变压器局部放电在线监测系统

前言

  大型电力变压器是电力系统的核心设备，也是结构最复杂、故障危害大的设备。其运行状态的好坏直接影响着电网的安全可靠运行，对于变压器的瞬变故障和突发性故障，局放监测比油气监测具有更快、更灵敏的响应特性。与油气监测相比，局放监测能更快更及时地对变压器绝缘异常状态和放电性故障做出预警，为变压器正常运行提供必要的指导数据，提高变压器运行的可靠性、安全性。

系统特点

  变压器局部放电在线监测系统是专为变压器设备的绝缘状态监测而设计的，运用特高频传感器技术实时检测变压器内部的局放信号，通过后台的数据分析软件和智能诊断系统，对局放信号进行分析和处理，评估变压器的绝缘状态，判断缺陷类型和缺陷的大致位置，并给出维护建议。传感器结构尺寸设计小巧合理，安装不改变电力变压器内部结构，不影响电力变压器正常运行。

该系统配有*的硬件抗干扰信号技术，并通过脉冲识别、特征谱图分析等多种抗噪手段，最大限度抑制各种干扰，有效提高信噪比；后台专家系统能记录每次放电的时间和特征参数，用于生成二维图谱：（椭圆图、Q-ф、N-ф）和三维图谱：（PRPS、PRPD），并能给出局部放电趋势分析、故障模式分析等信息。

系统架构图

主机介绍

安装于现场户外就地柜中，机架式安装。

系统方案

 方案一：油阀式 UHF 传感器

     安装示意图：

 方案二：高频电流（HFCT）传感器

    电气设备中出现局部放电时会在变压器的接地导线、电缆的屏蔽铠装上产生高频脉冲电流。在接地导线、电缆的屏蔽铠装上安装HFCT传感器可以接收有效的脉冲信号，从而发现电气一次设备局部放电的变化情况，进而发现电气一次设备绝缘劣化的先兆，降低电气一次设备的故障率。安装于变压器中性点或者外壳接地处的电缆、接地铜排处，卡扣式安装，方便简洁。

  安装示意图：

方案三：超声波（AE）传感器

     
  变压器局放监测装置采用超声波法实现局部放电检测，通过传感器检测变压器内部局部放电激发的超声波信号，检测到的信号经过滤波、射频前置放大器和检波器后，由高速数据采集模块进行采样、存储、数字信号处理与分析，经过现场监测单元处理后的数据通过光纤上传至主处理器单元。主处理器单元通过在其上运行的故障诊断专家系统根据从现场监测单元送来的的数据，组建故障模式数据库，对变压器的绝缘状态进行诊断，并以多种方式显示放电指纹特征数据；在主处理器单元上存储的局部放电历史测量数据可供工作人员及远程管理系统查询。变压器局放监测IED有3同步的高速采样通道，每台变压器可以配置3个超声波传感器。

 超声波传感器主要是用来采集变压器内部发生局放时产生的超声信号，超声波传感器安装在变压器侧壁上，采用吸附式安装，除了高压出线侧不安装超声波传感器，其余三面各安装一只超声波传感器，有效保证了超声传感器监测实现全局覆盖安装。

  超声波传感器采用日本富士生产的压电陶瓷敏感元件，温度稳定性，灵敏度高达67dB。频率带宽覆盖常用金属材料的声发射信号频率。

     安装示意图：