利用超高频传感器(UHF)在线实时监测站内变压器的局部放电

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基于UHF技术的油浸式主变压器局部放电监测研究

基于UHF技术的油浸式主变压器局部放电监测研究

基于UHF技术的油浸式主变压器局部放电监测研究随着电力设备的不断发展和更新换代,传统的电力设备监测方法已经无法满足电力设备的监测需求。

而局部放电监测技术作为传统的电力设备监测技术的延伸,具有智能化、无损检测、高效可靠等优点,越来越受到电力企业的重视。

其中,UHF技术已经成为一种较为成熟的局部放电监测技术,广泛应用于高压电力设备的局部放电监测中。

本文将重点介绍基于UHF技术的油浸式主变压器局部放电监测研究。

一、UHF技术原理UHF技术(Ultra High Frequency)是指在300MHz-3GHz频段内工作的高频技术。

UHF 技术局部放电监测原理是,当绝缘介质中出现局部放电现象时,会产生紫外线、可见光、红外线、电子、声波、热、电磁等多种信号。

其中,UHF信号是与局部放电现象密切相关的一种信号。

UHF技术局部放电监测系统通过UHF天线将接收到的UHF信号传输到接收端,再通过信号处理和分析,实现对设备的局部放电监测。

油浸式主变压器在生产和使用过程中,由于操作不当、负荷过载、杂散噪声等因素,在绝缘介质中易发生局部放电现象。

因此,油浸式主变压器的局部放电监测对于保障电力系统的安全运行具有重要意义。

而UHF技术由于其不受高压电场干扰、不受绝缘介质种类限制、非接触式测量等优点,能够有效地监测到油浸式主变压器的局部放电现象,成为其重要的局部放电监测技术。

(二)UHF天线的安装位置及数量选择合适的UHF天线安装位置和数量对于油浸式主变压器的局部放电监测至关重要。

合理的UHF天线安装位置应该是靠近主变压器的高电场区,同时避免安装在电缆绕组或接地点处,以避免信号干扰。

通常,在变压器的高压侧、低压侧和中性点处各安装一根UHF 天线,以实现对整个主变压器的全天候监测。

(三)信号处理和分析方法UHF技术局部放电监测系统通过UHF天线接收到的UHF信号,经过放大、滤波、A/D转换等信号处理后,会生成局部放电频谱图和时域图。

特高频局部放电测量技术在变压器在线监测中的应用

特高频局部放电测量技术在变压器在线监测中的应用

特高频局部放电测量技术在变压器在线监测中的应用摘要:变压器是供配电系统中的核心设备,其安全稳定运行是保证电力系统可靠供电的基础。

随着长时间带负载运行,变压器不可避免地受到电网内外不良因素的影响,导致故障的发生。

如果变压器故障不及时发现和处理,往往会引发链式反应,造成无法估量的经济损失,甚至会危害设备、人员和环境。

因此,实时监测变压器的各项参数,及时发现变压器故障并进行检修,可以避免故障的进一步扩散,最小程度地减少故障带来的影响,提高变压器运行的安全可靠性。

近年来出现的特高频(UHF)检测法,是通过传感器检测局部放电所产生的特高频电磁波信号,实现对局部放电缺陷的检测和定位,具有较好的可靠性和灵敏度。

关键词:变压器;特高频;局部放电电力变压器作为电力系统中最为核心和昂贵的组件之一,承担着电压变换以及无功补偿等重要任务,其安全稳定运行对于电能的可靠传输及灵活分配起着至关重要的作用。

