基于多维参量复合感知的变压器套管智能监测

套管是变压器的重要组部件,为实时监测其运行状态,避免引发严重事故,开发了基于油中溶解氢气、油压、油温、微水、介损、电容、局放多维参量复合感知的变压器套管智能监测系统。研制了集成钯镍合金氢气传感技术、压力感知技术、宽温域温度传感技术、痕量微水测量技术的四量融合微型传感器,开发了基于微电流检测技术的介损–电容–局放一体化传感器,实现了套管物理、化学、电气多参数的高精度在线监测。测试结果表明：传感器氢气体积分数测量范围为0～10^–2,测量精度可达10%;压力测量范围为0～1.0 MPa,精度优于0.3%;温度测量范围为–40～85℃,精度优于±1℃;微水体积分数测量范围为0～10^–3,测量精度±5%;相对介损测量误差绝对值小于(标准读数×1%+0.0001),相对电容测量误差绝对值小于0.1%;绝对介损测量误差小于(标准读数×1%+0.000 1),绝对电容测量误差小于(标准读数×0.1%+1 pF);局放信号分辨率为5 pC。装置性能完全满足变压器套管在线监测要求,已在多座330 kV和750 kV变电站挂网运行,为变压器套管的安全运行提供了可靠...     

变压器套管绝缘在线监测系统故障分析及预控

状态检修是电力行业发展的趋势,在线监测装置能为状态检修提供参考依据。为提高变压器套管绝缘在线监测装置的可靠性,文章对云南电网近期发生的两起变压器套管绝缘在线监测系统故障进行分析,确定其故障原因,并提出相应的整改措施及建议。     

国内科技信息(四)

变压器全方位在线监测系统近日,由中国电力科学研究院高压所与大同供电分公司试验所联合开发研制的变压器全方位在线监测系统,在大同供电分公司北郊变电站正式投入运行。这套装置不仅包括变压器220kV和110kV套管的介质损耗、末屏电流、电容量变化率和三相电压不平衡的监测,而且还可以对变压器的铁心接地。上层油温和母线过电压进行监测。该装置的正式投运,不仅可以极大地提高变压器运行的可靠性,减少故障及事故引起的经济损失,而且还可减少停电时间,减轻试验人员劳动强度。贵州瞄唯“西电东送”据辽宁日报报道,水能和煤炭资源丰富…     

换流变压器分接开关状态监测及评估系统的研究

针对换流变压器分接开关级电压设计裕度小、频繁动作导致分接开关故障率高的问题,提出了增加切换开关乙炔在线监测装置、油耐压测量装置、油温传感器、流量传感器和采集非电量报警信号,由直流控制保护系统综合判断的方案,实现换流变压器分接开关运行状态的在线监测及评估,为换流站的运行维护提供参考。     

变压器油纸绝缘套管多参量智能感知技术研究

近年来由变压器套管故障引发的电力事故频发,直接影响着电网的稳定运行。如何有效诊断套管故障并及时预警,成为变压器套管运行维护中亟待解决的重要问题。为此提出了一种变压器油纸绝缘套管多参量智能感知方法,设计实现了适用于现场应用的套管介损–电容–局放一体化宽频微型传感器和新型氢气–温度–压力一体化非电量检测传感器;研制了低功耗多通道信号采集单元,实现了模拟采集信号就地数字化,利用光纤实现多通道的同步触发和高速通信,抑制了模拟回路耦合干扰;提出了基于向量法的套管异常分析方法,建立了网络化的状态感知诊断系统,可以实现信息的汇聚融合以及远程告警。该方法可以为套管设备向智能化运维方向发展提供一种参考思路。     

基于内部压强响应的变压器套管在线监测装置研制

由于缺乏有效的在线监测手段,变压器套管内部的放电缺陷不能被及时发现,从而导致套管爆炸的事故时有发生。为了提供有效的在线监测装置以及时发现套管内部的放电缺陷,研究了套管内部特征气体对套管内部压强的影响;研制了基于压强响应的套管在线监测装置;分析了监测装置发现套管内部放电缺陷的灵敏度;利用真型套管的局放试验验证了监测装置的有效性。结果表明:油纸绝缘内部放电缺陷产生的氢气、甲烷和一氧化碳等特征气体能够引起内部压强的显著增加;随着缺陷的发展其内部压强也不断增加;通过监测套管的压强可以有效地发现其内部的缺陷;该在线监测装置对于套管内部初期缺陷的发现具有足够的灵敏度。因此,采用该在线监测装置可以实现油纸绝缘套管的缺陷预警,从而避免爆炸事故的发生。     

