本實(shí)用新型涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及高壓變壓器絕緣及老化故障診斷裝置。

背景技術(shù)：

電力變壓器是電力系統(tǒng)中至關(guān)重要的設(shè)備之一，其運(yùn)行可靠性直接關(guān)系電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。統(tǒng)計(jì)資料顯示，變壓器的運(yùn)行事故主要由其絕緣系統(tǒng)故障造成，變壓器的運(yùn)行壽命很大程度上也取決于油紙絕緣系統(tǒng)的老化狀態(tài)。因此，準(zhǔn)確診斷變壓器絕緣系統(tǒng)的老化狀態(tài)，對(duì)預(yù)測(cè)變壓器的壽命至關(guān)重要，也是實(shí)現(xiàn)變壓器狀態(tài)維護(hù)的前提和基礎(chǔ)。

大部分電力變壓器以油紙絕緣作為其內(nèi)部的主絕緣系統(tǒng)，在實(shí)際運(yùn)行過程中，油紙絕緣系統(tǒng)由于受到電、熱、化學(xué)、機(jī)械等應(yīng)力的作用而逐漸老化，老化嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)變壓器故障乃至影響整個(gè)電網(wǎng)的供電。對(duì)于老化前期的電力變壓器，需要采取有效的維護(hù)措施以延長(zhǎng)其使用壽命；對(duì)于老化中期的電力變壓器，需要采取及時(shí)有效的檢修措施以消除故障隱患；對(duì)于老化后期的電力變壓器，需要及時(shí)更換以避免故障的發(fā)生。鑒于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的考慮，亟需對(duì)使用中的電力變壓器油紙絕緣老化狀態(tài)和剩余壽命進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，從而指導(dǎo)實(shí)際運(yùn)行中變壓器的運(yùn)行維護(hù)管理，保障設(shè)備安全運(yùn)行。能夠有效評(píng)估變壓器油紙絕緣老化狀態(tài)的特征參量數(shù)量眾多，其中傳統(tǒng)的特征參量包括絕緣紙聚合度、抗拉伸強(qiáng)度、水分含量以及絕緣油中溶解氣體含量、糠醛含量、酸值等，但是獲取這些特征參量需要對(duì)變壓器油紙絕緣進(jìn)行采樣并經(jīng)歷一系列復(fù)雜繁瑣的化學(xué)測(cè)量過程，不僅會(huì)對(duì)實(shí)際運(yùn)行中的變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成損傷，而且操作困難，無法及時(shí)地對(duì)變壓器油紙絕緣老化狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估。

近年來，以介電響應(yīng)理論為基礎(chǔ)的變壓器絕緣老化狀態(tài)無損診斷技術(shù)受到了研究學(xué)者的廣泛關(guān)注，其中包括回復(fù)電壓法(RVM)和極化去極化電流法(PDC)?；貜?fù)電壓法(RVM)是利用固體材料在直流電壓下的極化特性，獲得其回復(fù)電壓曲線及參數(shù)，通過相關(guān)參數(shù)與含水量和老化程度等的關(guān)系對(duì)固體絕緣老化狀況進(jìn)行判斷，但回復(fù)電壓法只能判斷油紙絕緣的整體老化狀態(tài)。極化去極化電流法(PDC)通過在絕緣試樣兩端施加一定幅值的直流電壓，試樣會(huì)由于極化特性產(chǎn)生極化電流，接通一定時(shí)間后短接試樣，流過試樣的電流突然轉(zhuǎn)向，產(chǎn)生去極化電流。通過分析極化去極化電流曲線可以分別判斷絕緣油和絕緣紙的老化狀態(tài)，但是極化電流難以準(zhǔn)確測(cè)得，易受外界干擾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的目的在于提出一種高壓變壓器絕緣及老化故障診斷裝置，該診斷系統(tǒng)對(duì)變壓器的多種狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和故障診斷，操作更加簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果的可靠性高。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例提出了一種高壓變壓器絕緣及老化故障診斷裝置，包括：智能故障診斷器和密封體，所述智能故障診斷器設(shè)置于所述密封體內(nèi)；其中，所述密封體由金屬上蓋板和金屬下屏蔽殼組成，所述金屬下屏蔽殼為開口箱型結(jié)構(gòu)，所述金屬上蓋板安裝在金屬下屏蔽殼的開口位置，所述智能故障診斷器與金屬上蓋板固定安裝；所述密封體還包括兩個(gè)通氣閥，分別設(shè)置在密封體的左右兩端，用于對(duì)密封體的腔體內(nèi)空氣進(jìn)行排空處理。

根據(jù)本實(shí)用新型提出的高壓變壓器絕緣及老化故障診斷裝置，在不打開密封腔體的情況下，模擬變壓器繞組過載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)變壓器的多種狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和故障診斷，操作更加簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果的可靠性高；同時(shí)，為所述變壓器標(biāo)設(shè)了潛在故障風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，有利于工作人員對(duì)所述變壓器的故障防患于未然。

具體的，所述智能故障診斷器包括模型建立單元、參數(shù)分析單元以及修正單元；所述模型建立單元用于根據(jù)所述變壓器的絕緣參數(shù)的邏輯關(guān)系建立絕緣診斷模型；所述參數(shù)分析單元用于為所述變壓器的實(shí)時(shí)參數(shù)分配權(quán)重，并根據(jù)所述絕緣診斷模型分析所述變壓器的絕緣特征參量，并根據(jù)所述絕緣特征參量按照下述公式計(jì)算所述變壓器的絕緣及老化故障概率，