尤其是随着我国电力工业的飞速发展,用电需求以及电网电压等级的不断提高,现代大型变压器具有容量大、价值高、结构复杂、可靠性高等特点。

虽然电力变压器的故障率呈减小的趋势,但是其一旦发生故障,产生的后果将更加严重,影响范围更大,停电负荷更多,甚至对区域电力系统的安全稳定造成影响。

因此,为了满足日益増长的对电能质量以及供电可靠性的要求,采用各种措施来监测电力变压器的故障隐患,是保证电力系统安全稳定运行的重要工作。

一、特高频局部放电测量的基本原理特高频法(UHF法)是通过特高频信号传感器接收局部放电过程中辐射的特高频电磁波,实现局部放电的检测。

研究认为:当变压器发生局部放电时,由于正负电荷的中和。

必将形成一个陡的电流脉冲,同时向周围辐射电磁波。

且电流脉冲和电磁波的特性参数与局部放电源的几何形状以及放电间隙的绝缘强度有关。

变压器为油一隔板结构,绝缘强度比较高。

局部放电能够辐射频率很高的电磁波,最高频率能够达到数吉赫兹。

KEMA实验室的Rutgers和英国Strath.clydeJudd的研究表明:油中放电上升沿很陡.脉冲宽度多为纳秒级.能激励起1 GHz以上的特高频电磁信号,可以通过特高频传感器加以耦合接收。

变压器局部放电的特高频(UHF)在线监测

变压器局部放电的特高频(UHF)在线监测

变压器局部放电的特高频(UHF)在线监测作者:李征宇焦泽强来源:《中国科技纵横》2012年第06期摘要:特高频(UHF)局部放电测量法与传统的脉冲电流法不同,它采集的信号是局部放电产生的特高频电磁波。

利用UHF法进行电力变压器局部放电的在线监测具有很强的抗干扰性和高灵敏度。

本文简单介绍了局部放电特高频在线监测的原理与装置,通过研究油中纸板沿面放电、油中纸板内部放电、油中悬浮放电、油中气泡放电及油中尖板放电5种典型局放模型的特高频放电信号,对局部放电信号的模式识别方法进行了分析。

关键词:变压器特高频局部放电1、前言局部放电是指绝缘结构中由于电场分布不均匀、局部场强过高而导致的绝缘介质中局部范围内的放电或击穿现象,是造成绝缘劣化的主要原因,也是劣化的重要征兆,与绝缘材料的劣化和击穿密切相关。

