一种适用于风电场35kV变压器的综合故障诊断系统技术方案

技术编号:19277134 阅读:35 留言:0更新日期:2018-10-30 17:50
本发明专利技术涉及一种适用于风电场35kV变压器的综合故障诊断系统,其特征在于,包括:获取模块,用于基于绝缘油色谱分析检测结果,获取变压器绝缘油中各项溶解气体含量;其中,所述溶解气体包括C2H4及C2H6;判断模块,用于根据变压器绝缘油中各项溶解气体的含量判断是否存在超标项目,并生成判断结果;诊断模块,用于对存在超标项目的情况,采用三比值法、无比值法进行故障诊断,若采用三比值法进行故障诊断时出现找不到编码的现象,则以无比值法的结果为准;同时判断是否存在C2H4/C2H6>3的情况,若是,则结合TD图法进行综合分析诊断,获得诊断结果。本发明专利技术使风电场人员能够快速准确地定位风电箱变故障的故障,降低运行维护成本,提高风电场运行的可靠性。

An integrated fault diagnosis system for 35kV transformers in wind farms

The invention relates to a comprehensive fault diagnosis system for 35kV transformer in wind farm, which is characterized in that the acquisition module is used for acquiring dissolved gas content in transformer insulation oil based on chromatographic analysis and detection results of insulation oil, wherein the dissolved gas includes C2H4 and C2H6, and the judgment module is used for root. According to the content of dissolved gases in transformer insulation oil to judge whether there is an over-standard item and generate the judgment result; Diagnosis module is used to diagnose the fault when there is over-standard item, using three-ratio method and incomparable value method. If the three-ratio method can not find the coding when the fault diagnosis occurs, the diagnosis module uses three-ratio method to diagnose the over-standard item. The result of incomparable value method is accurate, and the condition of C2H4 / C2H6 > 3 is judged at the same time. If so, the diagnosis result is obtained by comprehensive analysis and diagnosis combined with TD diagram method. The invention enables wind farm personnel to quickly and accurately locate the fault of the wind power box, reduce the operation and maintenance cost, and improve the reliability of the wind farm operation.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于风电场35kV变压器的综合故障诊断系统
本专利技术属于风电
,尤其涉及一种适用于风电场35kV变压器的综合故障诊断系统。
技术介绍
目前我国风力发电以陆上风电为主,风电场多选用容量1.5MW~2MW,并网端为690V,50Hz的风力发电机组,通过两级式的升压方式,实现并网。在风电场中每台风力发电机组都会配备一台35kV箱式变压器(以下简称“箱变”),因此每个风电场都拥有相当大数量的35kV箱变,通过箱变再与风电场66kV/110kV/220kV主变相连接,进而接入电网。风电场安装的35kV箱变,一般以品字形的方式布置,主要由低压平开关设备室(690V)、高压开关设备室(40.5kV)与升压变压器室(690V/35kV)组成。升压变压器与低、高压开关之间由母线或者电缆连接,如图1所示。风电35kV箱变高压室装备了真空断路器,主要包括三工位符合开关、熔断器、互感器、避雷针等;低压侧装备了GCD型固定式低压配电屏,主要包括开关柜、计量柜、耦合电容器等。变压器侧除了油浸式变压器外,还配备了温度控制装置等。风电35kv箱变是连接风机并网端和风电场主变压器的电力枢纽,一旦在运行出现故障不论对风电场设备,还是风电场发电量造成一定影响。绝缘油色谱分析法是发现变压器故障的有效方法,然而该方法只能给出绝缘油溶解气体含量,如果要诊断出风电箱变的潜伏故障,则对风电场人员拥有较高要求。风电场一般远离城市,通常处于山地、隔壁等气候恶劣的地区,风沙严重,变压器在这种环境下极易出现故障。据统计,38个风电项目1153台机组中,出现35kv箱变出现过溶解气体超标的箱变占到总数的43.3%,某个别风电场更是高达67.7%,而风电场常常采取故障发生后维修的处理方式,大大增加了风电场的设备损耗成本。GB7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》虽然给出了如三比值法等绝缘油色谱故障诊断方法,然而风电机组台数众多,加之处于恶劣环境下风电箱变故障更具复杂性,单一的方法难以对故障准确地定位,给风电场安全生产造成严重隐患,因此,需要一种通过绝缘油色谱能够快速准确地定位风电箱变故障的故障诊断系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适用于风电场35kV变压器的综合故障诊断系统,针对绝缘油溶解出现超标情况风电35kV变压器,通过绝缘油色谱检测结果,使风电场人员能够快速准确地定位风电箱变故障的故障,降低运行维护成本,提高风电场运行的可靠性。