[發明專利]一種用于變壓器套管的場強測量方法及裝置

有效

• 申請號: 201910255842.4
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN109932572B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 盧斌先;程文利
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G01R29/12
• 分類號: G01R29/12
• 代理公司: 11569 北京高沃律師事務所
• 代理人: 程華

本發明公開一種用于變壓器套管的場強測量方法及裝置，所述方法首先利用電壓采集裝置獲取采樣電阻的電壓值；然后確定所述采樣電阻的電壓值與變壓器套管場強的比例系數；最后根據所述采樣電阻的電壓值和所述比例系數確定變壓器套管場強，進而實現對套管運行狀態的在線監測，可替代電流互感器，防止受電磁干擾，進一步提高測量結果的準確性。

技術領域

本發明涉及場強測量技術領域，特別是涉及一種用于變壓器套管的場強測量方法及裝置。

背景技術

隨著電網規模的不斷擴大，電力變壓器的使用數量急劇增加。絕緣套管作為電力變壓器的重要附屬安全裝置，其內部結構復雜、設計緊湊。當變壓器套管運行在環境惡劣的環境中，將會成為變壓器安全、穩定運行的最薄弱環節。

目前，利用電流參數實現對電力系統設備的實時監測和狀態評估是主流技術。在變壓器套管中，把具有500～5000匝線圈的套管電流互感器套在法蘭上可實現對變壓器套管的在線監測。然而，電力系統中經常存在嚴重的電磁干擾，限制了電流互感器的使用效果。另外，還可通過對套管進行電容測量和介質損耗因數測量，以判斷套管內部是否出現故障。然而，在進行套管的運輸時，抽頭連接處的斷裂是常有的事，這樣就無法實現電容測量了。

另外，在套管內部出現故障時，最先變化的必然是場強，而當故障進一步惡化，甚至已經對套管造成嚴重且不可逆轉的損壞時，電流參數才會發生變化。因此，如何能夠獲得套管的場強，以更好地對變壓器套管的運行狀態進行實時監測成為本領域亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于變壓器套管的場強測量方法及裝置，以實現對變壓器套管場強的測量。

為實現上述目的，本發明提供了一種用于變壓器套管的場強測量方法，所述方法包括：

利用電壓采集裝置獲取采樣電阻的電壓值；

確定所述采樣電阻的電壓值與變壓器套管場強的比例系數；

根據所述采樣電阻的電壓值和所述比例系數確定變壓器套管場強。

可選的，所述確定所述采樣電阻的電壓值與變壓器套管場強的比例系數，具體公式為：

其中，k表示比例系數，f表示頻率，R表示所述采樣電阻的電阻值，ε₀表示真空介電常數，S表示所述金屬傳感器片的表面積，C₁表示為所述金屬傳感器片與末屏或金屬法蘭之間的電容值。

可選的，所述根據所述采樣電阻的電壓值和所述比例系數確定變壓器套管場強，具體公式為：

E＝kU₀；

其中，E表示變壓器套管場強，U₀表示采樣電阻的電壓值，k表示比例系數。

本發明還提供一種用于變壓器套管的場強測量裝置，所述場強測量裝置包括：

變壓器套管、金屬傳感器片、同軸電纜、采樣電阻、電壓采集裝置和處理器；所述變壓器套管包括導電桿和末屏，所述末屏纏繞在所述導電桿的外側；

所述金屬傳感器片設置在所述末屏上，所述采樣電阻的一端與所述金屬傳感器片連接，所述采樣電阻的另一端與所述末屏連接，所述同軸電纜的一端連接所述采樣電阻，另一端連接所述電壓采集裝置，所述電壓采集裝置與所述處理器連接；

所述電壓采集裝置用于采集采樣電阻的電壓值，并將所述電壓值發送至所述處理器；所述處理器根據上述方法確定變壓器套管場強。

可選的，所述場強測量裝置還包括：

顯示器，與所述處理器相連，用于顯示所述處理器發送的所述電壓值或/和所述變壓器套管場強。