因此,对局部放电的有效检测对于电力设备的安全运行具有重要意义。

局部放电的检测是以局部放电所产生的各种现象为依据,通过能表述该现象的物理量来表征局部放电的状态及特性。

由于局部放电的过程中会产生电脉冲、电磁辐射、超声波、光以及一些化学生成物,并引起局部过热。

相应地出现了脉冲电流法、特高频(UHF)法、超声波法、光测法、化学检测法等多种检测方法。

特高频检测技术通过接收电力变压器局部放电产生的特高频电磁波,实现局部放电的检测和定位。

2、特高频在线监测的原理与装置2.1 UHF在线监测原理变压器内发生局部放电时,其放电持续时间是很短暂的,大约10ns~100ns。

放电脉冲的上升时间则更短,仅为0.35ns~3ns,脉宽1ns~5ns。

所以局部放电产生的脉冲信号的频带是很宽的,应在数十至数百MHz,甚至更高。

因此,局部放电所激发的信号,除了以脉冲电流的形式通过变压器绕组和电力线向外传播外,还会以电磁波的形式向外传播。

这样就可以通过特高频传感器接收到局部放电的信号,然后对接收到的信号进行分析,达到检测和定位局部放电的目的。

2.2 UHF在线监测的抗干扰性试验结果表明:局部放电所辐射的电磁波的频谱特性与局放源的几何形状以及放电间隙的绝缘强度有关。

变压器局部放电超高频在线检测

变压器局部放电超高频在线检测

放 电多发 生在 绝缘 结构 局部 场强 较集 中的部位 , 例如 结构 缝 隙处或 油 中 出现 气泡 时 ,发生 的重 复 击 穿和熄 灭现 象 ,局部 放 电会使 绝缘 逐步 受到 侵
蚀和 损伤 。变 压器 局部 放 电在线 监测 ,一 方面 可 以及 时发 现运 行 中可能 的故 障 隐患 ,另一 方面 又 可避 免事 故发 生后 造成 大面 积 的停 电 ,导致 较 大 的经济 损 失 。因此 ,变 压器 局部放 电在线 监测 已 成为 电力 设备 绝缘 在线 监测 的一 个重 要 内容 随 着超 高频 在线 检测 技术 的完 善 ,该技 术越 来越 多
第 3期
常荣胜:变压器局部放电超高频在 线检 测
17 2
电站 现场 的噪声频 谱通 常低 于 2 0MH ,而 0 z 在特 高 频范 围 内提取 局 部放 电产 生 的 电磁 波信 号 频 率 范围一般 在 3 0 0 0MH ,这样就 可 以排 0  ̄3 0 z
除 限产 噪声 的干扰 ,UHF超 高 频) 测 技 术 的频 ( 检
被 应用 到在 线监 测 中。
1 局部放 电超 高频检测方法 的原理
局 部 放 电是 由绝 缘 介 质 电气 放 电 的特 性 产 生 , 电力 设备 绝缘 结构 中存 在某 些薄 弱部位 ,如
制造 工艺 问题 ,绝 缘油 有机 物质 自身 物理 、化 学 特 性等 ,在 高 压强 电场 的作 用下 发生 变化 ,产 生 局 部放 电 ,这 种情 况一 般不 会 引起绝 缘 的穿透 性
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机 电技 术
21 年 6 02 月
变压 器局部放 电超 高频在线检测
常 荣胜
( 拉 玛 依 职 业 技 术 学 院 ,新 疆 克 拉 玛依 8 3 0 ) 克 3 6 0

局部放电检测方法之超高频 UHF 局部放电检测技术

局部放电检测方法之超高频 UHF 局部放电检测技术

局部放电检测方法之超高频UHF 局部放电检测技术电检测法包括脉冲电流法、无线电干扰电压法、超高频UHF 局部放电检测技术、介质损耗分析法。

电检测法局部放电最直接的现象即引起电极间的电荷移,动每一次局部放电都伴有一定数量的电荷通过电。

介质引起试样外部电极上的电压变化另外每,次放电过程持续时间很短在气隙中一次放电过程在10ns 量级在油隙中一次放电时间也只有1ms 根据Maxwell 电磁理论如此短持续时间的放电脉,冲会产生高频的电磁信号向外辐射局部放电电检测法即是基于这两个原理常见的检测方法有脉冲电流法无线电干扰电压法介质损耗分析法等等特别是20 世纪80 年代由S.A.Boggs 博士和G.C.Stone 博士提出的超高频检测法近年来得到广泛关注。

并逐渐有实用化的产品问世2.1.1 脉冲电流法。

超高频UHF 局部放电检测技术在20 世纪80 年代以前市场上局部放电检测仪的工作频带仅在1MHz 以下1982 年Boggs 和Stone 在他们的试验中使测试仪器的测量频带达到1GHz 成功的测试出GIS 中的初始局部放电脉冲[5]在此频带下噪声信号衰减剧烈可有效的实现噪声抑制且可以基本无损的再现局部放电脉冲从而深化对局部放电的机理性研究。

超高频检测又分为超高频窄带检测和超高频超宽频带检测前者中心频率在500MHz 以上带宽十几MHz 或几十MHz 后者带宽可达几GHz 由于超高频超宽频带检测技术有噪声抑制比高包含信息多等优点受到人们的关注通常所说的超高频检测技术即指超高频超宽频带检测,用于超高频局部放电检测的传感器主要为微带,天线传感器利用微带天线作传感器早在1980 年Kurtz 等人就提出过他们设计的传感器用于大型电机局部放电测试安装在一个或两个磁极上可探测到单根定子线棒的放电目前微带天线传感器已在检测大型电力变压器GIS 电力电缆等设备的局部放电上有相关应用对于大电机局部放电检测,H.G.Sedding 等人在1991 年提出一种定子槽耦合器。

