專利名稱：變壓器局部放電在線監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于對變壓器進(jìn)行監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種變壓器局部放電在線監(jiān)測裝置。
解決本實用新型技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該變壓器局部放電在線監(jiān)測裝置包括安裝在變壓器油箱底部放油閥處(也可以是頂部的泄漏閥處)的傳感器探頭、傳感器桿，傳感器桿通過超高頻電纜與前置放大器連接，再與超高頻接收器連接，超高頻接收器將信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換、處理后經(jīng)模數(shù)采集卡接入數(shù)據(jù)處理計算機(jī)。
本實用新型能將變壓器運行狀態(tài)中的局部放電情況通過傳感器將接收到的超高頻電信號經(jīng)放大和處理后及時監(jiān)測出來，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況時，使人們能夠及時采取調(diào)控措施，從而避免變壓器故障的發(fā)生。


圖1本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實用新型電路結(jié)構(gòu)框圖圖中1-傳感器 2-前置放大器 3-過電壓保護(hù)器 4-混頻器 5-高頻放大器 6-低通濾波器 7-脈沖發(fā)生器 8-對數(shù)放大器 9-壓控振蕩器 10-模數(shù)采集卡 11-數(shù)據(jù)處理計算機(jī) 12-后臺診斷處理計算機(jī) 13-超高頻接收器 14-傳感器桿 15-變壓器油箱 16-底部放油閥17-法蘭 18-可推動手柄 19-放油閥 20-傳感器探頭 21-超高頻電纜具體實施方式
本實施例中，超高頻局部放電傳感器(1)采用荷蘭KEMA公司生產(chǎn)的UHF-TMS局放檢測系統(tǒng)儀器中的傳感器部件產(chǎn)品，該傳感器能在超高頻段內(nèi)有效排除干優(yōu)，真實地反映變壓器在線運行中內(nèi)部局部放電的相位、放電次數(shù)、放電量大小，通過與指紋庫比較得出四種不同類型的局部放電故障(沿絕緣紙板表面放電、變壓器線圈匝間絕緣放電、懸浮金屬引起放電、高電位下的金屬尖端放電)，測量局部放電量保證值為20PC，最小值達(dá)10PC，甚至可達(dá)5PC。
根據(jù)國際電工委員會IEC 60270，有很多種方法進(jìn)行局部放電的檢測?；诰植糠烹姷碾姟虐l(fā)射基礎(chǔ)上的檢測技術(shù)，是在一個超高頻帶上利用寬帶天線和寬帶接收器得以實現(xiàn)的。傳感器探頭(20)可以被安裝在變壓器底部放油閥(16)上，它接收到的信號由傳感器(1)通過前置放大器(2)、超高頻接收器(13)和模數(shù)采集卡(10)向工控機(jī)進(jìn)行傳遞。其中，變壓器的箱壁還可以作為電磁干擾的屏蔽層。前置放大器(2)和超高頻接收器(13)同樣采用UHF-TMS局放檢測系統(tǒng)儀器中與傳感器(20)相適配的部件產(chǎn)品，該超高頻接收器(13)具有兩個不同超高頻帶的接收器，中心檢測頻率可調(diào)整的步距為10MHz.寬帶范圍為40MHz的接收器可以從300～600MHz進(jìn)行調(diào)節(jié)，寬帶范圍為80MHz的接收器可以從600～1200MHz進(jìn)行調(diào)節(jié)。對輸入進(jìn)行過電壓保護(hù)，噪音水平低于-65dBm，靈敏度是100mV/dB，并且60dBm被設(shè)置成0V(所以1V＝-50dBm，2V＝-40dBm等)，信號不應(yīng)該超過60dBm。一個短的局放輸入脈沖的輸出信號是由脈沖形狀所決定的，將輸入信號轉(zhuǎn)換成周期約500ns的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號。
超高頻接收器(13)配有高頻電纜專用的N型插頭，傳感器必須直接連到前置放大器(2)。推薦使用像RG 213U一類的高頻電纜，因為在標(biāo)準(zhǔn)的交聯(lián)電纜中信號的衰減是非常嚴(yán)重的。
在傳感器(1)的探頭(20)進(jìn)行安裝之前，應(yīng)該將變壓器閥門的外層法蘭(17)去掉(閥門一直關(guān)閉)。要對傳感器(1)的探頭桿被插入多長進(jìn)行分析，根據(jù)油箱壁、油閥、閥蘭的設(shè)計厚度，計算探頭桿插入長度，以便在插入變壓器內(nèi)部以后傳感器探頭(20)頭部不會超出變壓器油箱(15)箱壁3cm，傳感器桿(14)被安裝在變壓器的法蘭上(或者安裝在頂部的泄漏閥上)。
