CN112285617A - 变压器电气故障预警***及装置 - Google Patents

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陈功
顾绍山
季萍萍
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Abstract

本发明公开了一种变压器电气故障预警***，包括变压器外壳，铁芯引线套管，铁芯接地线，接地端子，高频传感器，泄漏电流传感器，振动传感器，噪声传感器和控制单元，所述铁芯引线套管通过铁芯接地线与接地端子相连，所述高频传感器和泄漏电流传感器套在铁芯接地线上，所述振动传感器贴在变压器外壳上，所述高频传感器、泄漏电流传感器、振动传感器和噪声传感器通过数据线将信号接入控制单元。本发明专利实用、简便，可融合高频局放、铁芯电流、噪音监测和振动检测4种变压器监测技术，可适用于变压器电气故障在线预警分析，也可适用于变压器带电检测数据综合评判，具有广阔的市场推广前景。

Description

变压器电气故障预警***及装置
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，具体为一种变压器电气故障预警***及装置。
背景技术
变压器是电网的重要一次设备，一旦变压器出现故障，会导致电网大面积停电事故。目前，市场上有多种变压器在线监测装置和预警***，不同设备采用的原理也不同。然而，变压器内部故障复杂多样，单一监测传感器能以解决变压器故障准确定性分析。只有采用多种监测技术综合分析才能精确定性内部故障。然而，当前尚无不同传感器融合的变压器电气故障预警***，导致市场上多种变压器预警***效果不佳，造成巨大的投资损失。为此，我们提出一种变压器电气故障预警***及装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种变压器电气故障预警***及装置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变压器电气故障预警***，包括变压器外壳，铁芯引线套管，铁芯接地线，接地端子，高频传感器，泄漏电流传感器，振动传感器，噪声传感器和控制单元，所述铁芯引线套管通过铁芯接地线与接地端子相连，所述高频传感器和泄漏电流传感器套在铁芯接地线上，所述振动传感器贴在变压器外壳上，所述高频传感器、泄漏电流传感器、振动传感器和噪声传感器通过数据线将信号接入控制单元。
优选的，所述噪声传感器围绕变压器外壳一周，各个噪声传感器间距不大于2m。
优选的，所述控制单元将采集的种数据综合分析给出预警结果。
优选的，高频传感器安装位置位于变压器外壳上部；泄漏电流传感器位于变压器外壳下部。
此外，为了实现上述目的，本发明还提供一种变压器电气故障预警装置，包括所述的变压器电气故障预警***。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明专利实用、简便，可融合高频局放、铁芯电流、噪音监测和振动检测4种变压器监测技术，可适用于变压器电气故障在线预警分析，也可适用于变压器带电检测数据综合评判，具有广阔的市场推广前景。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1变压器外壳、2铁芯引线套管、3铁芯接地线、4接地端子、5高频传感器、6泄漏电流传感器、7振动传感器、8噪声传感器、9控制单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种变压器电气故障预警***，包括变压器外壳1，铁芯引线套管2，铁芯接地线3，接地端子4，高频传感器5，泄漏电流传感器6，振动传感器7，噪声传感器8和控制单元9，所述铁芯引线套管2通过铁芯接地线3与接地端子4相连，所述高频传感器5和泄漏电流传感器6套在铁芯接地线3上，所述振动传感器7贴在变压器外壳1上，所述高频传感器5、泄漏电流传感器6、振动传感器7和噪声传感器8通过数据线将信号接入控制单元9。
具体的，所述噪声传感器8围绕变压器外壳1一周，各个噪声传感器8间距不大于2m。
具体的，所述控制单元9将采集的4种数据综合分析给出预警结果。