变压器UHF局放在线监测设备的检测试验分析

变压器UHF局放在线监测设备的检测试验分析

变压器UHF局放在线监测设备的检测试验分析引言:变压器是电力系统中不可缺少的设备之一,它在输电和配电过程中起着关键的作用。

然而,变压器在使用的过程中,由于各种原因会产生局放现象,对变压器的正常运行和寿命造成影响。

因此,对变压器中的UHF (超高频)局放在线监测设备进行检测试验分析,对保证变压器的安全运行和延长其使用寿命具有重要的意义。

检测试验方法:1.采集UHF局放数据:通过UHF局放在线监测设备采集变压器中的UHF局放信号数据。

一般采用固定位置和固定时间的方式进行数据采集,以确保数据的准确性和可比性。

2.数据预处理:对采集到的UHF局放信号数据进行预处理。

包括滤波处理、降噪处理和信号放大等。

滤波处理可以减少噪声的干扰,降噪处理可以提高信号的清晰度,信号放大可以使得信号更加明显。

3.数据分析和特征提取:对经过预处理的数据进行分析和特征提取。

主要包括指标分析、频谱分析和时频分析。

指标分析可以评估UHF局放的强度和时间分布,频谱分析可以识别局放源的类型,时频分析可以分析局放信号的变化规律。

4.故障诊断和评估:根据分析和特征提取得到的结果,诊断出变压器中可能存在的故障,如放电、局部放电、弧光等。

并对故障的严重程度进行评估,以确定是否需要进行维修或更换。

5.结果显示和报警:将检测结果显示在监测设备的屏幕上,方便操作人员实时观察和判断。

当检测出故障时,及时发出报警信号,以便采取相应的措施。

分析与讨论:1.检测试验的可行性分析:UHF局放在线监测设备的检测试验方法可以快速、准确地检测出变压器中的局放现象,其优点在于非接触性、高灵敏度和高灵活性。

因此,该方法在实际应用中具有可行性。

2.数据预处理的重要性:由于UHF局放信号往往混杂着各种噪声,所以进行数据预处理是非常重要的。

滤波处理、降噪处理和信号放大等方法可以提高数据的质量和可靠性,从而提高故障诊断的准确性。

3.特征提取的方法选择:对于UHF局放信号的特征提取,可以采用不同的方法。

基于UHF法的变压器局部放电检测

基于UHF法的变压器局部放电检测

基于UHF法的变压器局部放电检测【摘要】传统局部放电检测方法由于其检测信号频率低、易受外界干扰、且需停电,难以应用于现场带电检测。

超高频局部放电检测技术优越性已得到国际上的公认,结合现场情况,开发了一套局部放电测试系统,为带电设备运行状况提供了一种准确、有效的检测手段。

经超高频法的变压器局部放电检测实验表明系统的实用性,大大提高变压器测试和管理的自动化水平。

【关键词】超高频;变压器;局部放电;检测系统;开发1.引言变压器在电力系统中占有重要地位,是整个电力系统的枢纽,其安全可靠运行是保证电力系统安全运行的重要条件[1-4]。

但是从运行情况来看,事故和障碍仍然不可避免。

诊断出变压器设备的隐藏性问题和发展性问题,尽早判断变压器设备的状态,将隐患消除在故障之前,是目前研究的热点[5-8]。

根据部分变压器设备运行情况调研和诊断测试手段调研,开展了变压器超高频检测局放项目的研究,研究表明,通过超高频检测法能有效地判断设备的运行状态,对系统的安全运行提供了保证,节省了大量故障后检修费用,提高了系统的用电可靠性。

本文在基于UHF法的电气设备局部放电监测系统的基础上,对某电网下属220kV变电站的变压器进行了现场带电监测。

2.超高频法基本原理变压器中发生局部放电的时候会激发出具有纳秒级的脉冲陡度,时间参数主要位于1ns~100ns范围内,造成的电磁波频率主要在300MHz以上,并且这个频段范围内的电磁波非常丰富。

