一种内置测量电极矩阵分布检测陡波入侵变压器绕组系统技术方案

本发明专利技术公开了一种内置测量电极矩阵分布检测陡波入侵变压器绕组系统，包括内置测量电极矩阵单元、分压电容器组单元、阻抗变换单元、数据采集单元、光电转换单元和处理控制器单元；内置测量电极矩阵单元采集电压信号；分压电容器组单元将电压信号进行电压分压处理；阻抗变换单元将电压分压信号进行阻抗变换处理；数据采集单元将阻抗变换信号进行模数转换处理；光电转换单元将模数转换处理结果进行光信号转换处理；处理控制器对光信号转换处理结果进行数模转换处理，判断变压器绕组是否存在振荡；实现了通过内置测量电极矩阵单元对变压器绕组进行分布电压信号采集，处理控制器将分布电压信号进行处理，从而判断是否存在陡波入侵变压器绕组。变压器绕组。变压器绕组。

【技术实现步骤摘要】
一种内置测量电极矩阵分布检测陡波入侵变压器绕组系统


[0001]本专利技术涉及电力设备监测
，尤其涉及一种内置测量电极矩阵分布检测陡波入侵变压器绕组系统。

技术介绍

[0002]电力变压器是电力系统中的重要电力设备，其安全稳定运行对于电网的安全至关重要。据统计，由绝缘水平降低而引起的变压器故障所占比重很大。而陡波入侵变压器，会引起变压器绕组电压分布不均，会引起变压器绕组端部场强集中，容易引起变压器绝缘损坏，影响其安全稳定运行。由于变压器绕组匝数多，结构复杂，因此目前对于陡波入侵情况下的变压器绕组电压分布测量，通常采用绕组引出抽头进行电压测量的方法进行。此外，采用数值模拟和等效电路建模计算的方式，目前已有相关技术对陡波入侵后的绕组电压分布进行了计算和分析。
[0003]目前，只在实验室搭建的绕组模拟平台上进行了电压分布测量，对于数值仿真计算方法，由于其建立的为变压器等效模型，与现场运行的真型变压器相比，其绕组结构尺寸、电路参数存在明显差距，并且现场运行过程中存在的雷电过电压、操作过电压幅值和陡度具有很明显的分散性，使得仿真得到的绕组电压分布与现场实际具有很明显的偏差。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种内置测量电极矩阵分布检测陡波入侵变压器绕组系统，实现了通过内置测量电极矩阵单元对变压器绕组进行分布电压信号采集，处理控制器将分布电压信号进行处理，从而判断是否存在陡波入侵变压器绕组。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种内置测量电极矩阵分布检测陡波入侵变压器绕组系统，包括内置测量电极矩阵单元、分压电容器组单元、阻抗变换单元、数据采集单元、光电转换单元和处理控制器单元；分压电容器组单元分别与内置测量电极矩阵单元和阻抗变换单元连接，数据采集单元分别与阻抗变换单元和光电转换单元连接；内置测量电极矩阵单元采集变压器绕组的电压信号，并传输至分压电容器组单元；分压电容器组单元将接收到变压器绕组的电压信号进行电压分压处理，分压电容器组单元将电压分压信号传输至阻抗变换单元；阻抗变换单元将接收电压分压信号进行阻抗变换处理，阻抗变换单元将阻抗变换信号传输至数据采集单元；数据采集单元将接收到的阻抗变换信号进行模数转换处理，数据采集单元将模数转换处理结果传输至光电转换单元，光电转换单元将接收到的模数转换处理结果进行光信号转换处理，光电转换单元将光信号转换处理结果传输至处理控制器，处理控制器对光信号转换处理结果进行数模转换处理，判断变压器绕组是否存在振荡。
[0007]进一步的，内置测量电极矩阵单元包括若干个测量电极子单元和固定子单元，固定子单元内设有容纳若干个测量电极子单元的腔体，将若干个测量电极子单元设置在固定子单元的腔体内。
[0008]进一步的，测量电极子单元的材料成分包括金属材料。
[0009]可选的，测量电极子单元的型状为20
×
20mm。
[0010]进一步的，若干个测量电极子单元的周围设有密封层，密封层的材料成分包括环氧树脂。
[0011]可选的，密封层的厚度为10mm，通过设置密封层避免测量电极子单元受到干扰。
[0012]进一步的，若干个测量电极子单元的表面设有保护层，保护层的材料成分包括聚四氟乙烯。
[0013]可选的，保护层的厚度为1mm，通过设置保护层保障测量电极子单元的长期可靠性。
[0014]进一步的，内置测量电极矩阵单元与变压器箱体固定连接。
[0015]进一步的，内置测量电极矩阵单元与变压器箱体固定连接的连接方式包括螺栓固定方式、或/和卡扣固定方式、或/和粘接固定方式。
[0016]进一步的，分压电容器组单元包括若干个陶瓷电容器。
[0017]可选的，若干个陶瓷电容器的参数为100pf。
