气体变压器绝缘状态监测系统及方法_2

文档序号:9199469阅读:来源:国知局
述信号调理模块22连接,用于对所述信号调理模块22处理后的图谱数据提取有效特征值,并将所述有效特征值与预置的典型故障图谱数据比对,预测所述SF6气体变压器10的绝缘状态。
[0024]通信模块24,与所述处理器模块23连接,用于将所述有效特征值和所述3匕气体变压器绝缘状态的预测结果发送至远端主机30。
[0025]本发明提供的SF6气体变压器绝缘状态监测系统较传统预防SF 6气体变压器故障方案,可以全面监测SF6气体变压器内部局部放电,避免绝缘故障引起停电检修,并能对SF6气体变压器的绝缘进行在线预警。采用本发明提供的SF6气体变压器绝缘状态监测系统后,可以让3匕气体变压器在出现停电故障前提前退出运行,并让备用电源或备用回路对其供电,避免发生停电故障,确保电网稳定可靠运行。
[0026]参见图2,为本发明提供的3匕气体变压器绝缘状态监测系统第二实施例结构示意图。在本实施例中,将更为详细的描述该3匕气体变压器绝缘状态监测系统的结果和模块的功能。如图2所示,该SF6气体变压器绝缘状态监测系统包括:
特高频传感器21,布设在SF6气体变压器10表面,用于采集所述SF6气体变压器10内部的局部放电信号的原始图谱。更为具体的,所述特高频传感器21(Ultra High Frequency,UHF)包括OEM传感器和杆式传感器;0EM传感器在变压器出厂时安装在油箱顶部和/或侧壁上,杆式传感器安装在油阀处。
[0027]信号调理模块22,与所述特高频传感器21连接,用于对所述特高频传感器21采集的原始图谱进行频域开窗、相位开窗、数字滤波、动态阈值等综合抗干扰技术剔除干扰信号,保证生成图谱数据的可靠性。更为具体的,所述特高频传感器21与所述信号调理模块22集成对插式连接成一个整体。
[0028]处理器模块23,与所述信号调理模块22连接,用于对所述信号调理模块22处理后的图谱数据提取有效特征值,并将所述有效特征值与预置的典型故障图谱数据比对,预测所述SF6气体变压器10的绝缘状态。更为具体的,所述处理器模块23如图3所示,包括:
FFTCFast Fourier Transformat1n,快速傅氏变换)变换单元231,用于对经所述信号调理模块22处理后的图谱数据进行FFT变换,获得其在各个频域下的幅值。更为具体的,其测试频率范围为300MHz到3GHz,测试幅值为_85dBm到lOdBm。
[0029]特征量提取单元232,用于获取所述FFT变换单元得出的幅值,以及对应的相位信息和放电次数。
[0030]参数预置单元233,用于预置SF6气体变压器的典型故障图谱数据,所述典型故障图谱数据包括:悬浮放电故障、绝缘纸板沿面爬电故障、裸金属放电故障、绝缘纸板中气隙故障、油纸绝缘击穿等典型故障的图谱数据。
[0031]对比处理单元234,用于将所述特征量提取单元232获取的幅值、相位信息和放电次数与所述参数预置单元233中的典型故障图谱数据进行比对,预测所述SF6气体变压器绝缘状态。所述典型故障包括:悬浮放电故障、绝缘纸板沿面爬电故障、裸金属放电故障、绝缘纸板中气隙故障、油纸绝缘击穿故障等。所述典型故障图谱数据包括典型故障的频率能量段、放电相位、次数、幅值、趋势等。
[0032]所述SF6气体变压器绝缘状态包括正常运行状态、预警状态和故障报修状态,依据对比处理单元234的预测结果,可以选择让SF6气体变压器提前退出运行,并让备用电源或备用回路对其供电,避免发生停电故障,确保电网稳定可靠运行,减少维护次数,降低维护成本。
[0033]通信模块24,与所述处理器模块23连接,用于将所述有效特征值和所述5匕气体变压器绝缘状态的预测结果发送至远端主机30。更为具体的,所述通信模块24,包括:编码模块和交互模块。
[0034]编码模块用于将所述特征量提取单元所获得的幅值、相位信息、放电次数以及SF6气体变压器绝缘状态的预测结果以固定编码型式通过交互模块发送至远端主机;交互模块用于经防火墙与服务器连接,再通过光纤或者4G无线专网与所述远端主机连接,完成数据信息的交互。本领域技术人员可以理解的是,本实施例中,通信模块24通过对采集图谱数据进行压缩处理,将处理后的简单有效特征值(幅值dBm、相位Φ、放电次数N等关系值)和预测绝缘状态(正常、预警和故障)的结果进行上传,提升数据处理的准确性、及时性和专业性,同时避免大量图谱数据进行传输交换;优选的,在需要原始数据校核使用时,远端主机可通过“召唤”命令调取原始图谱。
