CN205608142U - 一种变压器内部局部放电的测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种变压器内部局部放电的测试系统，包括荧光光纤传感器、光电倍增管、数据采集板、控制板、开关电源和计算机，荧光光纤传感器安装在变压器内部；光电倍增管通过传输光纤与荧光光纤传感器连接以接收荧光光纤传感器捕捉的光信号，光电倍增管将接收到的光信号转换成模拟电信号；所述数据采集板通过传输电缆与光电倍增管连接以采集所述模拟电信号然后转换成数字电信号；所述控制板通过数据线与数据采集板连接以接收所述数字电信号并对该数字电信号进行临时储存，随后将该数字电信号通过数据线传送给计算机进行分析处理；所述开关电源给数据采集板供电。本实用新型有效提高检测精度和检测的可靠性，有利于准确判断变压器是否正常工作。

Description

一种变压器内部局部放电的测试系统

技术领域

本实用新型涉及电力变压器内部局部放电的测试系统。

背景技术

电力变压器是电力系统的重要组成部分，其能否安全稳定运行与变压器绝缘状况有着直接关系。内部局部放电是电力变压器绝缘劣化和发生事故的主要原因之一，研究变压器内部局部放电能够预示变压器内部的绝缘状态，对保证电力变压器安全运行具有重要意义。

目前，较常用的电力变压器局部放电检测方法主要有超声波探测法、光学检测法、绝缘油气像色谱分析法、脉冲电流测量法等，但这些方法的检测灵敏度不高，稳定性和可靠性有所欠缺。

局部放电检测和检测设备的测量数据是判断变压器运行工况的重要指标，测量数据的正确与否会影响对变压器运行工况的正确判断，变压器存在局部放电问题，而检测设备检测的数据精度较低，未引起技术人员的足够重视，往往会导致变压器的小隐患发展成为事故；变压器未存在局部放电问题，而检测设备数据异常，会误导技术人员进行不必要的停电检修，造成人力、财力等浪费，同时影响了电网运行的可靠性和稳定性。

因此，研究一种能提高变压器局部放电测量精度且安全、可靠的系统尤为重要。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种变压器内部局部放电的测试系统，其有效提高检测精度和检测的可靠性，有利于准确判断变压器是否正常工作。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种变压器内部局部放电的测试系统，包括荧光光纤传感器、光电倍增管、数据采集板、控制板、开关电源和计算机，所述荧光光纤传感器安装在变压器内部，荧光光纤传感器用于捕捉变压器内部局部放电产生的光信号；所述光电倍增管通过传输光纤与荧光光纤传感器连接以接收荧光光纤传感器捕捉的光信号，光电倍增管将接收到的光信号转换成模拟电信号；所述数据采集板通过传输电缆与光电倍增管连接以采集光电倍增管输出的模拟电信号，然后把此模拟电信号转换成数字电信号；所述控制板通过数据线与数据采集板连接以接收来自数据采集板输出的数字电信号并对该数字电信号进行临时储存，随后将储存的数字电信号通过数据线传送给计算机进行分析处理；所述开关电源给数据采集板供电。

优选所述变压器为箱式变压器。

进一步，所述荧光光纤传感器为一个时，荧光光纤传感器设置在变压器内靠近底部处。这样可以尽量减少外部光线的干扰。

进一步，所述荧光光纤传感器为三个时，三个荧光光纤传感器分别设置在变压器内的底部、中部和顶部处，三个荧光光纤传感器均通过一条传输光纤连接所述光电倍增管。通过在箱式变压器不同位置设置荧光光纤传感器，可以更全面检测变压器内部的局部放电状况。

优选所述变压器的工作频带为40～100kHz。这样测试变压器内部的局部放电受外部因素干扰最小。便于提高测量精度。

优选所述数据采集板包括A/D芯片，A/D芯片将模拟电信号转换成数字信号。

本实用新型利用荧光光纤传感器拾取变压器局部放电的光信号，然后通过传输光纤连接光电倍增管，由于荧光光纤传感器具有体积小、可内置、质量轻、抗电磁干扰、易于复用和远程传感等优点，光电倍增管具有高灵敏度和低噪声的特点，能够接收微弱的光信号并通过光电效应将光信号转变成电信号，还可通过调节光电倍增管的控制电压来调节倍增管的增益，实现信号的放大。因此可以准确可靠地获取测试信号源，然后通过数据采集板将模拟电信号转换成数字信号传送给控制板，控制板通过数据读取与缓存功能，使得计算机可以通过控制板获取数据并进行分析，计算机可以采用盲元分离和独立元分析方法等先进的信号分析处理方法，分离处理光纤传输后局部放电信号，实现精确稳定的局部放电信号测量。因此本实用新型可有效提高检测精度和检测的可靠性，有利于准确判断变压器是否正常工作。及时排除故障，避免不必要的检修停机。