文章中的测试设备主要检测300MHz到1500MHz 内的电磁波。

这个波段频率很高,基本上可以排除现场的干扰[9-10]。

3.UHF局部放电测试系统构成3.1 测试设备及硬件系统构成UHF局部放电监测仪由相应的感应系统,传输装置、信号处理器、带通滤波器、数字示波器以及相应的处理装置等组成,如图1所示。

图中宽带数字示波器可以用来采集记录和分析采集到的UHF信号。

数字示波器以数据文件格式存储数据,并可以进行图谱简单分析和图像存储,并可以通过GPIB通信接口与计算机相连。

变压器局部放电UHF检测实验分析

变压器局部放电UHF检测实验分析

般 为 5 0 1 0 M z 可最 大 限度 避 免 干 扰信 号 的干 0~ 0H , 5
扰 。一 般来 说 ,U F 测 的过 程 中,传 感 器 都安 放 在变 H检 压 器 的箱 体 内部 , 由于 受到 变 压 器 壳体 的屏 蔽 作 用 , 因此 U F H 的抗 干 扰 能 力远 远 大 于 其他 传 统 的局 部 放 电监 测 方 法 , 也有 利 于变 压 器局 部放 电 的在 线 监 测 。 由于
步 较 晚 。超 高频 检 测 技 术 ( H 法 )用 于局 部 放 电检 测 UF 是 该 领 域 研 究 的 热 点 之 一 , 并 逐 步 走 向工 程应 用 , 但 国内外所 作 的工 作绝 大 部分 在 实验 室进 行 。

进行 检 测 ,局部 放 电量 的结 果将 作 为变压 器 实际放 电量
E 电力技术 l
e t i e r c Powe e hno og rT c l y
变压器局部放 电 UHF检测实验 分析
赖 运 圳 5 8 0 广 广 1 0 0)
摘要 : 部放 电 的检 测 和评 价是 变压 器绝缘 状 况检 测的 重要 手段 ,也是 变压 器绝缘 状况 绝缘性 能 恶化 的原 因 局 之一 。 文章介 绍 了变压 器局部放 电超 高频 检测技 术( UHF) 点 ,并 结合案 例 对该技 术 的应 用进 行 了探 讨 。 特 关键 词 : 变压 器 ; 部放 电 ; 高频检 测 ; 线检 测技 术 局 超 在 中图分类 号 : M8 5 T 5 文献标 识码 : A 文章 编号 : 0 9 2 7 2 1 ) 1 0 8 — 3 1 0 - 3 4( 0 1 2 — 0 7 0
而 造 成 绝 缘 的 损 坏 。另 外 , 由于 变 压 器 内部 局 部 放 电
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变压器是变电站重要设备之一,其绝缘状态一直是运行维护人员的重要检测对象,局部放电是直接反应变压器绝缘故障典型参数,而针对变压器局放的监测方法很多,如超声法,脉冲电流法,色谱分析(DGA)超高频法(UHF)等,目前使用最多的是脉冲电流法,也是根据IEC-60270相关标准规定实施,能实现对放电量的大小进行标定。

目前出厂试验及投运前对变压器的放电量监测也主要是根据此方法进行测量。

但是现场由于电晕及其他放电干扰很多,很难将其滤除,导致系统误判率较高。

超声波法是目前应用最广泛的变压器局部放电在线检测方法,且能够进行放电源的定位。

但由于变压器复杂的内部结构和变压器的外壳对局部放电超声波信号的严重衰减,使得超声波检测的灵敏度很低,有时无法在现场有效地检测到信号。

UHF法是在此基础发展起来的一种监测方法,特点是监测频带较高(300MHz以上),抗干扰能力较强,缺点是无法对放电源进行有效标定。

UHF测变压器超高频局放是由原来脉冲电流法测局放发展而来一种先进的测试局放方法,由于在较高频带上测量,能有效抑制各种低频干扰,所以是目前发展较快的测试局放的手段。

