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 李昌;李漢鋒;梁藝;蔣再新;周海龍;石晴川
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司欽州供電局
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 四川力久律師事務所51221
• 代理人: 熊曉果

技術領域

本實用新型涉及電力系統領域，特別提供一種變壓器繞組變形監測設備。

背景技術

在電力系統的各種設備中,變壓器是比較昂貴且重要的設備,其安全運行對于保證電網安全可靠運行意義重大。有關變壓器的故障分析表,繞組是發生故障較多的部件之一。我國1997年220kV及以上變壓器非計劃停運按部位的分類情況顯示:220kV等級變壓器中由于線圈引起的非計劃停運時間占總非計劃停運時間的79.49％,330kV等級則為72.31％,500kV等級則為98.92％。

由于變壓器設計結構達不到國標規定的承受短路能力,以及電力系統短路容量加大,使變壓器在承受短路沖擊后繞組發生機械性變形,而累積效應會使變形進一步發展,即使未出現系統短路事故,也會導致變壓器非正常退出運行。實時而正確的變形檢測能保證變壓器故障元件得到及時的替換,故障元件得到最大限度的使用,從而延長變壓器的使用壽命。理論和實踐都說明,測量短路電抗是判斷變壓器繞組變形的一種有效方法。

現有技術在基于阻抗法的變壓器繞組變形的監測設備中，離線測試的方法已經得到了廣泛的應用。離線法在監測過程中有很多缺點，需要變壓器離線停機，才能進行檢測。這對電力系統存在較大影響，主要體現在不能長期實時的監測變壓器繞組的變化，每次檢測都需要人員現場操作。進一步的影響體現在不能實時獲得被監測變壓器繞組的變化趨勢，只能夠取得單個時間點的數據，對于繞組變形的判斷的趨勢缺乏大量的數據支撐。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：針對離線監測不能夠長期實時監測變壓器繞組變化的缺陷，提供一種在變壓器不離線的情況下仍能正常監測變壓器繞組變形的變壓器繞組變形監測設備。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種變壓器繞組變形在線監測設備，包括數據處理模塊，與所述數據處理模塊連接的第一電壓采集模塊、第二電壓采集模塊、第三電壓采集模塊、第一電流采集模塊、第二電流采集模塊、第三電流采集模塊，以及與所述數據處理模塊連接的上位機；所述數據處理模塊用于根據采集到的電壓、電流數據計算變壓器短路電抗，所述上位機用于根據所述短路電抗發送變壓器繞組變形預警信號。

所述第一、第二及第三電壓采集模塊分別用于采集變壓器高壓電壓信號、低壓電壓信號和中壓電壓信號。所述高、中壓電壓信號通過從變壓器高、中壓PT(電壓互感器)處進行取樣，所述低壓電壓信號從變壓器低壓柜中的PT出進行取樣。所述第一、第二及第三電流采集模塊用于采集變壓器高壓電流信號、低壓電流信號和中壓電流信號。所述高、中壓電流信號從變壓器套管CT(電流互感器)中進行信號采樣，所述低壓電流信號從變壓器低壓母線CT中獲取。

所述高壓電壓信號、低壓電壓信號和中壓電壓信號針對變壓器變壓過程而言，例如，35KV轉10KV變壓器，35KV為高壓，10KV為低壓；再比如，對于35KV轉10KV和400V變壓器，35KV為高壓，10KV為中壓，400V為低壓。

作為一種具體的實施方式，對于沒有中壓端的變壓器，則無需設置所述第三電壓采集模塊和所述第三電流采集模塊。

作為一種具體的實施方式，所述數據處理模塊集成于所述上位機中。采用該實施方式，所述監測設備從實體設備構成上來說，所述三通道電壓采集與所述三通道電流采集模塊直接與集成了所述數據處理模塊的所述上位機連接，使得所述監測設備更為簡潔。

進一步地，所述數據處理模塊與各個電壓采集模塊和各個電流采集模塊之間均通過CAN總線和220V電源線連接。由于所述數據處理模塊和采集模塊(包括各個電壓采集模塊和各個電流采集模塊)是分開安裝的，通過CAN總線將采集模塊采集的數據傳輸至所述數據處理模塊。所述數據處理模塊可以控制采集模塊的供電，可以發送命令控制采集模塊的數據采集過程。采用如此分離模塊的設計，是考慮到現場幾個電壓、電流的測試點都相隔較遠。分模塊安裝，能夠使采集模塊更加靠近被測信號點安裝，使得信號在導線上的衰減和現場噪聲都能夠有效減小，采集到的信號更為準確。而通過CAN總線傳輸數據實現簡單，CAN總線的抗干擾能力強，在變壓器現場使用CAN總線傳送數據已經得到了充分的應用。CAN總線布線相對于信號線的布線也十分簡單。

進一步地，所述上位機與所述數據處理模塊之間通過CAN總線、RS485、GPRS或網絡連接。作為具體的實施方式，在距離較近的情況下，所述上位機通過CAN總線、網絡、485總線和所述數據處理模塊連接。如果是遠程監控，GPRS通訊方式也能夠穩定的傳輸數據，進而達到遠程監控，無人值守的監測狀態。