CN106405349A - 侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测方法及系统 - Google Patents

侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106405349A
CN106405349A CN201610834405.4A CN201610834405A CN106405349A CN 106405349 A CN106405349 A CN 106405349A CN 201610834405 A CN201610834405 A CN 201610834405A CN 106405349 A CN106405349 A CN 106405349A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
partial
frequency
transformer oil
ultrasonic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610834405.4A
Other languages
English (en)
Inventor
司文荣
傅晨钊
魏本刚
高凯
徐鹏
林一
祝达康
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd
East China Power Test and Research Institute Co Ltd
Original Assignee
State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd
East China Power Test and Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd, East China Power Test and Research Institute Co Ltd filed Critical State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd
Priority to CN201610834405.4A priority Critical patent/CN106405349A/zh
Publication of CN106405349A publication Critical patent/CN106405349A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1209Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing using acoustic measurements

Abstract

本发明涉及一种侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测方法及系统,包括:设计成一体化的具备同时测量特高频、超声波脉冲信号的局部放电传感器,通过变压器壳体上的放油阀,深入变压器箱体内的变压器油中;基于控制和显示装置,利用双通道数据采集、滤波和放大,对变压器油中局部放电特高频、超声波脉冲信号的进行检测。与现有技术相比,本发明具有简单、实用、降低电磁干扰、能够克服声波沿变压器壳体传播影响定位的问题等优点。

Description

侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测方法及系统
技术领域
本发明涉及一种变压器局部放电检测技术,尤其是涉及一种侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测方法及系统。
背景技术
目前超声波(声发射)测量主要传感器是压电式声传感器,应用时将传感器固定在变压器壳体之外。此种测量方法不但存在信号的电磁干扰问题,同时也有声波沿变压器壳体传播影响定位的问题。侵入式特高频局部放电监测在灵敏度、抗干扰等方面具有很大优势,但仅存单一性质信号源的判据往往使得检测人员或运行人员对是否存在局部放电存在较大疑惑,不敢轻易下结论。如果将超声波传感器设计成侵入式,利用变压器油介质传递局部放电超声波信号,将大大降低电磁干扰问题和声波沿变压器壳体传播影响定位的问题。特高频、超声波局部放电信号检测的相互佐证(声-电联合)已在目前在线监测、带电检测中广泛使用,但均是两套系统,或者两个独立的传感器,联合使用时效率低、信号分析时需人为介入判断。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测方法及系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测方法,包括:
设计成一体化的具备同时测量特高频、超声波脉冲信号的局部放电传感器,通过变压器壳体上的放油阀,深入变压器箱体内的变压器油中;
基于控制和显示装置,利用双通道数据采集、滤波和放大,对变压器油中局部放电特高频、超声波脉冲信号的进行检测。
该方法具体为:
步骤1,基于微机电设计和加工技术,将局部放电特高频、超声波信号测量模块封装成一体化传感器;
