大型电力变压器局部放电在线监测系统的研制.pdf
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1、 一 I 测控技 DOI : 1 0 3 9 6 9, j i s s n 1 0 0 9 - 9 4 9 2 2 0 1 2 0 4 0 0 3 大型电力变压器局部放电在线监测系统的研制 周晓霞 ,黎文安 ,文武。 ( 1 重庆电力公司教育培训中心, 重庆4 0 0 0 5 3 ;2 武汉大学 电气工程学院, 湖北武汉4 3 0 0 7 2 ) 摘要 :阐述了变压器局部放 电监测 的重要性 ,介绍 了大型 电力变压器 局部放 电在线监测系统的 系统组 成及各组 成部 分的功能 , 提出了模拟信号预处理电路结构的设计方案 ,分别说明了固定增益放大电路 、 程控增益放大电路、微调放大电路、滤波电
2、路的 电路设计方法 ,并 简单介绍 了以AR M为核心的现场监测单元的组 成。 关键词:变压器 ; 局部放电;超声波检测;宽带电流互感器 中图分类号:T P 2 7 4 文献标识码 :A 文章编号 :1 0 0 99 4 9 2( 2 0 1 2 ) 0 40 0 0 90 4 De v e l o p me n t o f On l i n e S y s t e m M o n i t o r i n g Pa r t i a l Di s c h a r g e Oc c u r r e d i n Hug e Tr a ns f o r m e r Z H0U Xi a o x i a
3、 L I W e n a n W E N W u ( 1 Ed u c a t i o n&Tr a i n i n g C e n t e r o f C h o n g q i n g E l e c t r i c p o w e r c o r p o r a t i o n,C h o n g q i n g 4 0 0 0 5 3,C h i n a;2 Wu h a n U n i v e r s i t y ,Wu h a n 4 3 0 0 7 2 ,C h i n a ) Abs t r a c t :I t i s i mp o r t a n t t o mo n i
4、t o r t h e p a rti a l d i s c h a r g e o c c u r r e d i n t r a n s f o r me r I n t hi s pa p e r , a n o n l i n e s y s t e m mo n i t o r i n g t h e p a r t i a l di s c h a r g e o c c u rre d i n h u g e t r a n s f o r me r i s p r e s e n t e d T h e f u n c t i o n s o f e a c h p a r
5、t s o f t h e s y s t e m a r e d e s c r i b e d, the d e s i g n i n g s c he me o f t h e c i r c u i t p r e p r o e e s s i n g a n a l o g s i g n a l s i s p r o p o s e d, t he a mp l i f y i n g c i r c u i t wi t h a fi x e d r a t i o o f o u t p u t t o i n p u t , t h e a mp l i f y i n
6、 g c i r c u i t wi t h a p r o g r a m c o n t r o l l e d r a t i o o f o u t p u t t o i n p u t , a mi n i mo d u l a t i n g a mp l i f y i n g c i r c u i t a n d a fi l t e r c i r c u i t a r e g i v e n A b r i e f i n t r o d u c t i o n t o t h e c o mp o s i t i o n o f o n - s i t e mo
7、n i t o r i n g u n i t i s b a s e d o n ARM c o r e Ke y wo r d s :t r a n s f o r me r ;p a r t i a l d i s c h a r g e ;u l t r a s o n i c t e s t i n g;wi d e b a n d c u r r e n t t r a n s f o r me r 1 引言 大型 电力变压器是电力 系统的核心设备 ,其 运 行状态 的好坏直 接影 响着 电网的安全 可靠运 行 ,在电网设备全寿命周期管理中 ,及时了解设 备的运行隋况是至关重要的。
8、 局部放电是衡量变压器绝缘系统结构可靠性 的重要指标。局部放电监测的目的是证明变压器 内部有没有破坏性的放电源出现,仅用油气变化 指标是不能全面评估运行状态下高压电气设备可 靠性的。局部放电监测对故障的快速反应能力和 对故障位置及性质的评估 ,与油气监测相 比具有 明显的优势 ,近年来越来越受到运行部 门的重视。 本文介绍 了一种大型电力变压器局部放电在 线监测系统 的研制方法 。总结几十年局部放电测 量和变压器现场故 障处理经验 ,采用最新声 、 收稿 日期 :2 0 1 1 1 1 1 0 光、电传感器 、信号处理器、计算机等技术手段 和算法实现的新一代高性能数字化局部放电在线 监测装置
9、。该 系统 已在多家发电厂 、变电站挂 网 运行 ,并成功监测出多起高压电气设备各类内部 放电故障,已被公认为是国内领先的局部放电在 线监测装置。 2系统组成及原理 该系统由超声波传感器、宽频带电流互感 器、干扰信号接收模块、监测主机、光纤、高频 电缆以及局部放电监测软件组成。系统示意图如 图 1 。 ( 1 )超声波传感器 :吸附在油箱箱壁,可在 变压器运行状态下 ,随时进行安装 。 ( 2 )宽频带 电流互感器 :安装在变压器铁心 接地线的适当位置 ,由专用固定架 固定。 ( 技 术 一 信 嘲 _ J P c机 l 现场监测单元 超 声 波 传 感 器H 前 端 信 号 处 理卜 ( 单
10、 片 机 系 统 ) _ J 笙 ( ARM ) 一 I毛I 宽 带 电 流 互 感 器 H前 端 信 号 处 理卜 一 - _- R S 4 8 5 图1 局部放电在线监测系统示意 ( 3 )干扰信号接收模块 :根据现场情况确定 安装干扰信号接收模块的位置,将前端传感器接 收到的信号传输到现场监测单元 ,实现独立完成 放电信号采集 、信号调理 、A D转换 、干扰处 理、数据处理、数据保存 、放电量显示、超标报 警等一系列的工作。 ( 4 )监测主机:通过同轴电缆与高频传感器 相连接 ,将前端传感器接收到的信号传输到现场 监测单元 ,完成放电信号采集、信号调理、A D 转换、干扰处理、数据处
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