一种变压器交流耐压试验PD脉冲电流、特高频和超声波同步监测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及变压器技术领域，具体为一种变压器同步检测系统，包括交流高压试验控制装置、交流试验高压电源、电容分压器、试品变压器、内置式特高频/超声波一体化复合传感器、检测阻抗、多通道高速采集装置以及存储传输装置，所述交流高压试验控制装置包括显示模块以及存储模块，本发明专利技术提供了一种变压器交流耐压试验PD脉冲电流、特高频和超声波同步监测系统及方法，为大型电力变压器的交流和换流提供出厂试验、现场交接试验或者故障性诊断试验提供了一种比现场标准推荐的传统脉冲电流PD检测更加有效、更加全面评估变压器绝缘状态的先进技术。技术。技术。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器交流耐压试验PD脉冲电流、特高频和超声波同步监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及变压器
，具体为一种变压器交流耐压试验PD脉冲电流、特高频和超声波同步监测系统及方法。

技术介绍

[0002]经过多年的实践，针对基于传统脉冲电流法局部放电(partial discharge, PD)试验检测时可能出现的干扰源，变压器的交流耐压PD试验(见图1)，利用GB/T 7354标准推荐的传统脉冲电流PD检测方法(宽带或窄带法，检测频带均在1MHz以内)在出厂试验即实验室条件下均能顺利开展；但对于现场交接以及故障性诊断试验，依旧存在复杂电磁背景下、难以剔除干扰脉冲信号的工况。此外，运行经验表明通过交流耐压传统脉冲电流PD试验的变压器，依旧存在投运后不久就发生绝缘故障甚至爆炸引发火灾的案例。
[0003]PD的测量是以PD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PD的状态。PD的过程除了伴随着电荷的转移和电能的损耗之外，还会产生脉冲电流、电磁辐射、超声波、发光、发热以及出现新的生成物等。因此与这些现象相对应，局部放电的检测方法除了上述传统脉冲电流法外，还有高频法、特高频法、超声波法和光测法等。
[0004]相关研究表明，同步监测变压器内部绝缘缺陷PD产生的不同性质的信号，可以用于抗干扰、绝缘状态风险评估和寿命预测等等。但目前结合现行标准推荐的传统脉冲电流PD检测方法开展变压器交流耐压试验的系统及方法缺乏。

