CN107831356A - 一种变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置 - Google Patents

一种变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置 Download PDF

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    • G01R27/2688—Measuring quality factor or dielectric loss, e.g. loss angle, or power factor
    • G01R27/2694—Measuring dielectric loss, e.g. loss angle, loss factor or power factor

Abstract

本发明公开了一种变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置，用于解决基于变压器套管末屏特性的过电压信号获取方法难以在精确测量变压器套管介质损耗的同时以较宽的检测频带准确还原暂态过电压特性的技术问题。本发明实施例包括：电阻、暂态过电压信号采集器、介质损耗传感器和介质损耗信号采集器；电阻的一端与变压器套管末屏连接，电阻的另一端接地，介质损耗传感器安装于电阻的接地线上；暂态过电压信号采集器连接于电阻的两端，用于采集变压器暂态过电压；介质损耗信号采集器与介质损耗传感器连接，用于采集变压器套管的介质损耗。

Description

一种变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置
技术领域
本发明涉及电力变压器运行状态检测技术领域，尤其涉及一种变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置。
背景技术
变压器过电压是导致电力系统事故的主要原因之一，过电压出现时间虽然短暂，但由于其峰值高、波形陡及能量大的特点，会对电气设备绝缘造成严重威胁。对暂态过电压信号进行监测可以实现对过电压数据的实时捕捉，为事故分析提供依据并指导人们采取措施进一步提高电网安全性。介质损耗因数是反应变压器套管绝缘状态的主要参数，对变压器套管介质损耗进行监测，可实时了解变压器套管绝缘状态的变化情况，有效预防变压器套管故障的发生。
基于变压器套管末屏特性的过电压信号获取方法主要有直接式和间接式两种。直接式方法为：通过在变压器套管末屏串接低压臂以获取电压信号，直接式方法由于输出信噪比小，测量结果易受测试回路杂散电感及电容等因素影响，且由于低压臂的加入，对于变压器套管介质损耗的测量会造成很大的影响。间接式方法为：通过电流互感器测量变压器套管末屏的抽头电流，并由抽头电流间接得到过电压信号。间接式方法不改变变压器套管本体的电气结构，也不会影响变压器套管介质损耗的测量。但由于过电压波形的多样性使得套管末屏抽头电流的频率分布范围较广，而电流互感器的检测频带达不到足够的宽度，测量效果欠佳。
因此，当前亟需一种既可以对暂态过电压信号的测量具有较宽的检测频带，能够准确还原过电压波形特性，还不会对变压器套管介质损耗的测量造成影响的测量方法，同时还需要对变压器套管的介质损耗进行监测，以便于实时了解变压器套管绝缘状态的变化情况。
发明内容
本发明实施例提供了一种变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置，解决了基于变压器套管末屏特性的过电压信号获取方法难以在精确测量变压器套管介质损耗的同时以较宽的检测频带准确还原暂态过电压特性的技术问题。
本发明实施例提供的一种变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置，包括：
电阻、暂态过电压信号采集器、介质损耗传感器和介质损耗信号采集器；
所述电阻的一端与变压器套管末屏连接，所述电阻的另一端接地，所述介质损耗传感器安装于电阻的接地线上；
所述暂态过电压信号采集器连接于所述电阻的两端，用于采集变压器暂态过电压；
所述介质损耗信号采集器与所述介质损耗传感器连接，用于采集变压器套管的介质损耗；
所述电阻的阻值为0.1欧姆。
本发明实施例提供的变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置，还包括：积分器；
所述积分器连接于所述电阻和所述暂态过电压信号采集器之间，用于将所述电阻两端的信号还原为暂态过电压信号。
本发明实施例提供的变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置，还包括：防开路保护器；
所述防开路保护器并联于所述电阻的两端，用于防止所述电阻开路。
优选地，所述电阻的一端通过同轴电缆与所述变压器套管末屏连接。
优选地，所述介质损耗传感器包括穿芯式电流互感器。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明通过在变压器套管末屏处连接一特制的0.1欧姆的小电阻，并配合暂态过电压信号采集器以测量变压器套管末屏的过电压信号，由于电阻的阻值极小，为0.1欧姆，其温度漂移现象可忽略不计，即电阻阻值随着电阻工作时长增加发热导致电阻阻值变化的值极小，从而能够准确还原过电压信号，且采用了电阻进行过电压信号测量，具有较宽的检测频带，可以最大程度的还原过电压的波形特性。此外，除了能够从变压器套管末屏处采集暂态过电压信号之外，还通过设置了介质损耗传感器和介质损耗信号采集器，同时进行对套管介质损耗信号的采集。能够在追溯异常信号与变压器过电压的关联性的同时，实现对变压器套管绝缘状态的实时监测，解决了基于变压器套管末屏特性的过电压信号获取方法难以在精确测量变压器套管介质损耗的同时以较宽的检测频带准确还原暂态过电压特性的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置，用于解决基于变压器套管末屏特性的过电压信号获取方法难以在精确测量变压器套管介质损耗的同时以较宽的检测频带准确还原暂态过电压特性的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，为本发明实施例提供的一种变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置的结构示意图。