[0035]进一步的,该SF6气体变压器绝缘状态监测系统还包括远端主机30。远端主机30用于接收并显示通信模块24发送的幅值、相位信息、放电次数以及所述SF6气体变压器绝缘状态的预测结果;并可通过指令从调取所述特高频传感器获得的原始图谱。进一步的,远端主机30可显示局部放电特征图谱为PRPD (Phase Resolved Partial Discharge幅值相位)图,PRPS (Phase Resolved Pulse Sequence 幅值时序)图,dBm-Φ 图,dBm-N 图,Ν_Φ图,以及dBm - N - Φ三维图。
[0036]本发明提供的SF6气体变压器绝缘状态监测系统较传统预防SF 6气体变压器故障方案,可以全面监测SF6气体变压器内部局部放电,避免绝缘故障引起停电检修,并能对SF6气体变压器的绝缘进行在线预警。采用本发明提供的SF6气体变压器绝缘状态监测系统后,可以让3匕气体变压器在出现停电故障前提前退出运行,并让备用电源或备用回路对其供电,避免发生停电故障,确保电网稳定可靠运行。
[0037]图4为本发明提供的SF6气体变压器绝缘状态监测方法第一实施例流程示意图。如图4所示,该SF6气体变压器绝缘状态监测方法包括:
步骤S101,通过布设在3?6气体变压器表面的特高频传感器采集SF 6气体变压器内部的局部放电信号的原始图谱。
[0038]步骤S102,对所述原始图谱进行频域开窗、相位开窗、数字滤波、动态阈值方式排除干扰,获得图谱数据。
[0039]步骤S103,提取所述图谱数据的有效特征值,并将所述有效特征值与预置的典型故障图谱数据比对。
[0040]步骤S104,预测所述3匕气体变压器绝缘状态。
[0041]步骤S105,将所述有效特征值和所述SF6气体变压器绝缘状态的预测结果发送至远端主机。
[0042]本发明提供的SF6气体变压器绝缘状态监测方法较传统预防SF 6气体变压器故障方案,可以全面监测SF6气体变压器内部局部放电,避免绝缘故障引起停电检修,并能对SF6气体变压器的绝缘进行在线预警。采用本发明提供的SF6气体变压器绝缘状态监测方法后,可以让3匕气体变压器在出现停电故障前提前退出运行,并让备用电源或备用回路对其供电,避免发生停电故障,确保电网稳定可靠运行。
[0043]图5为本发明提供的SF6气体变压器绝缘状态监测方法第二实施例流程示意图。在本实施例中,将更为详细的描述该SF6气体变压器绝缘状态监测方法的流程。如图5所示,该SF6气体变压器绝缘状态监测方法包括:
步骤S200,预置的典型故障图谱数据。该典型故障包括:悬浮放电故障、绝缘纸板沿面爬电故障、裸金属放电故障、绝缘纸板中气隙故障、油纸绝缘击穿等典型故障等。所述典型故的障图谱数据包括典型故障的频率能量段、放电相位、次数、幅值、趋势等。
[0044]本领域技术人员可以理解的是,本步骤为预置步骤,并非每次实施本实施例提供的5匕气体变压器绝缘状态监测方法都需要执行本步骤。
[0045]步骤S201,通过布设在3?6气体变压器表面的特高频传感器采集SF 6气体变压器内部的局部放电信号的原始图谱。更为具体的,特高频传感器包括OEM传感器和杆式传感器;0ΕΜ传感器在变压器出厂时安装在油箱顶部和/或侧壁上,杆式传感器安装在油阀处。
[0046]步骤S202,对所述原始图谱进行频域开窗、相位开窗、数字滤波、动态阈值方式排除干扰,获得图谱数据。更为具体的,信号调理模块与所述特高频传感器连接,对所述特高频传感器采集的原始图谱进行频域开窗、相位开窗、数字滤波、动态阈值等综合抗干扰技术剔除干扰信号,保证生成图谱数据的可靠性。在实际应用中,信号调理模块与特高频传感器集成对插式连接成一个整体。
[0047]步骤S203,对经所述信号调理模块处理后的图谱数据进行FFT变换,获得其在各个频域下的幅值;更为具体的,其测试频率范围为300MHz到3GHz,测试幅值为_85dBm到1dBm0<
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