[發(fā)明專利]一種變壓器套管特高頻局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)和局部放電類型診斷方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210054123.8
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN114448092A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安濱;于檸源;丁晶;李震;任慶帥;劉丙偉;王人杰;夏苗
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)山東省電力公司超高壓公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 山東濟南齊魯科技專利事務(wù)所有限公司 37108
• 代理人: 張娟;楊彪

本發(fā)明公開了一種變壓器套管特高頻局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)，涉及電氣設(shè)備局部放電技術(shù)領(lǐng)域，由磁吸式傳感器陣列單元、綜合監(jiān)測單元和綜合監(jiān)測后臺組成；所述磁吸式傳感器陣列單元由均勻布置在套管升溫座外緣的數(shù)個特高頻傳感器組成；所述綜合監(jiān)測單元包括采集和主控模塊、濾波模塊、電源模塊和通信模塊；本發(fā)明的套管特高頻局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)使用簡單，安裝方便的磁吸式特高頻傳感器磁吸于特高壓變壓器套管升高座處，保證了末屏安全可靠的運行；該綜合檢測單元中單獨設(shè)有噪聲通道，可直接將現(xiàn)場噪聲與套管局部放電信號區(qū)別開，具有較高的靈敏度和抗干擾能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣設(shè)備局部放電技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種變壓器套管特高頻局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)和局部放電類型診斷方法。

背景技術(shù)

變壓器套管是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵性絕緣支撐設(shè)備。變壓器套管在運行過程中要長時間承受熱、電、化學(xué)、機械等多種因素的影響，致使其發(fā)生局部放電，從而發(fā)生絕緣劣化、性能下降，嚴重者會造成變壓器以及臨近設(shè)備的損壞，進而引起停電事故甚至是爆炸事故，導(dǎo)致局部區(qū)域乃至大面積停電，給國民經(jīng)濟和社會穩(wěn)定帶來巨大的負面影響。

目前，很多變壓器套管并未安裝局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)，無法及時準(zhǔn)確的獲得變壓器套管局放信息，從而無法根據(jù)局放信息來進行故障診斷；現(xiàn)有的套管在線監(jiān)測針對運行中的套管，一般是將脈沖電流傳感器或者特高頻傳感器安裝在套管末屏處，這種監(jiān)測方法本身容易受現(xiàn)場電磁干擾，且需要改造套管末屏結(jié)構(gòu)，反而破壞了套管原本的內(nèi)部電場，使得可靠的末屏在運行中極易損壞，增加了新的安全隱患。或者說一些已經(jīng)應(yīng)用于現(xiàn)場的局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)對于放電類型的診斷并不精確，無法達到一個放電類型識別的功能。

因此，現(xiàn)在亟需研發(fā)一種變壓器套管局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)，不僅抗干擾能力強且對原有套管結(jié)構(gòu)影響小，而且應(yīng)用智能算法能對其放電類型能夠初步識別判斷。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種變壓器套管特高頻局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)和局部放電類型診斷方法，能夠快速發(fā)現(xiàn)放電現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)操作簡單，且不對套管末屏進行大量改造，對放電類型進行一個初步地判斷與識別。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種變壓器套管特高頻局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)，由磁吸式傳感器陣列單元、綜合監(jiān)測單元和綜合監(jiān)測后臺組成；

所述磁吸式傳感器陣列單元由均勻布置在套管升溫座外緣的數(shù)個特高頻傳感器組成；

所述綜合監(jiān)測單元包括采集和主控模塊、濾波模塊、電源模塊和通信模塊；所述采集和主控模塊包括AD轉(zhuǎn)換器、FPGA模塊和STM32模塊；所述濾波模塊為射頻高通濾波器；所述通信模塊為第一千兆單模單芯光纖收發(fā)器；

所述綜合監(jiān)測后臺包括通訊模塊、工控機和顯示器；其中通訊模塊為第二千兆單模單芯光纖收發(fā)器。

優(yōu)選的，所述特高頻傳感器為外置式特高頻傳感器，數(shù)目為三個。

進一步優(yōu)選的，三個外置式特高頻傳感器以間隔120°的方式布置于變壓器套管升高座，各個外置式特高頻傳感器通過同軸電纜與綜合監(jiān)測單元的通信模塊連接。

優(yōu)選的，所述電源模塊采用電源插座上的220V市電，并從市電獲取同步工頻信號，采用電源同步。

優(yōu)選的，采集和主控模塊的檢測頻帶為300-1500MHz，檢測通道輸入阻抗為50Ω。

優(yōu)選的，所述采集和主控模塊還包括信號放大器。

本發(fā)明還包括一種變壓器套管特高頻局部放電類型診斷方法，包括以下步驟：

①采用數(shù)個特高頻傳感器安置于套管升高座；

②獲取變壓器套管特高頻局部放電信號信息，包括放電幅值信息、放電相位信息、放電重復(fù)率信息和放電PRPD譜圖信息；