国电西高研发的GDPD-PTU/OL变压器局放在线监测系统采用速慧(smart quick)智能化电力测试系统(软著登字第1010215号、商标注册号14684781),HVHIPOT公司引进国际先进的高速DSP 数字处理技术及软件处理技术使我们的监测系统采集速度快准确,是电力系统电力变压器局放在线监测最经济可靠的解决方案。

一、关于变压器局部放电方面的研究变压器内部的绝缘在运行中,长期处于工作电压的作用下,特别是随着电压等级的提高,绝缘承受的电场强度值将趋高,在绝缘薄弱处很容易发生局部在对绝缘材料将产生较大的破坏作用。

局部放电可使邻近的绝缘材料受到放电质点的直接轰击造成局部绝缘的损坏,由放电产生的热、臭氧及氧化氮等活性气体的化学作用,使局部绝缘受到腐蚀老化,电导增加最终导致热击穿。

变压器内部绝缘的老化及损坏,多半是从局部放电开始的。

产生局部放电的原因是电场过于集中于某点,或者说某点电场强度过大。

目前检测变压器局部放电故障的主要方法是:UHF特高频监测法、脉冲电流局部放电量测量法(脉冲电流法)、超声波局部放电测量法(超声波法)、电流传感器检测法和油中气、开展对变压器局部放电实施在线监测、结合智能化诊断的专家系统分析变压器绝缘状态、及时确定绝缘缺陷的性质就显得越来越重要。

二、系统功能指标1、技术指标系统检测频带:0.3GHz-3GHz;•最小可监测:实验室-80dBm放电量,动态范围70dBm;•系统可测放电量、放电相位、放电次数,放点脉冲分辨率小于10μs,并可按照客户要求提供有关统计参数;•系统能显示工频周期放电图、二维(Q-φ,N-φ,N-Q)及三维(N-Q-φ)放电谱图;•系统积累了近对放电谱图提取了56个特征量,通过自适应遗传算法和人工神经网络算法进行模式识别,通过经验值的积累可对变压器内部的几种典型局放类型进行模式识别。

•提供放电发展趋势分析、设置报警、进行历史查询以及打印报表等多项功能;•系统可定时自动启动监测,实现整个监测过程自动化,也可人工实时启动及关闭监测系统;•电源:AC220V市电2、系统功能特点GDPD-PTU/OL变压器局部放电在线监测系统可对同一变电站的多台变压器同时进行在线监测,指采用特定的传感器检测局部放电所产生电磁波信号的方法。

测量其,实时反映运行变压器的绝缘状态。

对于箱体内异物、内部绝缘受潮或损伤、油箱沉积油泥、可以通过局部放电的监测来发现。

系统对监测结果建立状态监测数据库,进行数据管理、分析、统计、整合,为设备的状态检修提供决策依据和辅助分析等功能。

1.系统是应用UHF频段进行局放监测,能有效地避开电晕等干扰信号的影响,克服传统局部放电在线检测抗干扰能力差的缺点,大大提高了系统的灵敏度、可靠性以及抗干扰能力。

2.UHF传感器是由变压器、电抗器油阀深入油箱内的超宽频带的传感器,采用特殊材料处理,对变压器油无污染,安装方便,耐高温、密封好、无漏渗。

3.本系统采用高频滤波检波技术,降低了采样频率,实现了在100Mbps 速率下,能采集到信号的幅度和放电位置,保证了系统的可测精度,也大大降低了对硬件的技术要求和难度。

