电力设备放电在线监测系统的开发与应用

作者:陈志椿 刊名:南方农机 上传者:何亚莉

【摘要】电力设备是电网安全、稳定、可靠运行的基础,变压器作为电力系统中的关键设备,直接影响电力系统的运行。由于各种原因,变压器经常会出现局部放电现象,这样会造成变压器的绝缘老化速度加快,若是处理不及时,容易引起变压器损坏。为了解决这一问题,本文提出一种变压器局部放电在线监测系统,并对该系统的设计开发与应用进行论述。

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南方农机 能源环保与电气工程 电力设备放 电在线监测系统 的开发与应用 陈志椿 (闽南理工学院,福建 泉州 ) 摘 要:电力设备是电网安全、稳定、可靠运行的基础 ,变压器作为电力系统 中的关键设备,直接影响电力系统的运行。 由于各种原因,变压器经常会 出现局部放 电现象,这样会造成变压器的绝缘老化速度加快 ,若是处理不及时,容 易引起 变压 器损 坏 。为 了解 决这 一 问题 ,本 文提 出一种 变压 器局 部放 电在 线监 测 系统 ,并对 该 系统 的设 计 开发 与应 用 进行论 述 。 关键词 :电力设备 ; 变压 器 ;局部 放 电;在 线监 测 ;开发 与应用 中图分 类 号 : 文献标志码 : 文章编号 :() 电力变压器局部放 电的主要原因 电力变压器设备的电极系统在 高强度 电场 的作用下会引发 局部放 电现象,如针板、油楔等金属部件,将 电荷集 中到这些 部件 的尖角位置 ,导致金属部件的不 同部位承受的电场强度有 所不同,加之变压器 内部 电极系统不对称 ,便会引发放 电现象; 在高强度 电场作用下,若变压器的接地部件存在虚焊、缝隙, 以及电气连接性能不 良的情况,会导致变压器局部发 电;在交 变 电场环境下,若变压器 内部复合绝缘介质存在不均匀 问题, 则绝缘介质中的气体电场强度与介电常数成反 比,而气体一般 在绝缘体的内部 ,所以使得绝缘体面临着被击穿的危 险,进而 引发放 电现象;在变压器生产制造 中,若绝缘系统中掺入灰尘、 纸末 、金属粉等微尘,则在高强度 电、磁、热相互作用下会引 发 局部 放 电 问题 ,严 重 时会 损 害变 压 器 设备 。 电力变压器局部放 电在线监测 系统 的设计 开发与应 用 监测 原 理 针 对 放 电的原 因 ,本 文 提 出 一种 基 于 声 电联 合 变压 器 局 部 放电在线监测系统,其原理如下:系统以 超高频 电磁波信 号为主要检测信号,以 超声波信 号为辅助判 断信号,在检测 现场 ,借 助 系统 采 集 的局 部 放 电信 号 ,提 取 可 以反 映 出变 压 器 设备内部局部放 电问题 的信号,并通过实时频率分析,提取局 部放电信号的特征参数,借此来判断变压器 内部绝缘系统是否 存在局部放 电的问题。当确定变压器存在局部放电问题后 ,利 用 计算 超 高 频信 号阵 列 的 时差 ,对 变 压 器局 部 放 电进 行 定 位。 监 测 系统 的 逻辑 架 构 该系统 由以下功能单元组成:现场传感器 、信号调节 、同 步采集 (低速和 高速 )、控制及数据分析处理等等 ,系统 的逻 辑架构如 图 所示 。 超 统 洲礴步低速泵壤系统 ; 控制 双数 撼 分 幕 统 图 监测 系统 逻辑架 构示意 图 由图 可 以看出,该系统设计 了 路 传感器、路 传 感 器 、路 传感 器 和 路 工 频 同步 信 号 传感 器 。信 号在 采集 中,通过脉冲信号触 发,实现高速和低速采集系统的同步 。 系统的硬件设计 收稿 日期 : 基金 项 目:福 建省 中青年教 师教育科 研项 目资助 () 作者 简介 :陈志椿 (),男 ,福 建宁德人 ,福 州大学在读 硕士 , 助 理 实验 师 ,研 究方向 :电气 自动化及其控 制的教 学研 究 )传 感器 电路 设计 。利用 传 感 器对 变 压 器 局部 放 电 进行检测 时,需要 传感器具备较高的灵敏度及抗干扰能力, 同时 , 因变 压 器 运行 环 境 周 围 的 电磁 辐 射 干扰 信 号 较 强 ,为 提 高 传感器信号采集

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