專利名稱：變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于智能電器領(lǐng)域，具體涉及ー種變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著我國用電量的急劇增長，用電不平衡問題表現(xiàn)尤為突出，東部及沿海面臨用電緊缺問題，西部大水電和陜甘寧蒙晉翼大煤電基地，國家正在開展西電東送，三華電網(wǎng)互聯(lián)，發(fā)展特高壓堅強智能電網(wǎng)。電網(wǎng)已成為エ業(yè)化、信息化社會發(fā)展的基礎(chǔ)和重要組成部分；同吋，電網(wǎng)也在不斷吸納エ業(yè)化、信息化成果，使各種先進(jìn)技術(shù)在輸變電一次設(shè)備中得到集成應(yīng)用，極大提升變壓器等一次設(shè)備的智能化程度。變壓器作為最重要的一次電カ設(shè)備之一，其安全運行的穩(wěn)定性尤為重要。變壓器智能組件將信息化、自動化、互動化技術(shù)應(yīng)用于變壓器設(shè)備，可對變壓器的主要參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測，通過在線監(jiān)測的數(shù)據(jù)可對變壓器進(jìn)行狀態(tài)評估和故障診斷。變壓器絕緣參數(shù)是變壓器安全運行的最重要參數(shù)之一，當(dāng)絕緣存在ー些弱點時，在一定的外施電壓下會發(fā)生放電，但并不隨即發(fā)生整個絕緣貫穿性擊穿，這些絕緣局部位置發(fā)生的放電為局部放電，簡稱局放。通過局放量的大小和發(fā)生位置可提前對變壓器的絕緣狀態(tài)進(jìn)行考核和評估；因此，局放量和局放定位是變壓器絕緣評估中最重要的參量之一。傳統(tǒng)的脈沖電流法可以很好的測量變壓器局放的放電量，但需要停電離線進(jìn)行試驗檢測，不能實時對變壓器的絕緣狀態(tài)進(jìn)行評估。目前，變壓器在線監(jiān)測局放的主要方式為UHF (Ultra High Frequency，超高頻)在線監(jiān)測和超聲加高頻CT在線監(jiān)測，可以實時對變壓器絕緣狀態(tài)給予評估。變壓器局放UHF在線監(jiān)測的原理當(dāng)變壓器發(fā)生局放時，局放位置向周圍輻射電磁波，可以通過UHF傳感器進(jìn)行檢測電磁波，及時捕獲變壓器的局放，并通過局放值的發(fā)展趨勢判斷變壓器的運行狀態(tài)。變壓器局部放電超聲加高頻CT在線監(jiān)測的原理當(dāng)變壓器發(fā)生局放時，局放位置向周圍輻射聲波和，由超聲定位系統(tǒng)通過超聲傳感器的布置組成聲測陣列，測定由局放點發(fā)出的聲波到各探頭的直接波傳播時間或各探頭之間的相對時差，將這些時間或相對時差代入滿足該聲測陣列幾何關(guān)系的方程求解，便得到放電源的位置坐標(biāo)，并同時通過高頻電流傳感器從高壓套管及末屏接地線、中性點接地線、鉄心接地線等耦合放電信號，檢測局放是否發(fā)生。當(dāng)前，對于變壓器局放和定位在線監(jiān)測校驗還沒有較為系統(tǒng)、全面的解決方案，中國實用新型專利《便于安裝和移動的局部放電在線監(jiān)測定位裝置》(申請?zhí)?00920104422. 8,申請日2009-08-31)提出了一種便于安裝和移動的局部放電在線監(jiān)測定位裝置，用于解決監(jiān)測定位裝置的安裝問題。其技術(shù)方案是它由超聲傳感器、寬頻帶電流互感器、主控柜以及安裝于主控柜內(nèi)部的總電源、局放儀、遠(yuǎn)程通訊單元、超聲傳感器供電單元組成，所述超聲傳感器固定于被監(jiān)測變壓器的箱壁上，其信號輸出端接局放儀，所述寬頻帶電流互感器安裝在電カ變壓器鐵心接地線上，其信號輸出端接局放儀，所述主控柜由不銹鋼柜體、不銹鋼柜門和柜腳組成，所述柜腳通過J形螺栓與安裝在地面上的鐵篦子連接。