[實(shí)用新型]一種電力變壓器局部放電的狀態(tài)監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720650127.7
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN207007990U
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王樂;蒲金雨;張煒;蒙國斌;陳梁遠(yuǎn);蘇星華;鄔蓉蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 南寧東智知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)45117
• 代理人: 戴燕桃,巢雄輝

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于變壓器絕緣檢測的研究與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電力變壓器局部放電的狀態(tài)監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)

電力變壓器絕緣狀況是決定其運(yùn)行可靠性和系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要條件之一，而造成變壓器絕緣老化和破壞的主要原因之一則是局部放電，因此監(jiān)測變壓器的內(nèi)部放電情況，是提高電力系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性的重要途徑。局部放電過程會伴隨著電荷轉(zhuǎn)移和電能損耗，還會產(chǎn)生電磁輻射、超聲波等。根據(jù)局部放電的特性，可以考慮采用特高頻法檢測局部放電波形的幅度大小、放電次數(shù)、相位分布以及其他特征，從而診斷變壓器內(nèi)部絕緣缺陷提供可靠依據(jù)。

特高頻局部放電狀態(tài)監(jiān)測裝置在電力系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，可以此探測到放電信號（屬于特高頻電磁波信號），進(jìn)而判斷、發(fā)現(xiàn)沿面放電、懸浮放電、油中間隙放電、尖端放電、絕緣紙放電、繞組匝間放電、鐵芯感應(yīng)放電等放電故障。從而方便地實(shí)現(xiàn)實(shí)時檢測電力變壓器內(nèi)部發(fā)電程度，并分析設(shè)備絕緣狀況的目的，但因電磁兼容、系統(tǒng)地電位異常（接地環(huán)路或引入干擾）、空氣中的電暈、數(shù)據(jù)鏈路受干擾等因素的影響，一方面，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品出現(xiàn)檢測信號失真（甚至畸變）而導(dǎo)致誤診斷和誤告警放電故障；另一方面，由于信號丟失或不吻合既定的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型而導(dǎo)致漏判斷和漏告警放電故障的情況。

上述情況導(dǎo)致監(jiān)測裝置難以真實(shí)反映變壓器內(nèi)部的實(shí)際放電情況，影響及時發(fā)現(xiàn)、處置電力變壓器的潛伏性缺陷；并已嚴(yán)重阻礙了監(jiān)測裝置在電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)的推廣應(yīng)用，所以，很有必要研制一種簡單實(shí)用，且適用于變電站現(xiàn)場運(yùn)行的監(jiān)測信號模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，并保證其獲得準(zhǔn)確可靠的放電監(jiān)測數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)確和及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛伏性缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種電力變壓器局部放電的狀態(tài)監(jiān)測裝置，能夠抑制和過濾狀態(tài)監(jiān)測裝置現(xiàn)場應(yīng)用時存在的干擾，并準(zhǔn)確、可靠轉(zhuǎn)換原始放電監(jiān)測數(shù)據(jù)，用以實(shí)現(xiàn)記錄與評價局部放電特征指標(biāo)的功能，解決行業(yè)內(nèi)缺少可靠耐用的電力變壓器局部放電狀態(tài)實(shí)時監(jiān)測裝置，從而準(zhǔn)確和及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛伏性缺陷，避免釀成電力安全生產(chǎn)事件。

本實(shí)用新型是通過如下的技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種電力變壓器局部放電的狀態(tài)監(jiān)測裝置，包括多個監(jiān)測傳感器、示波器、監(jiān)測工控機(jī)以及依次連接的差分輸入電路、濾波器、隔離放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及信號處理器；所述多個監(jiān)測傳感器與差分輸入電路連接，所述示波器與隔離放大器連接，所述信號處理器與監(jiān)測工控機(jī)連接；

所述監(jiān)測傳感器，用于監(jiān)測電力變壓器內(nèi)局部放電所產(chǎn)生的特高頻電磁波信號，并傳送至差分輸入電路；所述差分輸入電路，用于對接受到的電磁波信號進(jìn)行差分放大，并對其共模輸入信號起抑制作用；在電路對稱的條件下，所述差分放大電路還用于抑制所述監(jiān)測傳感器的原始電磁波信號零點(diǎn)漂移及抑制噪聲的能力；所述濾波器，用于對經(jīng)過差分放大的電磁波信號進(jìn)行整流濾波，濾除電磁波檢測模擬信號回路中除指定中心頻率以外的其他頻率，以確保得到指定頻率內(nèi)的信號；所述隔離放大器，用于避免所述狀態(tài)監(jiān)測裝置在運(yùn)行時因狀態(tài)監(jiān)測裝置工作電壓突變而導(dǎo)致的損壞，且保證所收發(fā)的信號無任何衰減，信號源也可不比接地；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于對接受到的電磁波信號進(jìn)行采集、識別、編碼等預(yù)處理，并將處理后的數(shù)字信號上傳至信號處理器；所述信號處理器，用于對經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器處理后的數(shù)字信號進(jìn)一步處理，并傳送至監(jiān)測工控機(jī)；所述監(jiān)測工控機(jī)，用于對接受到的數(shù)字信號進(jìn)一步處理，并顯示表征局部放電程度的幅度大小、放電次數(shù)、相位分布以及譜圖等結(jié)果，并上傳至電網(wǎng)監(jiān)測預(yù)警中心，以便及時跟蹤、持續(xù)監(jiān)視以及診斷分析該變壓器的絕緣狀況；同時，所述監(jiān)測工控機(jī)還用于遠(yuǎn)距離傳輸告警值、時間以及下發(fā)控制命令。

進(jìn)一步的，所述監(jiān)測傳感器包括依次連接的Hilbert分形天線陣列、信號調(diào)理模塊以及無線通訊模塊；所述監(jiān)測傳感器還包括分別與所述信號調(diào)理模塊和無線通訊模塊連接的電源模塊，用于為信號調(diào)理模塊以及無線通訊模塊供電；所述Hilbert分形天線陣列，用于接收局部放電激發(fā)的特高頻電磁波信號；所述信號調(diào)理模塊，用于特高頻電磁波信號濾波、放大、峰值保持以及數(shù)據(jù)采集；所述無線通訊模塊，用于將調(diào)理后的信號發(fā)送至差分輸入電路。

進(jìn)一步的，所述Hilbert分形天線陣列包括饋電網(wǎng)絡(luò)和至少一個天線單元排列連接構(gòu)成的天線陣列，所述饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)置在天線陣列的背面；所述天線單元包括導(dǎo)線貼片、介質(zhì)基層、接地層和饋電探針；所述導(dǎo)線貼片敷設(shè)在介質(zhì)基層的上表面，所述接地層敷設(shè)在介質(zhì)基層的下表面，所述導(dǎo)線貼片通過饋電探針饋電。