技术实现思路

[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种比现场标准推荐的传统脉冲电流PD检测更加有效、更加全面评估变压器绝缘状态的变压器同步检测系统及方法。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种变压器交流耐压试验 PD脉冲电流、特高频和超声波同步监测系统，包括交流高压试验控制装置、交流试验高压电源、电容分压器、试品变压器、内置式特高频/超声波一体化复合传感器、检测阻抗、多通道高速采集装置以及存储传输装置，所述交流高压试验控制装置包括显示模块以及存储模块；
[0009]所述交流高压试验控制装置利用光缆与交流试验高压电源和多通道高速采集装置、存储传输装置进行通讯连接，通过显示模块以及存储模块控制并显示交流试验高压电源的电压输出以及实时波形，并接收多通道高速采集装置、存储传输装置发送的脉冲电流、特高频和超声波三种信号的脉冲波形
‑
时间序列和来自电容分压器低压侧的实时电压波形参数。
[0010]进一步，本专利技术改进有，所述交流试验高压电源，通过程序控制可以输出0～1000kV交流电压的无局放交流试验高压电源，输出高压HV施加在电容分压器和试品变压器
上，提高交流试验高压电源的控制效果，增加使用的稳定性。
[0011]进一步，本专利技术改进有，所述电容分压器，采用电容串联式分压器，电压等级1000kV，AC精度1.0％、容量为100pF，提高电容分压器的使用效果。
[0012]进一步，本专利技术改进有，所述试品变压器，为大型电力变压器或换流变压器，所述试品变压器内设有油阀，所述内置式特高频/超声波一体化复合传感器安装在油阀内，提高试品变压器使用的稳定性，增加试品变压器的使用寿命。
[0013]进一步，本专利技术改进有，所述的内置式特高频/超声波一体化复合传感器为基于油阀侵入式安装的具有特高频、超声波同步监测，且独立工作输出的一体化复合传感器，从而提高传感精准度。
[0014]进一步，本专利技术改进有，所述检测阻抗为无感电阻并联保护装置组成，检测灵敏度0.5pC，测量3dB带宽10kHz～1MHz，满足现行标准推荐脉冲电流法进行脉冲波形
‑
时间序列检测的性能要求。
[0015]进一步，本专利技术改进有，所述多通道高速采集装置以及存储传输装置具有3个PD通道和1个电压V测量通道，3个PD通道分别为脉冲电流PD通道、特高频PD通道以及超声波PD通道。
[0016]一种变压器交流耐压试验PD脉冲电流、特高频和超声波同步监测方法，包括以下步骤：
[0017]步骤一，脉冲电流PD通道前端接入10kHz～1MHz的带通滤波器，滤除工频干扰和无用的高频信号，输入阻抗为50Ω，与信号传输电缆良好匹配，采样率10MS/s；
[0018]步骤二，特高频PD通道前端接入300MHz～1500MHz的带通滤波器，输入阻抗为50Ω，与信号传输电缆良好匹配，采样率5GS/s；
[0019]步骤三，超声波PD通道前端接入30kHz～500kHz的带通滤波器，输入阻抗为50Ω，与信号传输电缆良好匹配，采样率5MS/s；
[0020]步骤四，电压V通道接入分压器的低压信号，输入阻抗1MΩ；
[0021]步骤五，具备3种不同性子信号的脉冲波形
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时间序列和电压波形的自存储功能，可根据是否与交流高压试验控制、显示和存储模块进行通讯，传输实时或历史数据。
[0022]进一步的，本专利技术改进有，3个PD通道采集长度可人为设置为1μs～5μs，用于适应不同长度的脉冲波形；
[0023]脉冲电流PD通道为触发通道，正负极性触发类型(上升沿或下降沿)；
[0024]触发阈值即为采集PD电流脉冲波形的最小峰值。
[0025](三)有益效果
[0026]与现有技术相比，本专利技术提供了一种变压器交流耐压试验PD脉冲电流、特高频和超声波同步监测系统及方法，具备以下有益效果：
[0027]本专利技术提供了一种变压器交流耐压试验PD脉冲电流、特高频和超声波同步监测系统及方法，为大型电力变压器的交流和换流提供出厂试验、现场交接试验或者故障性诊断试验提供了一种比现场标准推荐的传统脉冲电流PD检测更加有效、更加全面评估变压器绝缘状态的先进技术。
附图说明
[0028]图1为本专利技术大型电力变压器绝缘状态评估的执行策略表；
[0029]图2为本专利技术结构示意图；
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]请参阅图1，本专利技术为一种变压器交流耐压试验PD脉冲电流、特高频和超声波同步监测系统，包括交流高压试验控制装置、交流试验高压电源、电容分压器、试品变压器、内置式特高频/超声波一体化复合传感器、检测阻抗、多通道高速采集装置以及存储传输装置，所述交流高压试验控制装置包括显示模块以及存储模块；
[0032]所述交流高压试验控制装置利用光缆与交流试验高压电源和多通道高速采集装置、存储传输装置进行通讯连接，通过显示模块以及存储模块控制并显示交流试验高压电源的电压输出以及实时波形，并接收多通道高速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器同步检测系统，其特征在于，包括交流高压试验控制装置、交流试验高压电源、电容分压器、试品变压器、内置式特高频/超声波一体化复合传感器、检测阻抗、多通道高速采集装置以及存储传输装置，所述交流高压试验控制装置包括显示模块以及存储模块；所述交流高压试验控制装置利用光缆与交流试验高压电源和多通道高速采集装置、存储传输装置进行通讯连接，通过显示模块以及存储模块控制并显示交流试验高压电源的电压输出以及实时波形，并接收多通道高速采集装置、存储传输装置发送的脉冲电流、特高频和超声波三种信号的脉冲波形
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时间序列和来自电容分压器低压侧的实时电压波形参数。2.根据权利要求1所述的一种变压器同步检测系统，其特征在于，所述交流试验高压电源，通过程序控制可以输出0～1000kV交流电压的无局放交流试验高压电源，输出高压HV施加在电容分压器和试品变压器上。3.根据权利要求1所述的一种变压器同步检测系统，其特征在于，所述电容分压器，采用电容串联式分压器，电压等级1000kV，AC精度1.0％、容量为100pF。4.根据权利要求1所述的一种变压器同步检测系统，其特征在于，所述试品变压器，为大型电力变压器或换流变压器，所述试品变压器内设有油阀，所述内置式特高频/超声波一体化复合传感器安装在油阀内。5.根据权利要求1或4所述的一种变压器同步检测系统，其特征在于，所述的内置式特高频/超声波一体化复合传感器为基于油阀侵入式安装的具有特高频、超声波同步监测，且独立工作输出的一体化复合传感器。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晟，药炜，李敏，曹志明，袁鹏，
申请(专利权)人：西安茂荣电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：