高压变压器绝缘及老化故障诊断装置的制作方法

本实用新型涉及变压器技术领域，特别涉及高压变压器绝缘及老化故障诊断装置。

背景技术：

电力变压器是电力系统中至关重要的设备之一，其运行可靠性直接关系电力系统的安全稳定。统计资料显示，变压器的运行事故主要由其绝缘系统故障造成，变压器的运行寿命很大程度上也取决于油纸绝缘系统的老化状态。因此，准确诊断变压器绝缘系统的老化状态，对预测变压器的寿命至关重要，也是实现变压器状态维护的前提和基础。

大部分电力变压器以油纸绝缘作为其内部的主绝缘系统，在实际运行过程中，油纸绝缘系统由于受到电、热、化学、机械等应力的作用而逐渐老化，老化严重时可能引发变压器故障乃至影响整个电网的供电。对于老化前期的电力变压器，需要采取有效的维护措施以延长其使用寿命；对于老化中期的电力变压器，需要采取及时有效的检修措施以消除故障隐患；对于老化后期的电力变压器，需要及时更换以避免故障的发生。鉴于经济和技术上的考虑，亟需对使用中的电力变压器油纸绝缘老化状态和剩余寿命进行准确评估，从而指导实际运行中变压器的运行维护管理，保障设备安全运行。能够有效评估变压器油纸绝缘老化状态的特征参量数量众多，其中传统的特征参量包括绝缘纸聚合度、抗拉伸强度、水分含量以及绝缘油中溶解气体含量、糠醛含量、酸值等，但是获取这些特征参量需要对变压器油纸绝缘进行采样并经历一系列复杂繁琐的化学测量过程，不仅会对实际运行中的变压器内部结构造成损伤，而且操作困难，无法及时地对变压器油纸绝缘老化状态进行准确评估。

近年来，以介电响应理论为基础的变压器绝缘老化状态无损诊断技术受到了研究学者的广泛关注，其中包括回复电压法(RVM)和极化去极化电流法(PDC)。回复电压法(RVM)是利用固体材料在直流电压下的极化特性，获得其回复电压曲线及参数，通过相关参数与含水量和老化程度等的关系对固体绝缘老化状况进行判断，但回复电压法只能判断油纸绝缘的整体老化状态。极化去极化电流法(PDC)通过在绝缘试样两端施加一定幅值的直流电压，试样会由于极化特性产生极化电流，接通一定时间后短接试样，流过试样的电流突然转向，产生去极化电流。通过分析极化去极化电流曲线可以分别判断绝缘油和绝缘纸的老化状态，但是极化电流难以准确测得，易受外界干扰。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于提出一种高压变压器绝缘及老化故障诊断装置，该诊断系统对变压器的多种状态进行实时检测和故障诊断，操作更加简便，实验分析结果的可靠性高。

为达到上述目的，本实用新型的实施例提出了一种高压变压器绝缘及老化故障诊断装置，包括：智能故障诊断器和密封体，所述智能故障诊断器设置于所述密封体内；其中，所述密封体由金属上盖板和金属下屏蔽壳组成，所述金属下屏蔽壳为开口箱型结构，所述金属上盖板安装在金属下屏蔽壳的开口位置，所述智能故障诊断器与金属上盖板固定安装；所述密封体还包括两个通气阀，分别设置在密封体的左右两端，用于对密封体的腔体内空气进行排空处理。

根据本实用新型提出的高压变压器绝缘及老化故障诊断装置，在不打开密封腔体的情况下，模拟变压器绕组过载条件下的热老化实验装置，对变压器的多种状态进行实时检测和故障诊断，操作更加简便，实验分析结果的可靠性高；同时，为所述变压器标设了潜在故障风险等级，有利于工作人员对所述变压器的故障防患于未然。

具体的，所述智能故障诊断器包括模型建立单元、参数分析单元以及修正单元；所述模型建立单元用于根据所述变压器的绝缘参数的逻辑关系建立绝缘诊断模型；所述参数分析单元用于为所述变压器的实时参数分配权重，并根据所述绝缘诊断模型分析所述变压器的绝缘特征参量，并根据所述绝缘特征参量按照下述公式计算所述变压器的绝缘及老化故障概率，