然而該裝置功能過于單一。有鑒于此，本發(fā)明提供一種變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)及方法，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)及方法，通過檢測校驗系統(tǒng)可實現(xiàn)對變壓器局放UHF在線監(jiān)測組件和局放超聲定位\UHF定位在線監(jiān)測組件進(jìn)行檢測和校驗，同時可對在線監(jiān)測組件的靈敏度和定位誤差進(jìn)行檢測和校驗。變電站現(xiàn)場運行的變壓器局放UHF在線監(jiān)測，其UHF傳感器安裝方式為多種，通過放油閥、手孔、人孔法蘭現(xiàn)場改造安裝的UHF傳感器，還有在變壓器廠組裝變壓器時在箱壁上進(jìn)行的UHF傳感器OEM安裝，對不同的安裝方式的UHF傳感器進(jìn)行檢測校驗時需要不同類型エ裝。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)，包括220V交流電源、隔離濾波變壓器、無局放升壓變壓器、分壓器、試品Cx、數(shù)字式局放儀、UHF傳感器及電腦，其特征在于所述隔離濾波變壓器實現(xiàn)對所述220V交流電源諧波的濾除，同時對交流電源側(cè)干擾進(jìn)行隔離，避免引入檢測校驗回路；所述無局放升壓變壓器實現(xiàn)低壓到高壓的轉(zhuǎn)換，對所述試品Cx提供高壓，此系統(tǒng)中試品Cx為變壓器局部放電故障模擬裝置；分壓器實現(xiàn)高電壓的實時測量；數(shù)字式局放儀采用脈沖電流法對試品Cx放電量pC進(jìn)行檢測，同時通過UHF傳感器對試品Cx放電向周圍福射電磁波檢測,檢測值為mV或dBm,檢測記錄的波形傳遞給電腦儲存。如上所述的變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)，其特征在于，所述試品Cx即變壓器局部放電故障模擬裝置包括變壓器套管一、變壓器套管ニ、電極模型及外殼，所述變壓器套管一一端連接所述無局放升壓變壓器的高壓引線，另一端連接到電極模 型，所述電極模型的另一端連接到變壓器套管ニ，通過變壓器套管ニ再接地，變壓器局部放電故障模擬裝置的外殼良好接地。如上所述的變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)，其特征在于，所述UHF傳感器的安裝方式為多種，包括UHF傳感器放油閥式エ裝及UHF傳感器OEMエ裝；試品Cx外殼呈立方形，立方體的四個側(cè)面分別設(shè)置ー個UHF傳感器放油閥式エ裝及ー個UHF傳感器OEMエ裝，同一個側(cè)面上的UHF傳感器放油閥式エ裝及UHF傳感器OEMエ裝對角設(shè)置。如上所述的變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)，其特征在于，所述電極模型包括針板電極、球板電極、懸浮電極、沿面電極、氣隙電極、平板電極中的一種或幾種。如上所述的變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)，其特征在于，所述試品Cx采用納秒脈沖電源提供給UHF傳感器ー個可重復(fù)的脈沖信號。如上所述的變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)，其特征在于，采用所述系統(tǒng)進(jìn)行變壓器局放超聲定位\UHF定位在線監(jiān)測智能組件檢測校驗，系統(tǒng)還進(jìn)一歩包括超聲傳感器、超聲定位監(jiān)測系統(tǒng)、UHF定位監(jiān)測系統(tǒng)；放電電極故障源即電極模型預(yù)置在變壓器局部放電故障模擬裝置內(nèi)部，通過變壓器套管ー施加高電壓，電極模型另一端通過變壓器套管ニ連到接地線，超聲傳感器和UHF傳感器的數(shù)量和位置根據(jù)實際情況選