具体的，高频传感器5安装位置位于变压器外壳1上部；泄漏电流传感器6位于变压器外壳1下部。
具体的，振动传感器7的位置正对铁芯接地线3。
此外，为了实现上述目的，本发明还提供一种变压器电气故障预警装置，包括所述的变压器电气故障预警***。
通过选取变压器高频局放监测、铁芯泄露电流检测、变压器空间噪声监测以及变压器振动检测四种技术，分别研究各类技术在变压器内部故障监测方法报警阈值，在此基础上，建立各类技术相互融合的权重系数，提出各类监测指标综合分析的变压器电气故障预警方法。
具体实施时的工作原理为：
第一步：220kV变压器至少布置3个振动传感器7，500kV单相变压器至少布置2个振动传感器7，换流变压器至少布置4个振动传感器7，提取各振动传感器7中最大数据作为变压器外壳1振动监测值；
提取各噪声传感器8中最大数据作为变压器外壳1周边空间噪声监测值；
第二步：提取变压器高频局放监测信号。当放电脉冲数大于500或单次放电脉冲大于2V时，定义为1级预警；当放电脉冲数大于500且单次放电脉冲大于2V时，定义为2级预警；当放电脉冲大于3V或放电脉冲数大于1000时，定义为3级预警。
第三步：提取变压器铁芯泄露电流监测信号。当铁芯泄露电流大于500mA时，定义为1级预警；当铁芯泄露电流大于1000mA时，定义为2级预警；当铁芯泄露电流大于10000mA时，定义为3级预警。
第四步：提取变压器周边空间噪声监测信号。当变压器空间噪声大于85dB时，定义为1级预警；当变压器空间噪声大于85dB，且噪声信号中奇偶次谐波比小于1、频率能量比重大于0.5、频谱复杂度大于3时，定义为2级预警；当变压器空间噪声大于95dB，或者噪声信号中奇偶次谐波比大于1时，定义为3级预警。
第五步：提取变压器壳体振动监测信号。当变压器外壳1振动值大于15m/s2时，定义为1级预警；当变压器外壳1振动值大于15m/s2，且振动信号中奇偶次谐波比小于0.5、频率能量比大于0.5、频谱复杂度大于3时，定义为2级预警；当变压器外壳1振动值大于25m/s2，或者振动信号中奇偶次谐波比大于0.5时，定义为3级预警。
第六步：当高频局放信号、铁芯泄露电流信号、空间噪声信号以及壳体振动信号均发生1级预警，或者上述四种信号中单一检测发生2级预警信号时，发出变压器“黄”色预警信号，提示运维人员加强监视；
第七步：当高频局放信号、铁芯泄露电流信号、空间噪声信号以及壳体振动信号均发生2级预警，或者上述四种信号中单一检测发生3级预警信号时，发出变压器“橙”色预警信号，提示运维人员加强监视，适时停电开展诊断性试验；
第八步：当高频局放信号、铁芯泄露电流信号、空间噪声信号以及壳体振动信号均发生3级预警时，发出变压器“红”色预警信号，提示运维人员立即停电，开展解体检查。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种变压器电气故障预警***，包括变压器外壳(1)，铁芯引线套管(2)，铁芯接地线(3)，接地端子(4)，高频传感器(5)，泄漏电流传感器(6)，振动传感器(7)，噪声传感器(8)和控制单元(9)，其特征在于，所述铁芯引线套管(2)通过铁芯接地线(3)与接地端子(4)相连，所述高频传感器(5)和泄漏电流传感器(6)套在铁芯接地线(3)上，所述振动传感器(7)贴在变压器外壳(1)上，所述高频传感器(5)、泄漏电流传感器(6)、振动传感器(7)和噪声传感器(8)通过数据线将信号接入控制单元(9)。
2.根据权利要求1所述的一种变压器电气故障预警***，其特征在于：所述噪声传感器(8)围绕变压器外壳(1)一周，各个噪声传感器(8)间距不大于2m。
3.根据权利要求1所述的一种变压器电气故障预警***，其特征在于：所述控制单元(9)将采集的4种数据综合分析给出预警结果。
4.根据权利要求1所述的一种变压器电气故障预警***，其特征在于：所述高频传感器(5)安装位置位于变压器外壳(1)上部；所述泄漏电流传感器(6)位于变压器外壳(1)下部。
5.一种变压器电气故障预警装置，其特征在于，包括如权利要求1-4中任意一项所述的变压器电气故障预警***。
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