变压器运行状态仿真监测系统技术方案

本发明专利技术涉及变电设备状态监测、状态检修，特别是变压器运行状态仿真监测系统，其包括模型本体，其不同之处在于，所述模型本体由第一油箱、第二油箱通过管道联通组成，两个油箱分别完成各自不同的控制和监测功能，测量控制系统是将系统中的测量和控制装置就地集成全部安放于控制测量柜之中，后台展示系统位于远端的控制室内，通过部署在控制室内的PC机与位于油箱附近的工控机通讯，实现了现场信息的实时通讯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变电设备状态监测、状态检修，特别是变压器运行状态仿真监测系统。该系统能够实现变压器运行工况、故障状态的模拟，可以实现对监测装置的性能的检测和检验。
技术介绍
以变压器为首的变电设备是电力系统中非常重要的设备，其运行状态直接影响系统的安全性。随着坚强智能电网建设工作的逐步推进，近年来，越 来越多的状态监测设备被应用于变电站，用于监测变电设备运行状态。但是，由于我国监测技术起步较晚，国内大多数厂家的产品都是模仿和借鉴国外的产品，实用性能方面欠缺，同时更缺乏相应的检测装置和检测机构对现有的在线监测装置的性能进行检验和测试，导致在线监测设备的监测结果无法完全相信、装置本身可靠性贬低，严重影响了在线监测技术在智能电网建设中的应用。据申请人所知，目前变电设备监测技术尚未成熟、状态监测装置检验检测手段匮乏，已成为变电设备状态检修技术发展的瓶颈，严重制约了智能电网建设的发展。例如局部放电测量方法和测量仪器现场抗干扰能力差、放电定位及诊断准确度不够、放电类型识别难，急需构建交、直流局部放电检测方法的有效性和相关性的试验验证环境。本
技术实现思路
为变压器运行仿真提供平台建设，有利于输变电设备运行状态在线监测技术的研究，可以为输变电设备在线监测装置提供全面的性能评估，为电力系统提供质量合格的在线监测装置，增强在线监测装置的可信性，降低电网检修的成本，保障输变电设备安全运行。
技术实现思路
本专利技术的目的是，为了进一步研究变压器的故障特性、检测方法的有效性，正确评估变压器监测装置的准确性和可靠性，提出变压器状态仿真监测系统的建设方法。本专利技术采用的技术解决方案是变压器状态评价仿真系统，其包括模型本体，其不同之处在于，所述模型本体由第一油箱、第二油箱通过管道联通组成，两个油箱分别完成各自不同的控制和监测功能，测量控制系统是将系统中的测量和控制装置就地集成全部安放于控制测量柜之中，后台展示系统位于远端的控制室内，通过部署在控制室内的PC机与位于油箱附近的工控机通讯，实现了现场信息的实时通讯，分别在第一油箱、第二油箱配备用于防止油流堵塞的油流继电器；在第一油箱、第二油箱的顶部配置防止油压过大的压力释放阀；分别在第一油箱、第二油箱中配备用于换油时抽真空的真空泵；在第一油箱、第二油箱的安装顶部和底部分别预留油样采集口，在第一油箱、第二油箱内部分别预留装设温度计，在第一油箱、第二油箱顶部分别预留注水接口 ；在第二油箱顶部安装油枕和油位计，指示油箱内的容量，所述第一油箱顶部设置第一套管、第二套管、第三套管；安装在第一油箱内部的一对电极通过第一套管和第二套管与外部的升压变压器相连接，通过调节升压变压器的电压和两个电极之间的距离从而改变两个电极之间的放电量，从而实现对不同工况下放电量的模拟；第一油箱内部通过导体将第三套管与第一油箱底部接地线连接，在第三套管上加装电流发生器，模拟铁芯接地电流。进一步的，在第一油箱侧面预留了 6个用于监测局部放电量的UHF超高频安装阀门，同时油箱内部预留有卡槽，所述卡槽内安装绝缘隔板。进一步的，所述第一油箱底部设置有安装有传感器的接线端子，该传感器用于测量监视铁芯接地电流。进一步的，第一油箱在其油循环管道上设置有油中含水量测量装置，用于测量内部微水的含量。 进一步的，所述第二油箱顶部安装多个阀门，分别连接到氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔储气罐，可以通过阀门控制注入气体。进一步的，所述第二油箱的油箱壁上预留的接口，用于实现油色谱监测装置的接入。进一步的，在第二油箱侧面的油循环套管上安装有温度交换装置，采用水为载体的温度交换装置用于保证加热温度永远小于100度，通过油泵的循环功能，使得热量均匀的分布，油箱温度均匀。进一步的，所述第一油箱、第二油箱之间设置有阀门，通过阀门控制第一油箱、第二油箱是否联通。本专利技术采用第一油箱、第二油箱两个油箱通过管道联通组成，并且通过可以通过阀门控制第一油箱、第二油箱是否联通，第一油箱、第二油箱分别拥有自己的油循环系统，可以通过各自的油泵和滤油器进行油的循环和过滤，也可以通过联通阀门实现两个油箱内的油一起循环。