超高頻電纜(21)連接到傳感器桿(14)的末端，電纜的另一頭連接到前置放大器(2)的輸入端。在連接電纜之前，電纜導(dǎo)體必須通過一個接地物體短路，以防前置放大器由于電纜的靜態(tài)電荷而損壞。將前置放大器(2)的輸出接到超高頻接收器(13)的輸入端，接收器的輸出接到計算機(jī)的模數(shù)采集卡的采集通道。
使用本實用新型進(jìn)行變壓器局部放電監(jiān)測時，為了能更加準(zhǔn)確的反應(yīng)變壓器本身的真實放電情況，需要測量循環(huán)數(shù)設(shè)定為數(shù)百次(一般為200次)。于是在測量后便會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，所測得的數(shù)據(jù)以單獨的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行存儲。這樣的做法可以有效的避免因多次測量所造成的數(shù)據(jù)混淆，同時也便于對每次測量進(jìn)行查詢。然而在這種存儲方式，勢必會給后臺診斷程序在數(shù)據(jù)的讀取上帶來很大的麻煩。針對于此，我們開發(fā)了變壓器局部放電數(shù)據(jù)讀取軟件，克服了在數(shù)據(jù)讀取時由文件格式所造成的障礙。模數(shù)采集卡采用ADLINK PCI-9113，數(shù)據(jù)處理計算機(jī)(11)采用CPUPIII 850作為前臺工作機(jī)，有后臺診斷處理計算機(jī)(采用CPUPIII 866)連接在前臺數(shù)據(jù)處理計算機(jī)(11)后，在前臺數(shù)據(jù)處理計算機(jī)(11)中利用前臺采集程序，首先對數(shù)字信號進(jìn)行軟件濾波和平滑處理，然后按照后臺診斷處理計算機(jī)(12)對數(shù)據(jù)格式的要求，對數(shù)字信號進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，最后將其存放在指定的位置。后臺診斷處理計算機(jī)(12)到指定的位置取得所需要的數(shù)據(jù)后，利用自行開發(fā)的綜合診斷程序，將變壓器局部放電信號和其它所需信號進(jìn)行綜合處理，最后給出診斷結(jié)果。如判斷為變壓器運行局部放電超出規(guī)定范圍時，則發(fā)出報警信號，提醒人們應(yīng)采取相應(yīng)措施預(yù)防變壓器故障的發(fā)生。
表1-1某公司生產(chǎn)的330kV變壓器事故原因統(tǒng)計結(jié)果

注表中用*標(biāo)注的是與放電有關(guān)的故障
權(quán)利要求1.一種變壓器局部放電在線監(jiān)測裝置，包括安裝在變壓器油箱底部放油閥處的傳感器探頭(20)、傳感器桿(14)，其特征在于傳感器桿(14)通過超高頻電纜(21)與前置放大器(2)連接，再與超高頻接收器(13)連接，超高頻接收器(13)將信號經(jīng)模數(shù)采集卡接入數(shù)據(jù)處理計算機(jī)(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器局部放電在線監(jiān)測裝置，其特征在于通過超高頻接收器(13)進(jìn)行傳遞的傳感器(1)的傳感器探頭(20)被安裝在變壓器底部放油閥(16)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器局部放電在線監(jiān)測裝置，其特征在于通過超高頻接收器(13)進(jìn)行傳遞的傳感器(1)的傳感器探頭(20)被安裝在變壓器安裝在頂部的泄漏閥上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器局部放電在線監(jiān)測裝置，其特征在于數(shù)據(jù)處理計算機(jī)(11)作為前臺工作機(jī)，有后臺診斷處理計算機(jī)(12)連接在前臺數(shù)據(jù)處理計算機(jī)(11)后。
專利摘要本實用新型屬于對變壓器進(jìn)行監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種變壓器局部放電在線監(jiān)測裝置。該變壓器局部放電在線監(jiān)測裝置包括安裝在變壓器油箱底部放油閥處的傳感器探頭、傳感器桿，傳感器桿通過超高頻電纜與前置放大器連接，再與超高頻接收器連接，超高頻接收器將信號經(jīng)模數(shù)采集卡接入數(shù)據(jù)處理計算機(jī)。本實用新型能將變壓器運行狀態(tài)中局部放電情況通過傳感器傳感出電信號經(jīng)放大接收被及時監(jiān)測出來，出現(xiàn)異常情況時，使人們能夠及時采取調(diào)控措施或由自動控制系統(tǒng)自動處理，避免變壓器故障的發(fā)生。
文檔編號G01R31/02GK2590002SQ0227728
公開日2003年12月3日 申請日期2002年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月18日
發(fā)明者王英華, 吳文強(qiáng), 郭長泰, 歐陽南尼, 魏鐵軍 申請人:新疆特變電工股份有限公司