一、變壓器局放在線監(jiān)測系統(tǒng)概述

變壓器局放在線監(jiān)測系統(tǒng)是本公司針對國家電網(wǎng)《電力設(shè)備帶電檢測技術(shù)規(guī)范》、《變電設(shè)備在線監(jiān)測裝置通用技術(shù)規(guī)范》等相關(guān)在線監(jiān)測技術(shù)要求研發(fā)的產(chǎn)品。系統(tǒng)采用接觸式超聲波局部放電檢測技術(shù)、外置式特高頻局部放電檢測技術(shù)，高頻脈沖電流局部放電檢測技術(shù)，適用于110kV及以上等級電力變壓器設(shè)備的局放信號實(shí)時監(jiān)護(hù)和異常報警，具有靈敏度高、抗干擾性能強(qiáng)、具備多種通訊方式等特點(diǎn)。

局部放電測量有助于發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的多種絕緣缺陷，是診斷變壓器健康狀態(tài)的重要手段。在變壓器制造、安裝、運(yùn)行和檢修的各個環(huán)節(jié)，凡是具備條件的，都應(yīng)該進(jìn)行局部放電檢測。在變電站現(xiàn)場，由于受電磁環(huán)境、檢測設(shè)備和試驗(yàn)電源等條件的限制，通常難以對變壓器進(jìn)行常規(guī)的脈沖電流法檢測。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，局部放電超聲波和特高頻，高頻檢測具有檢測靈敏高和抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，提供多種局部放電二維，三維圖譜波形和放電幅度情況，可以較好地評估電氣設(shè)備局部放電情況，適用于發(fā)電廠和變電站現(xiàn)場條件下的變電站局部放電測量。

二、變壓器局放在線監(jiān)測系統(tǒng)功能特點(diǎn)

分布式布局，擴(kuò)展性強(qiáng)

監(jiān)測終端網(wǎng)絡(luò)化布局，在原有布局基礎(chǔ)上加入或者撤掉終端時，系統(tǒng)無需額外設(shè)置，自動進(jìn)行識別和配置。

 實(shí)時監(jiān)測

系統(tǒng)記錄各監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的實(shí)時數(shù)據(jù)，監(jiān)測周期可以靈活設(shè)置。

高靈敏度

最小可檢測5PC的放電信號。

及時預(yù)警

當(dāng)某節(jié)點(diǎn)監(jiān)測到異常局放量時，將快速反饋給監(jiān)測服務(wù)器，服務(wù)器軟件記錄必要信息，發(fā)出警報給用戶。

抗沖擊

可承受600kV的閃絡(luò)沖擊，終端設(shè)備不損壞、數(shù)據(jù)不丟失。

抗干擾

具備時域、頻域信號分析技術(shù)，可有效分離干擾信號和局放信號，可有效避免儀器電源端的干擾。

邊緣化計(jì)算

符合當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)計(jì)理念，計(jì)算邊緣化，數(shù)據(jù)就地處理，異地分析斷，數(shù)據(jù)再現(xiàn)回溯機(jī)制。

傳輸穩(wěn)定

借助強(qiáng)大的移動網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)直接遠(yuǎn)傳至服務(wù)器，傳輸性能可靠，網(wǎng)絡(luò)延時小。

接入安全性好

系統(tǒng)的接入不影響變壓器的密封和絕緣性能，不影響設(shè)備的安全運(yùn)行。

三、變壓器局放在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

適用范圍

可以在不停電的狀態(tài)下對設(shè)備進(jìn)行帶電檢測，適用于變壓器設(shè)備的特高頻、高頻局部放電信號和超聲波信號的在線監(jiān)測。

環(huán)境條件 

環(huán)境溫度 -30℃～60℃；

相對濕度 ≤95%；

供電方式

外部AC220V供電；

傳感器

高頻局放檢測：

檢測頻帶：300kHz～30MHz；

信號傳輸方式：50Ω同軸電纜；

增益：72dB；

傳感器安裝方式：鉗型；

高頻濾波器：帶通：3M～30MHz，300K～30MHz,100K～30MHz可選

特高頻局放檢測：

檢測頻帶：300MHz～1500MHz；

信號傳輸方式：50Ω同軸電纜；

放大：≥40dB；

特高頻濾波器：帶阻：690～960MHz，效果：≥50dB；

接觸式超聲波檢測：

檢測頻帶：20kHz～300kHz；

信號傳輸方式：50Ω同軸電纜；

前置放大器：20～80dB可調(diào)；

圖譜顯示

多種圖譜顯示方式： 趨勢折線圖，PRPD, PRPS, 相位直線圖，四要素圖，飛行圖譜等。

四、監(jiān)測系統(tǒng)

測量原理

電力設(shè)備絕緣體中絕緣強(qiáng)度和擊穿場強(qiáng)都很高。當(dāng)產(chǎn)生局部放電時，絕緣氣體擊穿過程和擊穿時間很快，放電電流波形中的第一個波的寬度約為1ns，其頻率成分豐富，對時域信號進(jìn)行頻譜分析，發(fā)現(xiàn)其中有的頻率超過GHz。因此可以利用特高頻傳感器接收局部放電發(fā)出的特高頻信號進(jìn)行檢測。由于現(xiàn)場的電暈干擾主要集中在 300MHz 頻段以下，因此 UHF 法能有效地避開現(xiàn)場的電暈等干擾，具有較高的靈敏度和抗干擾能力，可實(shí)現(xiàn)局部放電帶電檢測、定位以及缺陷類型識別等優(yōu)點(diǎn)。

超聲波傳感器主要是用來采集變壓器內(nèi)部發(fā)生局放時產(chǎn)生的超聲信號，超聲波傳感器安裝在變壓器側(cè)壁上，采用吸附式安裝，除了高壓出線側(cè)不安裝超聲波傳感器，其余三面各安裝2只超聲波傳感器，有效保證了超聲傳感器監(jiān)測實(shí)現(xiàn)全局覆蓋安裝。

通過安裝在電力變壓器鐵芯和夾件上的脈沖電流傳感器，來耦合電纜本體里的局部放電脈沖電流信號，耦合到的脈沖信號通過同軸電纜傳送至智能數(shù)據(jù)采集終端，經(jīng)多次采集（一般測量50個工頻周期）后， 對模擬信號經(jīng)過濾波、放大處理和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換后變成數(shù)字信號，再經(jīng)過高階數(shù)字濾波處理后由處理器經(jīng)過無線信號發(fā)射單元傳送至服務(wù)器。

終端將系統(tǒng)所設(shè)置的每個測量周期內(nèi)的局放信號峰值，有效值計(jì)算，加入時戳，傳輸給分析軟件。