定。 本發(fā)明還提供一種變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗方法，其特征在于，采用如上所述的變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)，所述方法包括如下步驟
第一歩在變壓器油箱內(nèi)部采用放電模型用于模擬變壓器局部放電故障，通過升壓試驗回路對電極模型加壓放電，產(chǎn)生局部放電故障；
第二步采用納秒脈沖電源發(fā)生器，給UHF傳感器一注入人造局部放電脈沖，通過UHF傳感器發(fā)送電磁波，通過示波器記錄UHF傳感器ニ接收到頻譜圖，并將頻譜圖存入到電腦，與第一歩中UHF傳感器ニ記錄的頻譜圖進(jìn)行比對，并通過調(diào)整改變納秒脈沖電源發(fā)生器的幅值和上升時間，使頻譜圖比對誤差為±20%以內(nèi)，此時調(diào)整好的納秒脈沖電源作為可重復(fù)放電脈沖源，重復(fù)頻率為升壓系統(tǒng)頻率；
通過上述測試建立的納秒脈沖發(fā)生器與局部放電量間的關(guān)系，采用已調(diào)整好的納秒脈沖發(fā)生器可重復(fù)產(chǎn)生此前假定的5pC視在放電量，對于待檢測的同類型UHF傳感器或已經(jīng)安裝在現(xiàn)場變壓器上的傳感器，將此納秒脈沖注入其中一個同類型UHF傳感器，通過另ー個同類型UHF傳感器進(jìn)行檢測，如能檢測到頻譜圖，說明此傳感器具有5pC的靈敏度檢測能力；5pC視在放電量為假定值，通過在檢測室內(nèi)對放電模型的調(diào)整，能夠使局放視在放電量達(dá)到更低，檢測更高靈敏度的UHF傳感器；通過變壓器局部放電故障模擬裝置的UHF傳感器安裝エ裝的設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)多種不同類型傳感器的檢測校驗。如上所述的變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗方法，其特征在于，變壓器局部放電超聲定位在線監(jiān)測系統(tǒng)\智能組件，通過模擬變壓器局放故障的油箱，事先對故障點在油箱中的位置進(jìn)行預(yù)置測量，故障的局放源由一種電極模型產(chǎn)生；超聲定位在線監(jiān)測系統(tǒng)\智能組件中超聲探頭位置和個數(shù)由待檢商自行提供和安裝，進(jìn)行放電點盲檢試驗，與預(yù)置位置做誤差比對分析，可對局放超聲定位在線監(jiān)測智能組件開展靈敏度和定位誤差檢測校驗。本發(fā)明的有益效果是通過變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)，可實現(xiàn)對變壓器局放UHF在線監(jiān)測的靈敏度和局放超聲定位的誤差進(jìn)行檢驗校驗；同時研制的UHF傳感器安裝エ裝可實現(xiàn)多類型UHF傳感器的檢測；通過研制的電極模型可以模擬變壓器典型局部放電故障，開展在線監(jiān)測智能組件對各類典型故障監(jiān)測靈敏度的檢測校驗。此外還有如下優(yōu)點
1)研制的UHF傳感器安裝エ裝可實現(xiàn)對OEM安裝方式的圓盤式UHF傳感器和放油閥安裝方式的桿式UHF傳感器進(jìn)行局放靈敏度檢測校驗；