4.设计了三级报警功能,手机短信报警功能可以在任意时刻发给指定值守人,实时监测变压器、电抗器的局放状况。

5.本系统具有远传数据远传功能,把测试最终数据通过局域网接口,到运行维护人员的操作平台上。

四、技术要求1、通用技术要求在线监测装置的通信功能、绝缘性能、电磁兼容性能、环境性能、机械性能要求、外壳防护性能、连续通电性能、可靠性及外观和结构等通用技术要求如下。

2、一致性功能应采用标准可靠的现场工业控制总线或以太网络总线,采用统一的通信协议和数据格式,应具备时间同步功能。

上传数据应遵循DL/T 860通信协议。

在线监测装置传输的数据内容和方式,3、外壳防护性能装置户外部分应满足IP55要求,户内部分应满足IP51要求。

4 、连续通电监测装置完成调试后,应进行72h(常温)连续通电试验。

要求试验期间,测量准确度及性能应满足技术要求的规定。

5、结构及外观a)装置应采取必要的防电磁干扰的措施,外露导电部分应在电气上连成一体,并可靠接地;b)应满足发热元器件的通风散热要求;c)装置各模块可灵活插拨、接触可靠,互换性好;d)外表涂敷、电镀层应牢固均匀、光洁,不应有脱皮锈蚀等;e)室外安装设备应具有防水防潮措施,端子箱内部应安装防凝露除湿设备。

电气及通信电缆线路连结牢固,走向合理、美观,各连接卡套贴有标记,各焊接点裸露部份套有热缩管;电源进线贴有强电标志。

f)室外安装设备应具有防水防潮措施,端子箱内部应安装防凝露除湿设备。

6、可靠性监测装置的设计应充分考虑其工作条件,要求能在变电站户内外工作条件下长期可靠工作。

7、装置寿命内置传感器则应与变压器保持一致。

8、接入安全性要求变压器局部放电在线监测装置的接入不应改变主设备的电气联接方式,不影响主设备的密封性能、绝缘性能及机械性能,电流信号取样回路具有防止开路的保护功能,电压信号取样回路具有防止短路的保护功能,接地引下线应保证可靠接地,满足相应的通流能力,不应影响现场设备的安全运行。

变压器铁心接地线的上钳接高频传感器,传感器为穿心式结构,不改变铁心接地线路。

电流传感器应连接可靠、密封良好,提供试验用测量接口;引出线应使用截面积不低于2×2.5mm2的铠装双绞屏蔽电缆,电缆铠装及屏蔽应可靠接地。

9、功能要求:a)应具备长期稳定工作能力,具有断电不丢失数据、自诊断、自复位的功能。

b)应具备现场校验用接口,能够安全、方便地接入标准测量仪器,对监测装置测量结果进行比对。

c)监测装置应具有较高的抗干扰能力及干扰信号区分能力,能够区分局放信号与内、外界的干扰信号,如开关操作、无线电、通信信号、自检信号等干扰信号;可通过滤波、屏蔽、干扰识别或干扰定位等方式,将变压器运行中的周期型干扰、非周期型干扰和白噪声等现场电磁干扰(雷达信号、电动机干扰、荧光灯等干扰信号)抑制到可接受的水平,将其影响最小化。

d)应具备对局部放电强度(含最大放电量、平均放电量)、放电相位、放电频次以及相应的放电谱图(应由不少于50个连续工频周期的监测数据形成)等状态参量进行连续实时或周期性自动监测、记录等功能,并实现对局部放电的各种表征参数、统计特征参数、放电类型识别和严重程度等结果信息的远程传输;本地应能存储至少1年的数据,并能通过外部接口导出历史数据;监测数据的更新速度不应低于1次/15分钟。

e)应具有异常报警功能,包括监测数据异常、监测装置故障和通信中断等报警功能:报警设置可修改,报警信息应实现实时远传;因监测装置原因引起的不同类型的异常报警应能通过不同的报警信号加以区分,装置自诊断信息应实现实时远传;监测装置宜具备对传感器、通信通道等定期自检功能。