步骤2,将一体化传感器利用变压器壳体上的放油阀进行安装,深入于变压器油内;
步骤3,对局部放电特高频、超声波信号进行滤波和放大;
步骤4,利用双通道数据采集装置对局部放电特高频、超声波信号进行采集、存储和传输;
步骤5,局部放电特高频、超声波信号显示和对比分析。
一种侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测系统,包括侵入式一体化传感器封装外壳模块、局部放电特高频传感器模块、局部放电超声波传感器模块、双通道同轴电缆模块、信号滤波和放大模块、双通道采集装置模块、以及控制与显示装置模块;
所述的侵入式一体化传感器封装外壳模块利用微机电设计和加工技术将局部放电特高频传感器模块和局部放电超声波传感器模块封装在一起,形成了一体化的具备同时测量特高频、超声波脉冲信号的局部放电传感器;
所述的侵入式一体化传感器封装外壳模块通过双通道同轴电缆模块连接于信号滤波和放大模块;
所述的双通道采集装置模块采集经过滤波和放大后的局部放电特高频、超声波双通道信号,将数据送入控制与显示装置模块进行显示。
所述的侵入式一体化传感器封装外壳模块通过变压器壳体模块上的变压器放油阀模块进行安装。
所述的侵入式一体化传感器封装外壳模块按照电场计算要求深入于变压器油模块中,与变压器壳体模块形成设定距离L。
所述的控制与显示装置模块通过数据线对双通道采集装置模块和信号滤波和放大模块模块进行参数设置。
与现有技术相比,本发明从实际应用出发,客服现有局部放电特高频、超声波信号检测传感器相互独立使用存在的缺点,提出一种侵入式变压器油中局部放电特高频、超声波信号检测方法。即使用微机电设计和加工技术,改变现有的侵入式特高频局部放电传感器结构,设计成一体化的具备同时测量特高频、超声波脉冲信号的局部放电传感器,再利用双通道数据采集装置,通过滤波和放大器模块,形成一种能够同时测量变压器油中局部放电特高频、超声波脉冲信号的检测方法。且具有简单、实用、降低电磁干扰、能够克服声波沿变压器壳体传播影响定位的问题等优点,用于分析变压器内部局部放电信号和定位。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的系统方框示意图。
图2为本发明一较佳实施例的方法流程图。
图3为本发明一较佳实施例的得到的放电脉冲示意图。
其中10为变压器壳体模块、11为变压器放油阀模块、12为变压器油模块、13为侵入式一体化传感器封装外壳模块、14为局部放电特高频传感器模块、15为局部放电超声波传感器模块、16为双通道同轴电缆模块、17为信号滤波和放大模块、18为双通道采集装置模块、19为控制与显示装置模块。
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,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例,都应属于本发明保护的范围。
本发明的具体结果可参照附图,图1是本发明一较佳实施例的侵入式变压器油中局部放电特高频、超声波信号检测方法的主要模块方框图。如图1所示,该侵入式变压器油中局部放电特高频、超声波信号检测系统至少包括:变压器壳体模块10、变压器放油阀模块11、变压器油模块12、侵入式一体化传感器封装外壳模块13、局部放电特高频传感器模块14、局部放电超声波传感器模块15、双通道同轴电缆模块16、信号滤波和放大模块17、双通道采集装置模块18和控制与显示装置模块19。
模块之间联接关系:侵入式一体化传感器封装外壳模块13利用微机电设计和加工技术将局部放电特高频传感器模块14和局部放电超声波传感器模块15封装在一起,形成了一体化的具备同时测量特高频、超声波脉冲信号的局部放电传感器;侵入式一体化传感器封装外壳模块13基于变压器壳体模块10上的变压器放油阀模块11进行安装,安装时由于工艺的设计和尺寸的配合,可以实现不漏油安装,此外,为确保传感器的测量精度,侵入式一体化传感器封装外壳模块13按照电场计算要求深入于变压器油模块12中,与变压器壳体模块10形成一定距离L;侵入式一体化传感器封装外壳模块13通过双通道同轴电缆模块16连接于信号滤波和放大模块17;双通道采集装置模块18采集经过滤波和放大后的局部放电特高频、超声波双通道信号,将数据送入控制与显示装置模块19进行显示,供技术人员分析;控制与显示装置模块19可以通过数据线对双通道采集装置模块18和信号滤波和放大模块模块17进行参数设置。
本发明提供了提供一种侵入式变压器油中局部放电特高频、超声波信号检测方法,使用微机电设计和加工技术,改变现有的侵入式特高频局部放电传感器结构,设计成一体化的具备同时测量特高频、超声波脉冲信号的局部放电传感器,通过变压器壳体上的放油阀,深入变压器箱体内的变压器油中。基于控制和显示装置,利用双通道数据采集和滤波和放大器模块,形成一种能够同时测量变压器油中局部放电特高频、超声波脉冲信号的检测方法。
本发明提供了一种基于侵入式传感器,同时测量变压器油中局部放电特高频、超声波脉冲信号的检测方法。
本发明提供了一种比传统局部放电超声波信号检测更加有效的方法,其不但解决了电磁干扰问题,同时也避免了原超声波沿变压器壳体传播影响定位的问题。
本发明提供了一种新型的局部放电信号特高频、超声波检测相互佐证(声-电联合)分析方法。
本发明的上述技术问题主要是通过以下技术方案的得以解决的:
如图2所示,一种侵入式变压器油中局部放电特高频、超声波信号检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,基于微机电设计和加工技术,将局部放电特高频、超声波信号测量模块封装成一体化传感器;
步骤2,将一体化传感器利用变压器壳体上的放油阀进行安装,深入于变压器油内;
步骤3,局部放电特高频、超声波信号滤波和放大;
步骤4,利用双通道数据采集装置对局部放电特高频、超声波信号进行采集、存储和传输;
步骤5,局部放电特高频、超声波信号显示和对比分析。
侵入式变压器油中局部放电特高频、超声波信号检测方法形成的实物装置。其中,涉及的传感器、滤波和放大、数据采集的参数分别如下定义:
(1)特高频模块
检测频带:300MHz~1500MHz;
检测通道:1CH;
滤波带宽:500MHz~1500MHz;
动态范围:-80~15dBm;
采样率:3GS/s;
(2)超声波模块
检测频带:10kHz~2MHz;
检测通道:1CH;
滤波带宽:20kHz~200kHz;
灵敏度:≤3dB;
采样率:2MS/s;
(3)显示和分析
显示:放电幅值、频率、相位、波形,以及PRPD谱图;
分析:信号趋势分析、模式识别等。
一种侵入式变压器油中局部放电特高频、超声波信号检测方法用于得到的局部放电特高频、超声波单个脉冲示例如图3所示。
就1)一体化传感器设计和加工定义和2)信号采集方式,二个环节做以下说明:
1)一体化传感器设计和加工定义
本发明采用基于微机电设计和加工技术,将局部放电特高频、超声波信号测量模块封装成一体化传感器,也可以采用其他设计或加工方法。
2)信号采集方式
图2中描述的双通道数据采集装置对局部放电特高频、超声波信号进行采集、存储和传输,也可以利用多通道采集实现,或分布式采集方式实现监测网络。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测方法,其特征在于,包括:
设计成一体化的具备同时测量特高频、超声波脉冲信号的局部放电传感器,通过变压器壳体上的放油阀,深入变压器箱体内的变压器油中;
基于控制和显示装置,利用双通道数据采集、滤波和放大,对变压器油中局部放电特高频、超声波脉冲信号的进行检测。
2.根据权利要求1所述的一种侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测方法,其特征在于,该方法具体为:
步骤1,基于微机电设计和加工技术,将局部放电特高频、超声波信号测量模块封装成一体化传感器;
步骤2,将一体化传感器利用变压器壳体上的放油阀进行安装,深入于变压器油内;
步骤3,对局部放电特高频、超声波信号进行滤波和放大;
步骤4,利用双通道数据采集装置对局部放电特高频、超声波信号进行采集、存储和传输;
步骤5,局部放电特高频、超声波信号显示和对比分析。
3.一种侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测系统,其特征在于,包括侵入式一体化传感器封装外壳模块(13)、局部放电特高频传感器模块(14)、局部放电超声波传感器模块(15)、双通道同轴电缆模块(16)、信号滤波和放大模块(17)、双通道采集装置模块(18)、以及控制与显示装置模块(19);
所述的侵入式一体化传感器封装外壳模块(13)利用微机电设计和加工技术将局部放电特高频传感器模块(14)和局部放电超声波传感器模块(15)封装在一起,形成了一体化的具备同时测量特高频、超声波脉冲信号的局部放电传感器;
所述的侵入式一体化传感器封装外壳模块(13)通过双通道同轴电缆模块(16)连接于信号滤波和放大模块(17);
所述的双通道采集装置模块(18)采集经过滤波和放大后的局部放电特高频、超声波双通道信号,将数据送入控制与显示装置模块(19)进行显示。
4.根据权利要求3所述的一种侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测系统,其特征在于,所述的侵入式一体化传感器封装外壳模块(13)通过变压器壳体模块(10)上的变压器放油阀模块(11)进行安装。
5.根据权利要求4所述的一种侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测系统,其特征在于,所述的侵入式一体化传感器封装外壳模块(13)按照电场计算要求深入于变压器油模块(12)中,与变压器壳体模块(10)形成设定距离L。
6.根据权利要求3所述的一种侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测系统,其特征在于,所述的控制与显示装置模块(19)通过数据线对双通道采集装置模块(18)和信号滤波和放大模块模块(17)进行参数设置。
CN201610834405.4A 2016-09-20 2016-09-20 侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测方法及系统 Pending CN106405349A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610834405.4A CN106405349A (zh) 2016-09-20 2016-09-20 侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610834405.4A CN106405349A (zh) 2016-09-20 2016-09-20 侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测方法及系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106405349A true CN106405349A (zh) 2017-02-15