2)研制的多種類電極模型可模擬變壓器局部放電的多種典型故障，各種電極模型(局放放電模型)放置在變壓器故障模擬裝置內(nèi)部，可開展檢測校驗在線監(jiān)測智能組件對各種故障的監(jiān)測和辨識能力；
3)靈敏度檢測方法在檢測室可檢測UHF傳感器的最小靈敏度值，同時通過調(diào)制獲得的人造納秒脈沖源可用于現(xiàn)場安裝好的UHF在線監(jiān)測系統(tǒng)的校準(zhǔn)和測試回路調(diào)試；
4)將放電極放置在變壓器故障模擬裝置內(nèi)部三維空間的不同位置，開展對超聲定位系統(tǒng)、UHF定位系統(tǒng)的定位與實際放電位置進(jìn)行誤差試驗，檢測和校驗定位系統(tǒng)的靈敏度(多大局放量可開展定位檢測)和定位準(zhǔn)確度。


圖I為變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)的電路原理示意圖。圖2為圖I中變壓器局部放電故障模擬裝置(即試品Cx)平面的結(jié)構(gòu)圖。圖3為圖2中變壓器局部放電故障模擬裝置的UHF傳感器安裝エ裝的結(jié)構(gòu)圖。圖4至圖9為圖2中變壓器典型局部放電故障的電極模型，其中圖4是針板電極，圖5是球板電極，圖6是懸浮電極，圖7是沿面電極，圖8是氣隙電極，圖9是平板電極。圖10為納秒脈沖電源注入與檢測的原理圖。 圖11為變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)的超聲定位\UHF定位原理圖。
具體實施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進(jìn)ー步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣在本申請所列權(quán)利要求書限定范圍之內(nèi)。附圖中的標(biāo)記說明圖I 1-220V交流電源、2-隔離濾波變壓器、3-無局放升壓變壓器、4-放電保護(hù)電阻、5-分壓器、6-耦合電容Ck、7-試品Cx、8-數(shù)字式局放儀、9-UHF傳感器、10-不波器、11-電腦。圖2 :21—變壓器套管I、22—變壓器套管2、23—UHF傳感器放油閥安裝、24 — UHF傳感器OEM安裝、25—電極模型、26-油箱外殼。圖3 1#—4# UHF傳感器放油閥エ裝，1#一4# UHF傳感器OEMエ裝，5-UHF傳感器頂部エ裝。圖4-圖9 :41—高壓電極、42—絕緣紙板、43—接地電極、44ー懸浮金屬、45—內(nèi)部缺陷、46—平行間隙。圖10 :101—納秒脈沖電源。圖11 :11ト放電電極故障源預(yù)置位置(坐標(biāo)可測量)、112-電極模型(針板電極)、113-高壓套管、114-高壓套管、115-超聲傳感器、116-超聲定位監(jiān)測系統(tǒng)、117-UHF定位監(jiān)測系統(tǒng)。本發(fā)明實施例提供的變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)的電路原理示意圖如圖I所示。所述檢測校驗系統(tǒng)包括220V交流電源I、隔離濾波變壓器2、無局放升壓變壓器3、放電保護(hù)電阻4、分壓器5、耦合電容Ck6、試品Cx7、數(shù)字式局放儀8、UHF傳感器9、示波器10及電腦11。隔離濾波變壓器2實現(xiàn)對電源諧波的濾除，同時對220V電源側(cè)干擾進(jìn)行隔離，避免引入檢測校驗回路，無局放升壓變壓器3實現(xiàn)低壓到高壓的轉(zhuǎn)換，對試品Cx提供高壓，此檢測校驗回路中試品Cx為變壓器局部放電故障模擬裝置，分壓器5實現(xiàn)高電壓的實時測量，數(shù)字式局放儀8采用脈沖電流法對試品Cx放電量(pC)進(jìn)行檢測，同時通過UHF傳感器9對試品Cx放電向周圍輻射電磁波檢測，檢測值為mV或dBm，將檢測記錄的波形傳遞給電腦11儲存。
