一种换流变压器局部放电模式识别装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种换流变压器局部放电模式识别装置，包括：光线传感器、超高频检测仪、温度传感器、超声波检测探头、产气规律监测设备和数据分析终端；光线传感器检测换流变压器的油箱内部的光信号；超高频检测仪检测换流变压器的油箱内部的超高频电磁波信号；温度传感器检测换流变压器的油箱内部的各个构件和油箱套管的温度信号；超声波检测探头器检测换流变压器的油箱内部的超声波信号；产气规律监测设备检测换流变压器的油箱内油体的油气分析数据；数据分析终端根据换流变压器的油箱内部的光信号、超高频电磁波信号、温度信号、超声波信号和油气分析数据判断换流变压器局部放电模式。本发明专利技术准确且高效地识别换流变压器局部放电模式。放电模式。放电模式。

【技术实现步骤摘要】
一种换流变压器局部放电模式识别装置


[0001]本专利技术属于换流变压器
，具体涉及一种换流变压器局部放电模式识别装置。

技术介绍

[0002]目前，随着直流输电网的逐渐落成完善，其中换流变压器在直流输电网中扮演重要角色，其能否安全稳定运行将影响整条直流输变电线路的稳定。换流变压器与电力变压器不同之处在于其结构更为复杂，阀侧绕组需要同时承受交流、直流、脉冲电压的共同作用，同时随着不断提高的容量以及电压等级，其内部的绝缘薄弱环节会产生局部放电，长期的局部放电会引起周围介质温度升高，造成介质氧化，再次使得绝缘缺陷部位的绝缘性能再次下降，这种恶性循环会一直延续到绝缘完全失效进而出现贯穿性击穿，从而造成电力事故。局部放电现象的出现表征着换流变压器的内部某个位置或某些位置的绝缘已经不同程度失效，所以为保证换流变压器安全稳定运行，对局部放电现象的识别尤为重要。
[0003]同时在识别局部放电现象的同时还有必要对局部放电现象的模式进行识别，不同的局部放电模式需要采用的相应的手段对其进行换流变压器进行调整，识别局部放电模式便于后续操作的效率。对换流变压器局部放电模式的识别主要是对换流变压器局部放电过程中与放电现象同时出现的信号以及现象进行采集、分析。局部放电过程同时形成了光、超声波、热、电脉冲、电磁波以及一些化学气体，可以通过不同手段和设备对这些信号进行采集。但是现有技术中依托采集信号分析局部放电模式的设备和方法都比较单一，往往只考虑了部分或者单个因素，导致局部放电模式的识别结果准确率较低。同时现有的局部放电模式识别方法计算复杂，导致识别过程效率低下。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提供一种换流变压器局部放电模式识别装置，准确且高效地识别换流变压器局部放电模式。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：一种换流变压器局部放电模式识别装置，包括：光线传感器、超高频检测仪、温度传感器、超声波检测探头、产气规律监测设备和数据分析终端；
[0006]其中，光线传感器用于实时检测换流变压器的油箱内部的光信号；
[0007]超高频检测仪用于实时检测换流变压器的油箱内部的超高频电磁波信号；
[0008]温度传感器用于实时检测换流变压器的油箱内部的各个构件和油箱套管的温度信号；
[0009]超声波检测探头器用于实时检测换流变压器的油箱内部的超声波信号；
[0010]产气规律监测设备用于实时检测换流变压器的油箱内油体的油气分析数据；
[0011]数据分析终端光信号、超高频电磁波信号、温度信号、超声波信号和油气分析数据判断换流变压器的局部放电模式。
[0012]上述技术方案中，所述数据分析终端中配置有已经训练完成的PNN神经网络模型，
数据分析终端用于将接收到的光信号、超高频电磁波信号、超声波信号、温度信号和油气分析数据输入至PNN神经网络模型，以使PNN神经网络模型输出换流变压器的局部放电模式。
[0013]上述技术方案中，所述局部放电模式包括气隙放电、针板放电、匝间放电、柱板放电。
[0014]上述技术方案中，数据分析终端用于将接收到的光信号、超高频电磁波信号、超声波信号、温度信号和油气分析数据输入至PNN神经网络模型之前，数据分析终端还用于将所接收到的光信号、超高频电磁波信号、超声波信号、油气分析数据、温度信号中的任一个信号与对应的设定阈值进行比较，当光信号、超高频电磁波信号、超声波信号、油气分析数据、温度信号中的任一个信号超过相应的设定阈值后，判定换流变压器存在局部放电；
[0015]当判定换流变压器存在局部放电后，数据分析终端才用于将实时采集到的光信号、超高频电磁波信号、超声波信号、油体的油气分析数据、温度信号输入至PNN神经网络模型。
[0016]上述技术方案中，所述温度传感器包括设置于油箱内部的铁心探针；所述铁心探针包括多个且均匀分布于油箱内部的铁心表面，用于获取铁心指定位置的温度信号；每个铁心探针分别将其身份信息和采集的温度信号相关联后发送至数据分析终端；数据分析终端将关联有铁心探针的身份信息的温度信号输入至PNN神经网络模型。
[0017]上述技术方案中，所述温度传感器为油箱内部的绕组探针；所述绕组探针包括多个，用于获取绕组指定位置的温度信号；每个绕组探针分别将其身份信息和采集的温度信号相关联后发送至数据分析终端；数据分析终端将关联有绕组探针的身份信息的温度信号输入至PNN神经网络模型。