P(T)＝ΣW_ai*P(A_i)＝ΣW_ai*(ΣW_ej*P(E_j))，

其中，P(T)為所述變壓器的絕緣及老化故障概率，A_i為第一級(jí)子部件，E_j為可維護(hù)部件，W_ai為實(shí)時(shí)參數(shù)分配權(quán)重，W_ej為可維護(hù)部件的權(quán)重系數(shù)，P(E_j)可維護(hù)部件的概率，P(E_j)對(duì)每一個(gè)故障模式根據(jù)其現(xiàn)有的檢測(cè)方法進(jìn)行計(jì)算；

所述修正單元用于根據(jù)所述變壓器的絕緣及老化故障概率為所述變壓器設(shè)置故障描述標(biāo)簽，所述故障描述標(biāo)簽用于表示所述變壓器的潛在故障風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述高壓變壓器絕緣及老化故障診斷裝置還包括加熱裝置，所述加熱裝置包括熱電偶和加熱棒，所述的熱電偶和加熱棒位于所述密封體內(nèi)，并與所述金屬上蓋板固定安裝；所述加熱裝置通過控制加熱溫度來調(diào)節(jié)所述絕緣診斷模型的絕緣實(shí)驗(yàn)熱老化條件。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述參數(shù)分析單元的進(jìn)入導(dǎo)線采用屏蔽導(dǎo)線并設(shè)置有屏蔽驅(qū)動(dòng)。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的高壓變壓器絕緣及老化故障診斷裝置的示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的所述診斷裝置的示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的高壓變壓器絕緣及老化故障診斷裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

如附圖1所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例提出了一種高壓變壓器絕緣及老化故障診斷裝置，包括：智能故障診斷器11和密封體12，其中所述智能故障診斷器11設(shè)置于所述密封體12內(nèi)。具體的，所述密封體12可以由金屬上蓋板和金屬下屏蔽殼組成，所述金屬下屏蔽殼為開口箱型結(jié)構(gòu)，所述金屬上蓋板安裝在金屬下屏蔽殼的開口位置，所述智能故障診斷器與金屬上蓋板固定安裝。所述密封體12還可以包括兩個(gè)通氣閥，分別設(shè)置在密封體的左右兩端，用于對(duì)密封體的腔體內(nèi)空氣進(jìn)行排空處理。

優(yōu)選的，如附圖2所示，所述智能故障診斷器11可以包括模型建立單元111、參數(shù)分析單元112以及修正單元113。

所述模型建立單元111用于根據(jù)所述變壓器的絕緣參數(shù)的邏輯關(guān)系建立絕緣診斷模型。

所述參數(shù)分析單元112用于為所述變壓器的實(shí)時(shí)參數(shù)分配權(quán)重，并根據(jù)所述絕緣診斷模型分析所述變壓器的絕緣特征參量，并根據(jù)所述絕緣特征參量按照下述公式計(jì)算所述變壓器的絕緣及老化故障概率，

P(T)＝ΣW_ai*P(A_i)＝ΣW_ai*(ΣW_ej*P(E_j))

其中，P(T)為所述變壓器的絕緣及老化故障概率，A_i為第一級(jí)子部件，E_j為可維護(hù)部件，W_ai為實(shí)時(shí)參數(shù)分配權(quán)重，W_ej為可維護(hù)部件的權(quán)重系數(shù)，P(E_j)可維護(hù)部件的概率，P(E_j)對(duì)每一個(gè)故障模式根據(jù)其現(xiàn)有的檢測(cè)方法進(jìn)行計(jì)算。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述參數(shù)分析單元的進(jìn)入導(dǎo)線采用屏蔽導(dǎo)線并設(shè)置有屏蔽驅(qū)動(dòng)。在所述參數(shù)分析單元的輸入端口處設(shè)置屏蔽驅(qū)動(dòng)，使得屏蔽導(dǎo)線的內(nèi)部導(dǎo)體與外部屏蔽層之間形成等電位狀態(tài)，從而隔絕了外部干擾產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體的。

所述修正單元113用于根據(jù)所述變壓器的絕緣及老化故障概率為所述變壓器設(shè)置故障描述標(biāo)簽，所述故障描述標(biāo)簽用于表示所述變壓器的潛在故障風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

根據(jù)本實(shí)用新型提出的高壓變壓器絕緣及老化故障診斷裝置，在不打開密封腔體的情況下，模擬變壓器繞組過載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)變壓器的多種狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和故障診斷，操作更加簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果的可靠性高；同時(shí)，為所述變壓器標(biāo)設(shè)了潛在故障風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，有利于工作人員對(duì)所述變壓器的故障防患于未然。

如附圖3所示，所述高壓變壓器絕緣及老化故障診斷裝置還包括加熱裝置31，所述加熱裝置包括熱電偶和加熱棒，所述的熱電偶和加熱棒位于所述密封體內(nèi)，并與所述金屬上蓋板固定安裝；所述加熱裝置通過控制加熱溫度來調(diào)節(jié)所述絕緣診斷模型的絕緣實(shí)驗(yàn)熱老化條件。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。