圖2變壓器局部放電故障模擬裝置(試品Cx)平面圖，圖2為對圖I的試品Cx的具體說明。變壓器套管I 一端連接無局放升壓變的高壓引線，變壓器套管I另一端連接到電極模型25，電極模型25的另一端連接到變壓器套管2，通過變壓器套管2再接地。變壓器局部放電故障模擬裝置的外殼良好接地。圖3變壓器局部放電故障模擬裝置(試品Cx)的UHF傳感器エ裝位置結(jié)構(gòu)圖，UHF傳感器OEMエ裝為圓盤式或圓錐式UHF傳感器安裝位置的檢測エ裝，即模擬變壓器廠家OEM安裝UHF傳感器方式。UHF傳感器放油閥エ裝為桿式UHF傳感器安裝位置的檢測エ裝，即模擬變壓器運行現(xiàn)場通過放油閥改造安裝UHF傳感器方式。同時模擬現(xiàn)場變壓器四周及頂部可能安裝UHF傳感器的位置。在本實施例中，如圖3所示，試品Cx外殼呈立方形，立方體的四個側(cè)面分別設(shè)置ー個UHF傳感器放油閥式エ裝及ー個UHF傳感器OEMエ裝，同一個側(cè)面上的UHF傳感器放油閥式エ裝及UHF傳感器OEMエ裝對角設(shè)置。圖4至圖9是變壓器典型放電故障的電極模型，所述電極模型包括針板電極、球板 電極、懸浮電極、沿面電極、氣隙電極、平板電極中的ー種或幾種。電極模型可以模擬變壓器典型故障，如油中針板放電、油紙絕緣放電、油中懸浮電位放電、絕緣紙板沿面爬電、油中氣泡放電、絕緣紙板缺陷等；通過套管將高壓電源連到電極模型的一端，電極模型的另一端接地，當(dāng)電壓加到一定起始放電電壓出現(xiàn)局放量。圖10是納秒脈沖電源注入與檢測的原理圖。納秒脈沖電源101提供給UHF傳感器ー個可重復(fù)的脈沖信號，UHF傳感器將此脈沖發(fā)射出去,模擬局部放電向四周發(fā)射的電磁場，脈沖的具體設(shè)置見下面的方法。納秒脈沖電源的參數(shù)要求1)上升時間小于Ins ;2)雙指數(shù)波的半波峰值時間大于20ns ;3)重復(fù)周期小于IOOkHz可使用，推薦使用50或60Hz。4)幅值(T60V連續(xù)可調(diào)；5)輸出阻抗50Q。圖11為變壓器局放超聲定位\UHF定位的原理圖。放電電極故障源預(yù)置在變壓器故障模擬裝置內(nèi)部三維空間的不同位置，不同位置可通過三維坐標(biāo)實際測量。放電模型選定為針板電極，事先放到故障模擬裝置內(nèi)部，通過高壓套管113施加高電壓，電極模型另ー端通過高壓套管114連到接地線，超聲傳感器115/UHF傳感器9的數(shù)量和位置可由廠家選定。傳感器通過饋線連接到定位系統(tǒng)。開展對超聲定位系統(tǒng)、UHF定位系統(tǒng)的定位與實際放電位置進(jìn)行誤差試驗，檢測和校驗定位系統(tǒng)的靈敏度(多大局放量可開展定位檢測)和定位準(zhǔn)確度。采用本發(fā)明提供的變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)的檢測校驗方法，其步驟如下
第一歩在變壓器油箱內(nèi)部采用放電模型用于模擬變壓器局部放電故障，通過升壓試驗回路對電極模型加壓放電，產(chǎn)生局部放電故障。由于不同故障類型、不同類型傳感器、不同位置，對UHF測量的頻譜圖均造成影響；因此，在開展UHF傳感器檢測校驗工作的同時，需要盡量明確三種變量，通常取一種放電故障類型(如針板放電)，同一種類型傳感器進(jìn)行比對(如內(nèi)置式OEM安裝的圓盤型、外部放油閥安裝的桿型傳感器等)，在相同位置或附近進(jìn)行比對。