Family

ID=57996661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610834405.4A Pending CN106405349A (zh) 2016-09-20 2016-09-20 侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106405349A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107576379A (zh) * 2017-08-07 2018-01-12 国家电网公司 一种油浸式变压器本体噪声监测装置和方法
CN107657287A (zh) * 2017-10-26 2018-02-02 贵州电网有限责任公司电力科学研究院 一种变压器油酸值多频超声波测试回归预测方法
CN107728030A (zh) * 2017-11-14 2018-02-23 国网上海市电力公司 局部放电特高频、超声波、光脉冲联合检测系统及方法
CN108267100A (zh) * 2018-01-11 2018-07-10 国家电网公司 一种变压器绕组变形监测系统
CN108414906A (zh) * 2018-04-16 2018-08-17 国网上海市电力公司 采用Mach-Zehnder光纤干涉检测变压器局部放电的系统及方法
CN108802588A (zh) * 2018-08-30 2018-11-13 国网上海市电力公司 内置式gis用局部放电特高频与光脉冲联合检测系统及方法
CN108957266A (zh) * 2018-08-30 2018-12-07 国网上海市电力公司 内置式gis用局部放电特高频与超声波联合检测系统及方法
CN109188219A (zh) * 2018-08-30 2019-01-11 国网上海市电力公司 内置式gis用局部放电超声波与光脉冲联合检测系统及方法
CN110346700A (zh) * 2019-07-31 2019-10-18 国网上海市电力公司 变压器放油阀式局放监测与定位系统用复合传感器
CN114167224A (zh) * 2021-08-09 2022-03-11 国网山西省电力公司太原供电公司 一种基于内置式特高频、超声波检测的变压器内部局部放电信号判别方法
CN114252743A (zh) * 2021-11-10 2022-03-29 广东电网有限责任公司广州供电局 变压器局部放电模式识别系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103344891A (zh) * 2013-07-10 2013-10-09 苏州光格设备有限公司 高压电缆局部放电定位方法与装置
CN203502550U (zh) * 2013-10-24 2014-03-26 国家电网公司 局部放电带电检测装置
CN103884970A (zh) * 2014-03-25 2014-06-25 上海局放软件技术有限公司 适用于多检测方法的局部放电巡检装置
CN204405785U (zh) * 2014-10-31 2015-06-17 广西电网公司电力科学研究院 变压器油中局部放电在线监测综合处理单元
CN104749468A (zh) * 2015-03-31 2015-07-01 国家电网公司 一种gis故障诊断系统及其方法
CN104808125A (zh) * 2015-05-04 2015-07-29 华北电力大学 基于光纤布喇格光栅的变压器油中局部放电检测系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103344891A (zh) * 2013-07-10 2013-10-09 苏州光格设备有限公司 高压电缆局部放电定位方法与装置
CN203502550U (zh) * 2013-10-24 2014-03-26 国家电网公司 局部放电带电检测装置
CN103884970A (zh) * 2014-03-25 2014-06-25 上海局放软件技术有限公司 适用于多检测方法的局部放电巡检装置
CN204405785U (zh) * 2014-10-31 2015-06-17 广西电网公司电力科学研究院 变压器油中局部放电在线监测综合处理单元
CN104749468A (zh) * 2015-03-31 2015-07-01 国家电网公司 一种gis故障诊断系统及其方法
CN104808125A (zh) * 2015-05-04 2015-07-29 华北电力大学 基于光纤布喇格光栅的变压器油中局部放电检测系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱胜龙: "基于多通道检测技术的侵入式开关柜局部放电在线监测系统的设计", 《电气应用》 *