[0018]上述技术方案中，所述温度传感器为油箱内部的夹件探针；所述夹件探针包括多个，用于获取夹件指定位置的温度信号；每个夹件探针分别将其身份信息和采集的温度信号相关联后发送至数据分析终端；数据分析终端将关联有夹件探针的身份信息的温度信号输入至PNN神经网络模型。
[0019]上述技术方案中，所述温度传感器为油箱内部的拉板探针；所述拉板探针包括多个，用于获取拉板指定位置的温度信号；每个拉板探针分别将其身份信息和采集的温度信号相关联后发送至数据分析终端；数据分析终端将关联有拉板探针的身份信息的温度信号输入至PNN神经网络模型。
[0020]上述技术方案中，所述温度传感器包括设置于为油箱外部的套管探针；所述油箱外表面设置有与油箱内部相连通的套管；所述套管探针设置于套管上，用于获取套管的温度信号。
[0021]上述技术方案中，所述油箱上设置有取油管，产气规律监测设备通过取油管实时获取油箱内的油体，并对油体进行分析，生成油体中的氢气、甲烷、乙炔、一氧化碳以及二氧化碳含量信息；产气规律监测设备将氢气、甲烷、乙炔、一氧化碳以及二氧化碳的含量信息作为油气分析数据发送至数据分析终端。
[0022]上述技术方案中，所述PNN神经网络模型的构建过程包括：
[0023]构建换流变压器的有限元仿真模型，在模拟油箱中放置与换流变压器的实际油箱相同的油体和局部缺陷放电模型；
[0024]通过换流变压器的有限元仿真模型和局部缺陷放电模型，分别模拟换流变压器进
行各模式的局部放电；
[0025]采集换流变压器的有限元仿真模型在每个局部放电模式下换流变压器的油箱内部的光信号、超高频电磁波信号、超声波信号、温度信号；其中，各模式的局部放电包括气隙放电、针板放电、匝间放电和柱板放电；
[0026]通过产气规律监测设备采集在每个局部放电模式下模拟油箱内油体的油气分析数据；
[0027]构建训练集，所述训练集包括多个训练样本，其中，各训练样本包括：作为训练标签的局部放电模式，以及作为模型输入的光信号、超高频电磁波信号、超声波信号、各个构件的温度信号、油箱套管的温度信号和油体的油气分析数据；
[0028]采用训练集训练PNN神经网络模型。
[0029]本专利技术的有益效果是：本专利技术能够实时采集换流变压器的油箱内部的光信号、超高频电磁波信号、超声波信号、各个构件的温度信号和油箱套管的温度信号以及油体的油气分析数据，并基于上述信号对换流变压器的局部放电模式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换流变压器的局部放电模式识别装置，换流变压器用于安装在油箱内，其特征在于：包括：光线传感器、超高频检测仪、温度传感器、超声波检测探头、产气规律监测设备和数据分析终端；其中，光线传感器用于实时检测换流变压器的油箱内部的光信号；超高频检测仪用于实时检测换流变压器的油箱内部的超高频电磁波信号；温度传感器用于实时检测换流变压器的油箱内部的各个构件和油箱套管的温度信号；超声波检测探头器用于实时检测换流变压器的油箱内部的超声波信号；产气规律监测设备用于实时检测换流变压器的油箱内油体的油气分析数据；数据分析终端根据光信号、超高频电磁波信号、温度信号、超声波信号和油气分析数据，判断换流变压器的局部放电模式。2.根据权利要求1所述的一种换流变压器局部放电模式识别装置，其特征在于：所述数据分析终端中配置有已经训练完成的PNN神经网络模型，数据分析终端用于将接收到的光信号、超高频电磁波信号、超声波信号、温度信号和油气分析数据输入至PNN神经网络模型，以使PNN神经网络模型输出换流变压器的局部放电模式。3.根据权利要求1所述的一种换流变压器局部放电模式识别装置，其特征在于：所述局部放电模式包括气隙放电、针板放电、匝间放电、柱板放电。4.根据权利要求2所述的一种换流变压器局部放电模式识别装置，其特征在于：数据分析终端用于将接收到的光信号、超高频电磁波信号、超声波信号、温度信号和油气分析数据输入至PNN神经网络模型之前，数据分析终端还用于将所接收到的光信号、超高频电磁波信号、超声波信号、油气分析数据、温度信号中的任一个信号与对应的设定阈值进行比较，当光信号、超高频电磁波信号、超声波信号、油气分析数据、温度信号中的任一个信号超过相应的设定阈值后，判定换流变压器存在局部放电；当判定换流变压器存在局部放电后，数据分析终端才用于将实时采集到的光信号、超高频电磁波信号、超声波信号、油体的油气分析数据、温度信号输入至PNN神经网络模型。5.根据权利要求3所述的一种换流变压器局部放电模式识别装置，其特征在于：所述温度传感器为油箱内部的铁心探针；所述铁心探针包括多个，用于获取铁心指定位置的温度信号；每个铁心探针分别将其身份信息和采集的温度信号相关联后发送至数据分析终端；数据分析终端将关联有铁心探针的身份信息的温度信号输入至PNN神经网络模型。6.根据权利要求3所述的一种换流变压器局部放电模式识别装置，其特征在于：所述温度传感器为油箱内部的绕组探针；所述绕组探针包括多个且均匀分布于油箱内部的绕组表面，用于获取绕组指定位置的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：周正钦，张静，刘诣，江翼，罗传仙，胡长猛，梁嗣元，周盟，程林，朱文兵，朱孟兆，顾朝亮，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司国网山东省电力公司电力科学研究院国网山东省电力公司，
类型：发明
国别省市：