變壓器故障模擬平臺能夠?qū)崿F(xiàn)UHF傳感器在相近位置進(jìn)行比對試驗，當(dāng)局部放電故障發(fā)生時，故障附近也有預(yù)先安置的UHF傳感器。例如模擬故障源電極模型位置接近1#UHF傳感器OEMエ裝處，由于脈沖電流法是唯一能夠?qū)崿F(xiàn)電氣設(shè)備局部放電定量測量的方法，此故障源的放電量可通過傳統(tǒng)脈沖電流法測量視在放電量(在此假定為5pC)，同時通過示波器記錄2#UHF傳感器OEMエ裝處接收到的頻譜圖，將此頻譜圖存入電腦。兩個UHF傳感器的布置方式，見圖3。第二步采用人造納秒脈沖電源發(fā)生器，給1#UHF傳感器注入人造局部放電脈沖，通過1#UHF傳感器發(fā)送電磁波，通過示波器記錄2#UHF傳感器接收到頻譜圖，并將頻譜圖存入到電腦，與第一歩中2#UHF傳感器記錄的頻譜圖進(jìn)行比對，并通過調(diào)整改變納秒脈沖電源發(fā)生器的幅值和上升時間，使頻譜圖比對誤差為±20%以內(nèi)，此時調(diào)整好的納秒脈沖電源作為可重復(fù)放電脈沖源，重復(fù)頻率為升壓系統(tǒng)頻率(通常為50Hz)。通過上述測試建立的納秒脈沖發(fā)生器與局部放電量(pC)間的關(guān)系，采用已調(diào) 整好的納秒脈沖發(fā)生器可重復(fù)產(chǎn)生此前假定的5pC視在放電量，對于待檢測的同類型UHF傳感器或已經(jīng)安裝在現(xiàn)場變壓器上的傳感器，將此納秒脈沖注入其中一個同類型UHF傳感器，通過另ー個同類型UHF傳感器進(jìn)行檢測，如能檢測到頻譜圖，說明此傳感器具有5pC的靈敏度檢測能力。5pC視在放電量為假定值，通過在檢測室內(nèi)對放電模型的調(diào)整，可使局放視在放電量達(dá)到更低，檢測更高靈敏度的UHF傳感器。通過變壓器局部放電故障模擬裝置的UHF傳感器安裝エ裝的設(shè)置，可實現(xiàn)多種不同類型傳感器(如=UHF桿式放油閥安裝傳感器，UHF圓盤式OEM安裝傳感器)的檢測校驗。靈敏度檢測方法在檢測室可檢測UHF傳感器的最小靈敏度值，同時通過檢測室內(nèi)調(diào)制獲得的重復(fù)人造納秒脈沖源可用于現(xiàn)場安裝好的UHF傳感器校準(zhǔn)和測試回路的調(diào)試?，F(xiàn)場變壓器局放UHF在線監(jiān)測有兩種以上傳感器時，可通過在檢測室內(nèi)變壓器故障模擬平臺エ裝實現(xiàn)對現(xiàn)場UHF傳感器安裝方式及位置的模擬，調(diào)制好用于現(xiàn)場同類型UHF傳感器校準(zhǔn)的可重復(fù)納秒脈沖源。本變壓器故障模擬平臺可通過放電模型的不同，施加電壓產(chǎn)生局部放電，測量不同放電類型的UHF頻譜圖，，經(jīng)過圖形辨識后建立專家?guī)?，為后續(xù)變壓器局部放電故障類型診斷提供辨識比對源，用于識別不同絕緣缺陷類型。采用本發(fā)明檢測校驗系統(tǒng)進(jìn)行變壓器局部放電UHF定位、超聲定位檢測校驗方法如下
將放電模型放置在變壓器故障模擬裝置內(nèi)部三維空間的不同位置，開展對超聲定位系統(tǒng)、UHF定位系統(tǒng)的定位與實際放電位置進(jìn)行誤差試驗，檢測和校驗定位系統(tǒng)的靈敏度(多大局放量可開展定位檢測)和定位準(zhǔn)確度。變壓器局部放電UHF定位在線監(jiān)測系統(tǒng)\智能組件，合理布置UHF傳感器可通過測量電磁波到達(dá)傳感器的時間差來對局部放電源進(jìn)行準(zhǔn)確定位。變壓器故障模擬平臺能夠?qū)崿F(xiàn)UHF傳感器定位檢測校驗，變壓器局部放電UHF方式定位系統(tǒng)的校準(zhǔn)，通過變壓器局部放電故障模擬裝置的UHF傳感器安裝エ裝位置的設(shè)置，可實現(xiàn)多個多種不同類型UHF傳感器的安裝和測試，同時通過進(jìn)行放電點盲檢試驗，與預(yù)置位置做誤差比對分析，可對局放UHF定位在線監(jiān)測智能組件開展靈敏度和定位誤差檢測校驗。