[0018]进一步的，通过内置测量电极矩阵单元安装在变压器箱体内壁上，将每个测量电极子单元与变压器绕组的抽头引出线进行连接之间形成空间电容，与分压电容器组单元构成电容分压器，从而对变压器绕组的分布电压进行测量。
[0019]进一步的，阻抗变换单元具有100MHZ单位增益的信号传输带宽，输入阻抗为800MΩ。
[0020]进一步的，经阻抗变换单元进行阻抗变换处理后的电压频率范围为[0.2HZ，100HZ]。
[0021]进一步的，处理控制器对光信号转换处理结果进行数模转换处理，判断变压器绕组是否存在振荡包括以下步骤：
[0022]处理控制器将光信号转换结果转换为电信号；
[0023]处理控制器对电信号进行数模转换，得到变压器绕组的电压波形；
[0024]若变压器绕组的电压波形存在陡波，则判断变压器绕组存在振荡，并基于电压波形陡波程度，判定变压器绕组振荡等级；
[0025]若变压器绕组的电压波形不存在陡波，则判断变压器绕组不存在振荡。
[0026]进一步的，一种内置测量电极矩阵分布检测陡波入侵变压器绕组系统，还包括多芯信号连接单元，内置测量电极矩阵单元通过多芯信号连接单元与分压电容器组单元连接，多芯信号连接单元包括若干根信号引出线，信号引出线直径为5mm，以保证频带达到100MHz。
[0027]本专利技术的有益效果：实现了通过内置测量电极矩阵单元对变压器绕组进行分布电压信号采集，处理控制器将分布电压信号进行处理，从而判断是否存在陡波入侵变压器绕组。
[0028]实现了通过内置测量电极矩阵，对陡波入侵变压器后绕组上的电压分布进行实时测量；测量结果通过数据采集单元、光电转换单元进行远程数据发送，可实现对变压器绕组电压分布情况的实时、远距离、准确监测。
[0029]实现了若干个测量电极子单元的周围设有密封层，密封层的材料成分包括环氧树
脂，密封层的厚度为10mm，通过设置密封层避免测量电极子单元受到干扰。
[0030]实现了若干个测量电极子单元的表面设有保护层，保护层的材料成分包括聚四氟乙烯，保护层的厚度为1mm，通过设置保护层保障测量电极子单元的长期可靠性。
[0031]实现了通过多芯信号连接单元设置若干根信号引出线，信号引出线直径为5mm，以保证频带达到100MHz。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0033]图1是本专利技术一种内置测量电极矩阵分布检测陡波入侵变压器绕组系统的结构示意图；
[0034]图2是本专利技术一种内置测量电极矩阵分布检测陡波入侵变压器绕组系统的内置测量电极矩阵单元结构示意图。
[0035]附图标识：
[0036]101
‑
变压器箱体、102
‑
内置测量电极矩阵单元、103
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内置测量电极矩阵分布检测陡波入侵变压器绕组系统，其特征在于，包括内置测量电极矩阵单元、分压电容器组单元、阻抗变换单元、数据采集单元、光电转换单元和处理控制器单元；所述分压电容器组单元分别与内置测量电极矩阵单元和阻抗变换单元连接，所述数据采集单元分别与阻抗变换单元和光电转换单元连接；所述内置测量电极矩阵单元采集变压器绕组的电压信号，并传输至分压电容器组单元；所述分压电容器组单元将接收到变压器绕组的电压信号进行电压分压处理，并传输至阻抗变换单元；所述阻抗变换单元将接收电压分压信号进行阻抗变换处理，并传输至数据采集单元；所述数据采集单元将接收到的阻抗变换信号进行模数转换处理，并传输至光电转换单元；所述光电转换单元将接收到的模数转换处理结果进行光信号转换处理，并传输至处理控制器；所述处理控制器对光信号转换处理结果进行数模转换处理，判断变压器绕组是否存在振荡。2.根据权利要求1所述的内置测量电极矩阵分布检测陡波入侵变压器绕组系统，其特征在于，所述内置测量电极矩阵单元包括若干个测量电极子单元和固定子单元，所述固定子单元内设有容纳若干个测量电极子单元的腔体，将若干个测量电极子单元设置在固定子单元的腔体内。3.根据权利要求2所述的内置测量电极矩阵分布检测陡波入侵变压器绕组系统，其特征在于，所述若干个测量电极子单元的周围设有密封层，所述密封层的材料成分包括环氧树脂。4.根据权利要求2所述的内置测量电极矩阵分布检测陡波入侵变压器绕组系统，其特征在于，所述若干个测量电极子单元的表面设有保护层，所述保护层的材料成分包括聚四氟乙烯。5.根据权利要求1所述的内置测量电极矩阵分布检测陡波入侵变压器绕组系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈梁远，黎大健，周柯，赵坚，张磊，王晓明，余长厅，李锐，马源，饶夏锦，潘绍明，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：