本专利技术提供了一种适用于风电场35kV变压器的综合故障诊断系统,包括:获取模块,用于基于绝缘油色谱分析检测结果,获取变压器绝缘油中各项溶解气体含量;其中,溶解气体包括C2H4及C2H6;判断模块,用于根据变压器绝缘油中各项溶解气体的含量判断是否存在超标项目,并生成判断结果;诊断模块,用于对存在超标项目的情况,采用三比值法、无比值法进行故障诊断,若采用三比值法进行故障诊断时出现找不到编码的现象,则以无比值法的结果为准;同时判断是否存在C2H4/C2H6>3的情况,若是,则结合TD图法进行综合分析诊断,获得诊断结果。进一步地,该系统还包括显示界面模块,显示界面模块用于提供变压器绝缘油中各项溶解气体含量的输入界面及故障诊断界面。借由上述方案,通过适用于风电场35kV变压器的综合故障诊断系统,将三比值法、无比值法以及TD图综合起来进行风电变压器故障诊断,并将其进行界面化、程序化,能够弥补风电场在35kV箱变故障预测和安全隐患排查方面的不足,实现快速准确地定位故障,对风电场安全生产和经济效益提高具有重要意义。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是风电35kV箱变布置方式示意图;图2是本专利技术一种适用于风电场35kV变压器的综合故障诊断系统的诊断逻辑图;图3是本专利技术一种适用于风电场35kV变压器的综合故障诊断系统主界面图;图4是本专利技术一种适用于风电场35kV变压器的综合故障诊断系统TD图故障诊断界面;图5是本专利技术一种适用于风电场35kV变压器的综合故障诊断系统TD图法示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例,对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。本实施例提供了一种适用于风电场35kV变压器的综合故障诊断系统,包括:获取模块,用于基于绝缘油色谱分析检测结果,获取变压器绝缘油中各项溶解气体含量;其中,溶解气体包括C2H4及C2H6;判断模块,用于根据变压器绝缘油中各项溶解气体的含量判断是否存在超标项目,并生成判断结果;诊断模块,用于对存在超标项目的情况,采用三比值法、无比值法进行故障诊断,若采用三比值法进行故障诊断时出现找不到编码的现象,则以无比值法的结果为准;同时判断是否存在C2H4/C2H6>3的情况,若是,则结合TD图法进行综合分析诊断,获得诊断结果。在本实施例中,该系统还包括显示界面模块,显示界面模块用于提供变压器绝缘油中各项溶解气体含量的输入界面及故障诊断界面。该综合故障诊断系统将三比值法、无比值法以及TD图综合起来进行风电变压器故障诊断,并将其进行界面化、程序化,能够弥补风电场在35kV箱变故障预测和安全隐患排查方面的不足,实现快速准确地定位故障,对风电场安全生产和经济效益提高具有重要意义。下面对本专利技术作进一步详细说明。变压器绝缘油中的溶解气体主要包括两类,来自空气,绝缘油分解,绝缘材料及设备老化。其主要气体包括CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4,C2H2、H2以及总烃,敞开式变压器绝缘油中则含有O2和N2。正常变压器在通常运行条件下,都会产生一定的溶解气体,然而一旦变压器中部分溶解气体超过一定量,则会对变压器产生不良影响,同时也预示变压器内部可能存在故障。根据GB7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》(以下简称“导则”),风电35kV电压等级的变压器,C2H2不得超过5μL/L,H2和总烃不得超过150μL/L。当绝缘油色谱检测报告中,出现超标情况则必须利用各气体含量进行故障诊断。本实施例主要针对绝缘油溶解出现超标情况风电35kV变压器,基于风电箱变绝缘油的色谱检测报告,如果出现超标情况,则可以用该系统进行故障诊断。如图2所示,首先,将绝缘油色谱检测结果中的各项溶解气体含量输入界面之中,通过《导则》中的三比值法,无比值法进行故障诊断,如果其C2H4/C2H6>3则此时可以同时使用TD图法进行故障诊断。在使用三比值法进行故障诊断时,有小概率出现找不到编码的现象,则此时以无比值法的结果为准。如图3至图5所示,为了提高诊断效率及可视化,本实施例将该故障诊断系统进行了界面化和程序化,可以通过输入色谱分析检测结果直接的综合上述步骤,诊断出变压器故障原因,进而查找故障所在位置。当C2H4/C2H6>3则可以启用TD图法,同时TD图法界面可以对多次跟踪色谱检测结果进行对比,观察其故障发展动向。本专利技术将三比值法、无比值法以及TD图综合起来进行风电变压器故障诊断,并将复杂的故障诊断系统界面化、程序化,能够快速准确地进行箱变故障诊断。以上所述仅是本专利技术的优选实本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种适用于风电场35kV变压器的综合故障诊断系统,其特征在于,包括:获取模块,用于基于绝缘油色谱分析检测结果,获取变压器绝缘油中各项溶解气体含量;其中,所述溶解气体包括C2H4及C2H6;判断模块,用于根据变压器绝缘油中各项溶解气体的含量判断是否存在超标项目,并生成判断结果;诊断模块,用于对存在超标项目的情况,采用三比值法、无比值法进行故障诊断,若采用三比值法进行故障诊断时出现找不到编码的现象,则以无比值法的结果为准;同时判断是否存在C2H4/C2H6>3的情况,若是,则结合TD图法进行综合分析诊断,获得诊断结果。

【技术特征摘要】
1.一种适用于风电场35kV变压器的综合故障诊断系统,其特征在于,包括:获取模块,用于基于绝缘油色谱分析检测结果,获取变压器绝缘油中各项溶解气体含量;其中,所述溶解气体包括C2H4及C2H6;判断模块,用于根据变压器绝缘油中各项溶解气体的含量判断是否存在超标项目,并生成判断结果;诊断模块,用于对存在超标项目的情况,采用三比值法、无比值法进行故障诊断,若采用三比...

【专利技术属性】
技术研发人员:李丹胥永利王凤军
申请(专利权)人:大唐东北电力试验研究所有限公司
类型:发明
国别省市:吉林,22

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