變壓器局部放電超聲定位在線監(jiān)測系統(tǒng)\智能組件，通過模擬變壓器局放故障的油箱，事先對故障點在油箱中的位置進(jìn)行預(yù)置測量，故障的局放源由一種電極模型產(chǎn)生(如針板電極模型)。超聲定位在線監(jiān)測系統(tǒng)\智能組件中超聲探頭位置和個數(shù)由待檢商自行提供和安裝，進(jìn)行放電點盲檢試驗，與預(yù)置位置做誤差比對分析，可對局放超聲定位在線監(jiān)測智能 組件開展靈敏度和定位誤差檢測校驗。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技木。
權(quán)利要求
1.一種變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)，包括220V交流電源、隔離濾波變壓器、無局放升壓變壓器、分壓器、試品Cx、數(shù)字式局放儀、UHF傳感器及電腦，其特征在于所述隔離濾波變壓器實現(xiàn)對所述220V交流電源諧波的濾除，同時對交流電源側(cè)干擾進(jìn)行隔離，避免引入檢測校驗回路；所述無局放升壓變壓器實現(xiàn)低壓到高壓的轉(zhuǎn)換，對所述試品Cx提供高壓，此系統(tǒng)中試品Cx為變壓器局部放電故障模擬裝置；分壓器實現(xiàn)高電壓的實時測量；數(shù)字式局放儀采用脈沖電流法對試品Cx放電量pC進(jìn)行檢測，同時通過UHF傳感器對試品Cx放電向周圍輻射電磁波檢測，檢測值為mV或dBm，檢測記錄的波形傳遞給電腦儲存。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)，其特征在于，所述試品Cx即變壓器局部放電故障模擬裝置包括變壓器套管一、變壓器套管ニ、電極模型及外殼，所述變壓器套管一一端連接所述無局放升壓變壓器的高壓引線，另一端連接到電極模型，所述電極模型的另一端連接到變壓器套管ニ，通過變壓器套管ニ再接地，變壓器局部放電故障模擬裝置的外殼良好接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)，其特征在于，所述UHF傳感器的安裝方式為多種，包括UHF傳感器放油閥式エ裝及UHF傳感器OEMエ裝；試品Cx外殼呈立方形，立方體的四個側(cè)面分別設(shè)置ー個UHF傳感器放油閥式エ裝及一個UHF傳感器OEMエ裝，同一個側(cè)面上的UHF傳感器放油閥式エ裝及UHF傳感器OEMエ裝對角設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)，其特征在于，所述電極模型包括針板電極、球板電極、懸浮電極、沿面電極、氣隙電極、平板電極中的ー種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)，其特征在于，所述試品Cx采用納秒脈沖電源提供給UHF傳感器ー個可重復(fù)的脈沖信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)，其特征在于，采用所述系統(tǒng)進(jìn)行變壓器局放超聲定位\UHF定位在線監(jiān)測智能組件檢測校驗，系統(tǒng)還進(jìn)ー步包括超聲傳感器、超聲定位監(jiān)測系統(tǒng)、UHF定位監(jiān)測系統(tǒng)；放電電極故障源即電極模型預(yù)置在變壓器局部放電故障模擬裝置內(nèi)部，通過變壓器套管ー施加高電壓，電極模型另一端通過變壓器套管ニ連到接地線，超聲傳感器和UHF傳感器的數(shù)量和位置根據(jù)實際情況選定。