f)应具备局部放电分析诊断功能,可准确给出放电缺陷的类型或各类放电发生的可能性,能判断出不同类型局放信号,包括颗粒放电、悬浮放电、沿面放电、尖端放电、气隙放电等,以及不同类型的干扰信号;并可通过所显示出的放电信号特征参数及谱图(包括二维(Q-φ,N-φ)、三维(N-Q-φ)放电谱图、放电发展趋势图、工频周期波形图或多工频周期扫描图等)的变化趋势,分析局部放电缺陷的发展状况,同时自动生成每天、周、月的监测结果报表。

g)装置应具有外同步信号输入接口。

h)传感器布置应能保证有效检测到变压器运行中的局部放电信号,并满足检测灵敏度等性能指标。

i)在环境背景噪声水平下,系统最低能检测到的脉冲峰值电平尽可能小,最高能检测到的脉冲峰值电平尽可能大,具有良好的动态范围。

10、性能要求变压器局部放电在线监测装置的性能应满足如下要求:a)检测频带:应尽量覆盖变压器内部可能发生的各类局部放电信号的频率范围,监测装置可根据需要选用其间监测灵敏度高、抗干扰能力强的子频段,应尽量避开电磁干扰信号;b)检测灵敏度:最小可测放电量不大于30pC的放电信号,监测结果应能有效反映出局部放电强度的变化;c)抗干扰能力:噪声干扰信号(包括周期型干扰、非周期型干扰和白噪声等现场电磁干扰,如雷达信号、电动机干扰、荧光灯、开关操作、手机信号、无线电等干扰信号)五、技术方案1、系统结构及工作原理GDPD-PTU/OL局部放电在线监测系统分布式总线结构,整体可分为间隔层、过程层和站控层,在变压器放油阀安装的UHF局放传感器和铁心接地电流传感器组成间隔层,传感器的模拟信号接入变压器旁边端子柜内检测单元内,经过信号调理高数采集后,进行数字化处理,把最终结果送到后台数据服务器中存储、分析、显示和远传。

典型系统包括:♦主站计算机系统(光纤局域网通信接口、软件平台和BYCPI专用软件)♦前端采集部分♦传感器部分(局部放电传感器)前端采集单元包括:♦信号调理模块(局部放电信号调理模块)♦数据采集模块(局部放电数据采集模块)♦光纤传输模块♦电源模块2、系统网络前端采集单元与数据中心服务器是通过光纤局域网传输进行通信。

每个前端采集单元是一个单独的IP地址,通过光纤局域网传输数据,数据服务器只需要一个IP地址,通过光纤局域网数据交换,信号采集时,是由数据服务器来发送采集命令,设置各种参数,逐次采集各个点的放电信号,并接收由各个测量点通过光纤局域网所传回的数据。

然后在数据服务器上进行分析,计算后传输给中心数据库。

3、前端采集装置介绍前端采集单元可分为局部放电信号传感器和处理部分、接地电流传感器和信号处理部分、光纤通信传输模块、电源模块。

局放采集装置4、UHF传感器安装介绍(1)主变局放UHF传感器安装方案在变压器放油阀口安装UHF传感器-安装示意图将UHF传感器安装在变压器放油阀口外侧,传感器不伸入闸阀内侧,闸阀保持正常开关功能;(2)主变UHF局方传感器安装方案GDPD-PTU/OL变压器局放在线监测系统在变压器放油阀口安装UHF传感器-安装示意图将UHF传感器安装在变压器放油阀口,闸阀保持完全打开状态,传感器伸入闸阀内,但不超过变压器的箱壁;现场实施方案:GDPD-PTU/OL变压器局放在线监测系统变压器局放监测UHF传感器安装(2)在变压器手孔安装UHF传感器变压器局放监测UHF传感器安装(3)在变压器注油口安装UHF传感器5、变压器局部放电在线监测系统软件部分系统采用虚拟仪器技术的LabVIEW软件作为采集和分析软件的开发平台,保证抗干扰技术的良好实现。

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