高压电网过电压在线监测数据采集方法研究

为了保证电网的安全运行,介绍了一种利用变压器电容式套管,安装特制的电压传感器组成套管分压系统,从电容式套管的末屏抽头处实时采集电网过电压信号的方法后,分析了过电压在线监测数据采集系统各组成部分的基本原理和具体实现方法,并提出了在线监测软件的设计思想和软件运行流程图,最后在实验室利用电容式套管对该装置的性能进行实测。结果表明该系统的响应特性良好,测量精度高,工作情况稳定可靠,满足电网过电压监测的要求,达到了预期设计目标。     

配电变压器状态监测技术应用研究

本文中作者研制了一种基于国产芯MCU的集成油温、油位、压力、微水等状态量监测功能的配电变压器状态监测一体化装置。装置分为传感单元和采集终端两部分,传感单元采用一体化紧凑型结构设计,实现了各类传感器的高度集成。采集终端采用国产芯MCU实现了对传感器信号的处理和测量数据上送。根据装置在配电台区的实际运行情况,分析了测量数据的意义,验证了装置运行的稳定性、可靠性。     

电力设备在线监测技术的应用

正在线监测是一种监测设备运行特性的技术或过程,通过提取故障特征信号,分析判断被监测特性的变化或趋势,及时准确掌握设备运行状态,保证设备安全、可靠和经济运行。1电力变压器在线监测1.1温度监测(1)独立式电阻传感器测温。独立式电阻传感器测温主要用于变压器上层油温的测量,其采用热电阻作为测温元件,利用金属导体的电阻值随温度变化而改变的特性来进行温度测量。(2)压力式温控器测温。压力式温控器由充满感温物     

一种配电变压器绕组变形故障的在线监测新方法

针对电网对变压器绕组健康状态在线监测的需求,提出了一种新的变压器绕组变形故障在线监测方法。通过在线测量两种不同负荷下一次侧和二次侧的电压电流,计算出变压器的短路电抗值,进而反映变压器绕组变形情况。此方法的突出优势在于无需空载调零,不受激磁电流变化影响,不受运行中配电变压器一次侧电压随电网电压波动的影响且精度很高。将所提方法应用于不同容量的配电变压器,仿真结果显示该方法能够精确有效地在线测量正常变压器和有不同程度变形故障的变压器的短路电抗值,从而实现配电变压器绕组变形故障的在线监测。依据本方法的特点,设计了实现短路电抗在线监测所必需的数据采集模块和分析模块。     

纽约电厂变压器爆炸给人们的启示

引起变压器爆炸起火的原因是:变压器的电压等级越来越高;电厂升压变压器容量越来越大; 对变压器的保护不完善,当前对变压器的保护仍停留在对变压器电气参数异常时的保护; 没有对变压器油的油温、气相进行在线监测。为防止变压器爆炸起火,应设3 个保护关,即:常规电气关;变压器油在线监测关; 变压器防爆、防火、灭火关。要预防变压器绝缘击穿;预防铁芯多点接地和短路故障; 预防套管闪络及爆炸事故; 预防引线事故; 预防分接开关事故;防止变压器油劣化;采用FMD 系列变压器防爆防火灭火装置来预防变压器爆炸起火事故的发生。     

智能变压器故障监测仪的设计

介绍了一种智能电力变压器故障监测装置,能实现对电力变压器油中故障气体－氢气含量的在线连续监测,为电力变压器安全运行,提供了一种新的监测手段。     

换流变压器网侧高压套管绝缘在线监测系统的设计与应用

针对换流变压器网侧高压套管离线油色谱检测存在诊断不及时、数据不连续的缺点,导致无法及时发现套管内部故障的问题,提出一种网侧高压套管绝缘在线监测方法,现场应用表明：换流变压器网侧套管绝缘在线监测通过采集套管末屏的泄漏电流来反映套管的运行状态,实现了网侧高压套管的在线诊断及故障预警。     

高压绝缘子污秽泄漏电流采集装置的设计与实现

研制了一种高压输电线路绝缘子泄漏电流在线监测装置,装置通过由高速运算放大器构成的电流电压转换电路,可获得准确的工频泄露电流值和高频电流脉冲次数,避免了脉冲信号频率频带宽、电流范围大给电流传感器制作带来的困难.绝对值电路的应用优化了电路设计,增大了泄漏电流的测量范围.分析了监测装置的测量误差,提出了提高精度的方法,测试结果表明装置具有较好的测量精度和良好的运行性能.     