7.一種變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗方法，其特征在干，采用如上所述的變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)，所述方法包括如下步驟 第一歩在變壓器油箱內(nèi)部采用放電模型用于模擬變壓器局部放電故障，通過升壓試驗回路對電極模型加壓放電，產(chǎn)生局部放電故障； 第二步采用納秒脈沖電源發(fā)生器，給UHF傳感器一注入人造局部放電脈沖，通過UHF傳感器發(fā)送電磁波，通過示波器記錄UHF傳感器ニ接收到頻譜圖，并將頻譜圖存入到電腦，與第一歩中UHF傳感器ニ記錄的頻譜圖進(jìn)行比對，并通過調(diào)整改變納秒脈沖電源發(fā)生器的幅值和上升時間，使頻譜圖比對誤差為±20%以內(nèi)，此時調(diào)整好的納秒脈沖電源作為可重復(fù)放電脈沖源，重復(fù)頻率為升壓系統(tǒng)頻率； 通過上述測試建立的納秒脈沖發(fā)生器與局部放電量間的關(guān)系，采用已調(diào)整好的納秒脈沖發(fā)生器可重復(fù)產(chǎn)生此前假定的5pC視在放電量，對于待檢測的同類型UHF傳感器或已經(jīng)安裝在現(xiàn)場變壓器上的傳感器，將此納秒脈沖注入其中一個同類型UHF傳感器，通過另ー個同類型UHF傳感器進(jìn)行檢測，如能檢測到頻譜圖，說明此傳感器具有5pC的靈敏度檢測能力；5pC視在放電量為假定值，通過在檢測室內(nèi)對放電模型的調(diào)整，能夠使局放視在放電量達(dá)到更低，檢測更高靈敏度的UHF傳感器；通過變壓器局部放電故障模擬裝置的UHF傳感器安裝エ裝的設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)多種不同類型傳感器的檢測校驗。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗方法，其特征在于，變壓器局部放電超聲定位在線監(jiān)測系統(tǒng)\智能組件，通過模擬變壓器局放故障的油箱，事先對故障點在油箱中的位置進(jìn)行預(yù)置測量，故障的局放源由一種電極模型產(chǎn)生；超聲定位在線監(jiān)測系統(tǒng)\智能組件中超聲探頭位置和個數(shù)由待檢商自行提供和安裝，進(jìn)行放電點盲檢試驗，與預(yù)置位置做誤差比對分析，可對局放超聲定位在線監(jiān)測智能組件開展靈敏度和定位誤差檢測校驗。
全文摘要
本發(fā)明提供一種變壓器局放和定位在線監(jiān)測組件的檢測校驗系統(tǒng)及方法，所述檢測校驗系統(tǒng)包括電源、隔離濾波變壓器、無局放升壓變壓器、分壓器、試品Cx、數(shù)字式局放儀、UHF傳感器及電腦。通過檢測校驗系統(tǒng)可實現(xiàn)對變壓器局放UHF在線監(jiān)測組件和局放超聲定位\UHF定位在線監(jiān)測組件進(jìn)行檢測和校驗，同時可對在線監(jiān)測組件的靈敏度和定位誤差進(jìn)行檢測和校驗。同時研制的UHF傳感器安裝工裝可實現(xiàn)多類型UHF傳感器的檢測；通過研制的電極模型可以模擬變壓器典型局部放電故障，開展在線監(jiān)測智能組件對各類典型故障監(jiān)測靈敏度的檢測校驗。
文檔編號G01R35/00GK102866377SQ201210342510
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者陳江波, 李輝, 張曦, 許晶, 邱進(jìn), 徐思恩 申請人:中國電力科學(xué)研究院