李章能 等: "基于特高频和超声波联合GIS局部放电定位方法研究", 《中国新技术新产品》 *
顾工川 等: "GIS设备局部放电超声波/特高频联合检测的应用", 《江西电力》 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107576379A (zh) * 2017-08-07 2018-01-12 国家电网公司 一种油浸式变压器本体噪声监测装置和方法
CN107657287A (zh) * 2017-10-26 2018-02-02 贵州电网有限责任公司电力科学研究院 一种变压器油酸值多频超声波测试回归预测方法
CN107728030A (zh) * 2017-11-14 2018-02-23 国网上海市电力公司 局部放电特高频、超声波、光脉冲联合检测系统及方法
CN108267100A (zh) * 2018-01-11 2018-07-10 国家电网公司 一种变压器绕组变形监测系统
CN108267100B (zh) * 2018-01-11 2020-09-18 国家电网公司 一种变压器绕组变形监测系统
CN108414906A (zh) * 2018-04-16 2018-08-17 国网上海市电力公司 采用Mach-Zehnder光纤干涉检测变压器局部放电的系统及方法
CN108802588A (zh) * 2018-08-30 2018-11-13 国网上海市电力公司 内置式gis用局部放电特高频与光脉冲联合检测系统及方法
CN108957266A (zh) * 2018-08-30 2018-12-07 国网上海市电力公司 内置式gis用局部放电特高频与超声波联合检测系统及方法
CN109188219A (zh) * 2018-08-30 2019-01-11 国网上海市电力公司 内置式gis用局部放电超声波与光脉冲联合检测系统及方法
CN110346700A (zh) * 2019-07-31 2019-10-18 国网上海市电力公司 变压器放油阀式局放监测与定位系统用复合传感器
CN114167224A (zh) * 2021-08-09 2022-03-11 国网山西省电力公司太原供电公司 一种基于内置式特高频、超声波检测的变压器内部局部放电信号判别方法
CN114252743A (zh) * 2021-11-10 2022-03-29 广东电网有限责任公司广州供电局 变压器局部放电模式识别系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106405349A (zh) 侵入式变压器油中局部放电特高频超声波检测方法及系统
EP2208039B1 (en) Method and system for registering and measuring leaks and flows
CN106501690B (zh) 一种xlpe电力电缆局部放电诊断方法及系统
CN107942206B (zh) 一种gis局部放电定位方法
CN103645425B (zh) 一种高压电缆绝缘缺陷局部放电在线监测诊断方法
CN101650406A (zh) 高压交联聚乙烯电缆系统局部放电在线检测方法及装置
CN203502550U (zh) 局部放电带电检测装置
CN103954890A (zh) 换流变压器直流局部放电检测装置及方法
CN107728030A (zh) 局部放电特高频、超声波、光脉冲联合检测系统及方法
CN104749468A (zh) 一种gis故障诊断系统及其方法
CN103969555A (zh) 判断电力设备电弧放电及机械震动、异常位移类故障的方法
CN101666850A (zh) 一种电力电缆绝缘缺陷的声电检测装置
CN207300606U (zh) 基于声学原理的变压器信息采集装置
CN106291288A (zh) 侵入式变压器油中局部放电特高频光脉冲检测方法及系统
CN103591975B (zh) 一种超声波传感器指标检测方法及装置
CN106950477A (zh) 一种内置式甚高频局放检测装置及方法
CN103135041A (zh) 变压器/电抗器局部放电在线监测方法及其监测系统
CN105629100A (zh) 基于异常振动分析的gis机械缺陷诊断系统及方法
CN105067198A (zh) 泄漏检测仪及泄漏检测方法
CN202421417U (zh) 一种基于声电同步进行变压器局放精确定位的装置
CN201527463U (zh) 高压交联聚乙烯电缆系统局部放电在线检测装置
CN106368675A (zh) 一种油气井出砂监测仪及出砂监测资料处理方法
CN112856248A (zh) 地下压力管道泄漏检测方法、设备、系统及存储介质
CN106841939A (zh) 便携式gis局部放电声电联合检测装置及其检测方法
CN103744004A (zh) 变压器/电抗器局部放电在线监测方法及其监测系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170215

RJ01 Rejection of invention patent application after publication