[發明專利]換流變有載調壓開關頂蓋狀態監測裝置及方法

有效

• 申請號: 202011467570.3
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112630643B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 王慶;曹燕明;閆晨光;李明;樊紀超;曹培;高凱;武炬臻;楊志棟;李凌南;李亞男;段昊;賀康航;王贊
• 申請（專利權）人: 國網經濟技術研究院有限公司;國網上海市電力公司;西安交通大學
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

本發明公開了換流變有載調壓開關頂蓋狀態監測裝置及方法，包括設置在換流變的調壓開關上的金屬頂蓋，金屬頂蓋上設置有振動啟動單元和應變監測單元，振動啟動單元包括高頻加速度傳感器，應變監測單元包括應變傳感器，應變監測單元還連接有告警單元。本發明的監測裝置獨立于電力網絡，測量和信號傳輸所受干擾較小，亦不向電力系統注入諧波。本發明具有構成簡單、易于實現、可靠高效等優點。本發明的應用對于換流變運行人員實時、準確、可靠獲取調壓開關油室振動加速度、頂蓋形變數據，評估換流變安全運行狀態具有重要的工程實用意義。

技術領域

本發明屬于電力設備監測領域，涉及一種換流變有載調壓開關頂蓋狀態監測裝置及方法，用于監測、分析、診斷、記錄換流變壓器調壓開關頂蓋形變狀態特征，以此評估調壓開關及換流變運行狀態。

背景技術

電網的安全運行是保證持續穩定的供電的基礎，也是電網自身安全的保障。隨著特高壓直流輸電工程的迅猛發展，電網運行對輸變電設備的安全可靠性提出了更高的要求。與系統中的交流元件不同的是，直流關鍵設備的故障一般會導致直流功率的部分損失，功率的不平衡將在送、受端系統中引起頻率、電壓的波動。隨著特高壓直流輸送功率越來越大，直流故障對交流系統運行的影響也日益嚴重。

換流變壓器作為換流站能量轉換、傳輸的核心設備，由于其發生故障造成的經濟直接損失(包括設備損失和電量損失)和停電引起的間接損失巨大，因此而成為變電站和換流站故障的關鍵和重大影響因素。2017年以來，國內連續發生多起重大的換流變著火事故，事故造成部分變壓器設備毀壞，造成了惡劣的影響和重大經濟損失。在這些事故中，調壓開關頂蓋均因油室內故障油壓驟升而發生破裂、爆炸，因此急需一種監測調壓開關頂蓋形變狀態的裝置與方法。

發明內容

為解決上述技術中存在的問題，本發明的目的是提供一種換流變有載調壓開關頂蓋狀態監測裝置及方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

換流變有載調壓開關頂蓋狀態監測裝置，包括設置在換流變調壓開關頂蓋上的振動啟動單元和應變監測單元，振動啟動單元包括高頻加速度傳感器，應變監測單元包括應變傳感器，應變監測單元還連接有告警單元。

換流變有載調壓開關頂蓋狀態監測方法，包括如下步驟：

步驟1，對調壓開關油室頂部振動進行實時測量，得到實時加速度特征量；

步驟2，判斷實時加速度特征量是否超過振動啟動門檻值，若超過振動啟動門檻值則進入步驟3，否則返回步驟1；

步驟3：對頂蓋形變進行實時測量，得到實時應變特征量；

步驟4：判斷實時應變特征量是否超過應變監測門檻值，若超過應變監測門檻值則進入步驟5，否則返回步驟1；

步驟5：發出告警信號，并返回步驟1。

本發明進一步的改進在于，通過安裝在調壓開關頂部的高頻加速度傳感器對調壓開關油室頂部振動進行實時測量。

本發明進一步的改進在于，通過安裝在調壓開關頂蓋的應變傳感器對頂蓋形變進行實時測量。

本發明進一步的改進在于，通過應變監測單元判斷實時應變特征量是否超過應變監測門檻值。

本發明進一步的改進在于，通過告警單元發出告警信號。

本發明進一步的改進在于，振動啟動門檻值為壓力釋放閥動作門檻值的0.5倍。

本發明進一步的改進在于，應變監測門檻值為調壓開關頂蓋的金屬材料屈服應變的0.8倍。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果：