分别在第一油箱、第二油箱两个油箱配备油流继电器，防止油流堵塞；在第一油箱、第二油箱两个油箱顶部配置压力释放阀，防止油压过大；分别在两个油箱配备真空泵，用于换油时抽真空；分别在第一油箱、第二油箱两个油箱安装顶部和底部预留油样采集口、内部预留装设温度计、顶部预留注水接口 ；在第二油箱顶部安装油枕和油位计，指示油箱内的容量。第一油箱主要用于实现，局部放电故障的模拟，放电量可调整，UHF局部放电监测装置的监测性能验证；铁心接地电流的模拟，HFCT局部放电监测装置监测性能的验证；微水量的调节，微水含量监测装置性能的验证。第一油箱顶部设计A、B、C三个套管；安装在第一油箱内部的一对电极通过套管A和套管B与外部的升压变压器相连接，通过调节升压变压器的电压和两个电极之间的距离从而改变两个电极之间的放电量，从而实现对不同工况下放电量的模拟；第一油箱内部通过导体将C套管与油箱底部接地线连接，在C套管上加装电流发生器，模拟铁芯接地电流。第一油箱为监测局部放电量，在侧面预留了 6个UHF超高频安装阀门，同时油箱内部预留3卡槽，安装绝缘隔板安装位置见附图3。第一油箱为了准确测量系统的铁芯接地电流，本系统在油箱底部预留的接线端子可以通过安传感器，测量监视铁芯接地电流的变换。第一油箱为了测量内部微水的含量，在油循环管道上装设油中含水量测量装置。第二油箱主要用于实现，油中七种气体含量及微水量的调节，以及油色谱分析装置性能的验证。第二油箱顶部安装7个阀门，分别连接到氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔储气罐，可以通过阀门控制注入气体；通过油箱壁上预留的接口实现油色谱监测装置的接入。第二油箱侧面的油循环套管上安装温度交换装置，采用水为载体的温度交换装置可以保证加热温度永远小于100度，通过油泵的循环功能，使得热量均匀的分布，油箱温度均匀。本专利技术方案将系统中的测量和控制装置就地集成全部安放于控制测量柜之中，控制测量柜中分三格部分强电部分、测量控制部分、监测部分，测量控制部分主要利用PLC来控制实现过程的控制，为PLC配置相应的输入输出模块，监测部分由工控机来实现。 后台展示系统位于远端的控制室内，通过部署在控制室内的PC机与位于油箱附近的工控机通讯，实现现场信息的实时通讯。本专利技术的工作原理和工作方式，变压器运行状态仿真监测系统包括模型本体、控制测量柜和后台控制展示平台三部分。、模型本体 模型本体设计两个模拟变压器本体的油箱及其附属功能配件，其中第一油箱、第二油箱及其附属功能装置集成在模型本体内。油箱采用全封闭式，安装可靠压力保护装置，油位计。第一油箱、第二油箱通过循环方式可设定，相关阀门的控制从而实现箱内绝缘油的各自循环和组合循环。第一油箱具有局放和铁芯电流产生功能及相应测量接口。a)、局放部分 第一油箱内部设计了油中局放发生装置，通过更换放电电极，改变放电距离调整放电量和放电类型。为监测UHF局放监测装置性能，第一油箱两个侧面带有6个内置式UHF安装阀门。第一油箱还具备外加微水通道，实现人为改变变压器油微水含量功能，同时具有组绝缘油油样采集阀门。b)、铁芯接地电流部分第一油本文档来自技高网...

【技术保护点】
变压器状态评价仿真系统，其包括模型本体，其特征在于，所述模型本体由第一油箱（1）、第二油箱（2）通过管道联通组成，两个油箱分别完成各自不同的控制和监测功能，测量控制系统是将系统中的测量和控制装置就地集成全部安放于控制测量柜之中，后台展示系统位于远端的控制室内，通过部署在控制室内的PC机与位于油箱附近的工控机通讯，实现了现场信息的实时通讯，分别在第一油箱（1）、第二油箱（2）配备用于防止油流堵塞的油流继电器；在第一油箱（1）、第二油箱（2）的顶部配置防止油压过大的压力释放阀；分别在第一油箱（1）、第二油箱（2）中配备用于换油时抽真空的真空泵；在第一油箱（1）、第二油箱（2）的安装顶部和底部分别预留油样采集口,?在第一油箱（1）、第二油箱（2）内部分别预留装设温度计,?在第一油箱（1）、第二油箱（2）顶部分别预留注水接口；在第二油箱（2）顶部安装油枕和油位计，指示油箱内的容量，所述第一油箱（1）顶部设置第一套管、第二套管、第三套管；安装在第一油箱（1）内部的一对电极通过第一套管和第二套管与外部的升压变压器相连接，通过调节升压变压器的电压和两个电极之间的距离从而改变两个电极之间的放电量，从而实现对不同工况下放电量的模拟；第一油箱（1）内部通过导体将第三套管与第一油箱（1）底部接地线连接，在第三套管上加装电流发生器，模拟铁芯接地电流。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢齐家，孙鹏，阮羚，聂德鑫，伍志荣，翟文苑，卢文华，张海龙，孙浩，沈星，
申请(专利权)人：湖北省电力公司电力科学研究院，国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：