变压器套管故障类型及检测方法研究

变压器套管是变压器载流元件之一,且是箱外主要绝缘装置,套管故障会阻碍变压器正常运行。高压套管长期运行在高电压、大电流环境中,承受电、热以及机械力的作用,还受到外界温度、湿度变化的影响较大。本文首先研究了套管的整体结构,总结了套管运行过程可能发生的故障。其次分析了影响套管绝缘性能的具体参数,最后讨论了传统离线检测法和在线监测法的原理和实现过程。为实现变压器套管故障监测,保证变压器正常工作与电力系统稳定运行提供了一定的理论基础。     

基于NICS脉冲信号注入法的变压器绕组变形在线监测装置研究

电力变压器匝间故障将导致绝缘击穿,甚至造成整个电网事故的发生,为此,应用在线频率响应分析法检测变压器绕组变形.通过安装于变压器套管表面的非侵入式电容传感器(NICS)将测试信号通过高压套管注入变压器绕组从而实现了绕组变形的在线监测.开发了基于脉冲信号注入法的变压器绕组变形在线监测系统.着重阐述了测试信号的选择,在线信号的注入,保护电路的设计.分析了信号源和采样频率对频响特性测试结果的影响.对一台型号为35 kVA/10 kV/400 V的配电变压器进行测试,并与安捷伦频谱网络分析仪4395A的测试结果进行对比发现,在0～5 MHz频率范围内,两条频响曲线的相关系数为0.955 3.结果表明,该系统能在在线状态下准确、快速地获取变压器绕组数10 MHz内的频响特性.监测系统具有较高的灵敏度和重复性,能有效检测变压器绕组变形.     

油色谱在线监测装置常见故障分析

油色谱在线监测装置通过对变压器油中溶解气体的实时检测,实现对变压器早期潜伏性故障的准确评估,其效果已在电网系统内得到充分肯定。但是在应用过程中,在线监测装置本身故障情况也越发频繁。首先简述了目前市面上主流的油色谱在线监测装置测试原理,分析常见的故障类型,并结合几起油色谱在线监测装置现场缺陷案例,阐述装置目前存在的一些问题。最后从保障变压器稳定运行的角度对在线监测装置提出运行维护建议。     

不同缺陷下油纸绝缘套管中氢气生成特性研究

近年来,因变压器套管故障导致的电力事故频发,严重影响了电力网的安全稳定运行。变压器套管在制造、安装以及运行过程中都可能存在内部绝缘缺陷,并在长期电热联合作用下进一步劣化,最终导致故障的发生。鉴于此,以油中氢气含量为主要研究方向,设计并制作了含有不同缺陷套管芯子,并搭建了油纸绝缘套管中氢气生成特性实验平台开展研究。研究结果表明：当纸中含水量较低时,套管油中无明显氢气产生,但在油中水分过饱和致使套管尾部出现积水的情况下,水滴表面电场畸变并发生放电,油中氢气含量呈现出先缓慢后快速的增长趋势;当套管芯子内部存在电容屏褶皱缺陷时,油中氢气含量随电压施加时间近似呈线性增长;相对于以上两种缺陷,当套管存在金属尖端缺陷时,油中氢气生产速率显著增加,并伴有连续微小气泡产生。研究结果为利用氢气传感器开展油纸套管内部缺陷监测提供了数据支撑,提升了变压器油纸套管运维智能化水平。     

变压器油中溶解气体光声光谱在线检测装置的研制及应用

针对目前变电站在线气相色谱仪检测准确率低、光声光谱仪测量精度和反演精度低等问题,研制了由油气分离装置、光声系统、H2传感器、电子系统组成的变压器油中溶解气体光声光谱在线检测装置,并在220 kV薛家湾变电站2号变压器投入使用.实际使用情况表明,该装置运行稳定,可以准确测出变压器运行过程中油中溶解气体的类型和含量,能够有...     

变压器套管故障的在线监测技术

本文中作者介绍了采用光纤传感器对变压器套管故障进行监测的原理,并给出了基于光纤传感器的套管故障实时在线监测管理系统的应用方案。