P(T)＝ΣW_ai*P(A_i)＝ΣW_ai*(ΣW_ej*P(E_j))，

其中，P(T)为所述变压器的绝缘及老化故障概率，A_i为第一级子部件，E_j为可维护部件，W_ai为实时参数分配权重，W_ej为可维护部件的权重系数，P(E_j)可维护部件的概率，P(E_j)对每一个故障模式根据其现有的检测方法进行计算；

所述修正单元用于根据所述变压器的绝缘及老化故障概率为所述变压器设置故障描述标签，所述故障描述标签用于表示所述变压器的潜在故障风险等级。

根据本实用新型的一个实施例，所述高压变压器绝缘及老化故障诊断装置还包括加热装置，所述加热装置包括热电偶和加热棒，所述的热电偶和加热棒位于所述密封体内，并与所述金属上盖板固定安装；所述加热装置通过控制加热温度来调节所述绝缘诊断模型的绝缘实验热老化条件。

根据本实用新型的一个实施例，所述参数分析单元的进入导线采用屏蔽导线并设置有屏蔽驱动。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例的高压变压器绝缘及老化故障诊断装置的示意图；

图2为根据本发明一个实施例的所述诊断装置的示意图；

图3为根据本发明又一个实施例的高压变压器绝缘及老化故障诊断装置的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如附图1所示，本实用新型的实施例提出了一种高压变压器绝缘及老化故障诊断装置，包括：智能故障诊断器11和密封体12，其中所述智能故障诊断器11设置于所述密封体12内。具体的，所述密封体12可以由金属上盖板和金属下屏蔽壳组成，所述金属下屏蔽壳为开口箱型结构，所述金属上盖板安装在金属下屏蔽壳的开口位置，所述智能故障诊断器与金属上盖板固定安装。所述密封体12还可以包括两个通气阀，分别设置在密封体的左右两端，用于对密封体的腔体内空气进行排空处理。

优选的，如附图2所示，所述智能故障诊断器11可以包括模型建立单元111、参数分析单元112以及修正单元113。

所述模型建立单元111用于根据所述变压器的绝缘参数的逻辑关系建立绝缘诊断模型。

所述参数分析单元112用于为所述变压器的实时参数分配权重，并根据所述绝缘诊断模型分析所述变压器的绝缘特征参量，并根据所述绝缘特征参量按照下述公式计算所述变压器的绝缘及老化故障概率，

P(T)＝ΣW_ai*P(A_i)＝ΣW_ai*(ΣW_ej*P(E_j))

其中，P(T)为所述变压器的绝缘及老化故障概率，A_i为第一级子部件，E_j为可维护部件，W_ai为实时参数分配权重，W_ej为可维护部件的权重系数，P(E_j)可维护部件的概率，P(E_j)对每一个故障模式根据其现有的检测方法进行计算。

根据本实用新型的一个实施例，所述参数分析单元的进入导线采用屏蔽导线并设置有屏蔽驱动。在所述参数分析单元的输入端口处设置屏蔽驱动，使得屏蔽导线的内部导体与外部屏蔽层之间形成等电位状态，从而隔绝了外部干扰产生的电场对导体的。

所述修正单元113用于根据所述变压器的绝缘及老化故障概率为所述变压器设置故障描述标签，所述故障描述标签用于表示所述变压器的潜在故障风险等级。

根据本实用新型提出的高压变压器绝缘及老化故障诊断装置，在不打开密封腔体的情况下，模拟变压器绕组过载条件下的热老化实验装置，对变压器的多种状态进行实时检测和故障诊断，操作更加简便，实验分析结果的可靠性高；同时，为所述变压器标设了潜在故障风险等级，有利于工作人员对所述变压器的故障防患于未然。

如附图3所示，所述高压变压器绝缘及老化故障诊断装置还包括加热装置31，所述加热装置包括热电偶和加热棒，所述的热电偶和加热棒位于所述密封体内，并与所述金属上盖板固定安装；所述加热装置通过控制加热温度来调节所述绝缘诊断模型的绝缘实验热老化条件。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。