本发明实施例提供的一种变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置，包括：
电阻1、暂态过电压信号采集器2、介质损耗传感器3和介质损耗信号采集器4；
所述电阻1的一端与变压器套管末屏5连接，所述电阻1的另一端接地，所述介质损耗传感器3为穿芯式结构，安装于电阻1的接地线上，所述电阻1的一端通过同轴电缆与所述变压器套管末屏5连接。
所述暂态过电压信号采集器2连接于所述电阻1的两端，用于采集变压器暂态过电压；
所述介质损耗信号采集器4与所述介质损耗传感器3连接，用于采集变压器套管的介质损耗；进一步地，变压器套管介质损耗信号可以采用高精度且零磁通的穿芯式电流互感器来获取，与一次设备无电气连接。
所述电阻1的阻值为0.1欧姆，可采用铂金属制作电阻1，使得电阻1的阻值受电阻发热影响极小，无温度漂移现象，能够保持频率特性，相比于传统的过电压取样原理，具备更宽的检测频带，且不受杂散电感、电容等因素影响。且由于电阻1的阻值极小，电阻1对于暂态过电压大小的测量的影响也可忽略不计。
本发明实施例提供的变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置，还包括：积分器6。将一个高速积分器连接于所述电阻1和所述暂态过电压信号采集器2之间，用于将所述电阻1两端的信号还原为暂态过电压信号。
为了防止电阻1开路而对变压器套管末屏5造成影响，本发明实施例提供的变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置，还包括：防开路保护器7；所述防开路保护器7并联于所述电阻1的两端，用于防止所述电阻1开路。其中，防开路保护器7设计于电阻1的两端，可避免由于信号电缆断线导致变压器套管末屏5失地。
为了便于理解，以下将对本发明实施例提供的变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置的具体安装实时方法进行详细的描述。
(1)在变压器停电状态下，使用同轴电缆将变压器套管末屏5信号引至变压器下方的采集箱内，并在套管末屏处就近加装防开路保护器7(因正常运行情况下变压器套管末屏5是要接地的，串接了电阻1且电阻1开路后会对变压器的运行造成影响，因此需要加装防开路保护器7起到保护作用，防止接入的电阻1开路后造成影响)；
(2)在变压器套管末屏5的信号电缆上串接特制的0.1Ω电阻器，并在电阻1器的两端上串接高速积分器；
(3)将信号电缆穿过介质损耗传感器3后接地；
(4)将介质损耗传感器3及高速积分器的信号输出端分别连接至介质损耗信号采集器4和暂态过电压信号采集器2上，完成安装。
本发明通过在变压器套管末屏处连接一特制的0.1欧姆的小电阻，并配合暂态过电压信号采集器以测量变压器套管末屏的过电压信号，由于电阻的阻值极小，为0.1欧姆，其温度漂移现象可忽略不计，即电阻阻值随着电阻工作时长增加发热导致电阻阻值变化的值极小，从而能够准确还原过电压信号，且采用了电阻进行过电压信号测量，具有较宽的检测频带，可以最大程度的还原过电压的波形特性。此外，除了能够从变压器套管末屏处采集暂态过电压信号之外，还通过设置了介质损耗传感器和介质损耗信号采集器，同时进行对套管介质损耗信号的采集。能够在追溯异常信号与变压器过电压的关联性的同时，实现对变压器套管绝缘状态的实时监测，解决了基于变压器套管末屏特性的过电压信号获取方法难以在精确测量变压器套管介质损耗的同时以较宽的检测频带准确还原暂态过电压特性的技术问题。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置，其特征在于，包括：
电阻、暂态过电压信号采集器、介质损耗传感器和介质损耗信号采集器；
所述电阻的一端与变压器套管末屏连接，所述电阻的另一端接地，所述介质损耗传感器安装于所述电阻的接地线上；
所述暂态过电压信号采集器连接于所述电阻的两端，用于采集变压器暂态过电压；
所述介质损耗信号采集器与所述介质损耗传感器连接，用于采集变压器套管的介质损耗；
所述电阻的阻值为0.1欧姆。
2.根据权利要求1所述的变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置，其特征在于，还包括：积分器；
所述积分器连接于所述电阻和所述暂态过电压信号采集器之间，用于将所述电阻两端的信号还原为暂态过电压信号。
3.根据权利要求1所述的变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置，其特征在于，还包括：防开路保护器；
所述防开路保护器并联于所述电阻的两端，用于防止所述电阻开路。
4.根据权利要求1所述的变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置，其特征在于，所述电阻的一端通过同轴电缆与所述变压器套管末屏连接。
5.根据权利要求1所述的变压器暂态过电压及套管介质损耗信号同步采集装置，其特征在于，所述介质损耗传感器包括穿芯式电流互感器。
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