附图说明

图1是本实用新型原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1所示，一种变压器内部局部放电的测试系统，包括荧光光纤传感器1、光电倍增管2、数据采集板3、控制板4、开关电源5和计算机6，所述荧光光纤传感器1安装在变压器10内部，优选变压器10为箱式变压器，变压器10的工作频带为40～100kHz。这样方便了荧光光纤传感器1的设置，测试变压器10内部的局部放电受外部因素干扰也最小。便于提高测量精度。

荧光光纤传感器1选用一个时，荧光光纤传感器1设置在变压器10内靠近底部处，以减少外部光线的干扰。荧光光纤传感器1用于捕捉变压器10内部局部放电产生的光信号；所述光电倍增管2通过传输光纤与荧光光纤传感器1连接以接收荧光光纤传感器1捕捉的光信号。当荧光光纤传感器1选用三个时，三个荧光光纤传感器1分别设置在变压器10内的底部、中部和顶部处，三个荧光光纤传感器1均通过一条传输光纤连接所述光电倍增管2。通过在变压器10不同位置设置荧光光纤传感器1，可以更全面检测变压器10内部的局部放电状况。

光电倍增管2将接收到的光信号转换成模拟电信号；所述数据采集板3通过传输电缆与光电倍增管2连接以采集光电倍增管2输出的模拟电信号，然后把此模拟电信号转换成数字电信号。优选所述数据采集板3包括A/D芯片，A/D芯片将模拟电信号转换成数字信号。所述开关电源5给数据采集板3供电。

所述控制板4通过数据线与数据采集板3连接以接收来自数据采集板3输出的数字电信号并对该数字电信号进行临时储存，随后将储存的数字电信号通过数据线传送给计算机6进行分析处理。

在此需要进一步说明的是，所述荧光光纤传感器1具有体积小、可内置、质量轻、抗电磁干扰、易于复用和远程传感等优点，改变荧光光纤传感器1的位置或者利用多根荧光光纤传感器1来确定最佳测量位置可以提高测量的精确度。

所述光电倍增管2具有高灵敏度和低噪声的特点，测量精度高，能够接收微弱的光信号并通过光电效应将光信号转变成电信号，还可通过调节光电倍增管2的控制电压来调节倍增管的增益，从而实现信号的放大。

在测试中利用所述数据采集板3连续采集多个周期的完整波形可提高测量精度。

所述控制板4主要为储存电路，对数字信号进行控制采样，数据读取与缓存等，增大控制板4的存储空间，可提高测量精度。

所述计算机6可根据分析进程的需求设置多台计算机6形成计算机系统，计算机系统可以通过采用盲元分离和独立元分析方法等先进的信号分析处理方法，分离处理光纤传输后局部放电信号，实现精确稳定的局部放电信号测量。

整个测试过程受计算机系统程序软件的控制，测试人员可以通过编辑修改程序软件改善该测试系统的测试能力，且可实现对局部放电测试的远程控制，避免了传统测量方法中高压电源对设备和人身安全带来的隐患，可以实现更安全、可靠、灵敏度高的技术效果，同时避免其在检测过程中信号受到干扰发生畸变的隐患，实现精确稳定的局部放电信号测量，提高检测结果的可靠性。

以上仅是本实用新型一个较佳的实施例，本领域的技术人员按权利要求作等同的改变都落入本案的保护范围。

Claims (6)

1.一种变压器内部局部放电的测试系统，其特征在于：包括荧光光纤传感器、光电倍增管、数据采集板、控制板、开关电源和计算机，所述荧光光纤传感器安装在变压器内部，荧光光纤传感器用于捕捉变压器内部局部放电产生的光信号；所述光电倍增管通过传输光纤与荧光光纤传感器连接以接收荧光光纤传感器捕捉的光信号，光电倍增管将接收到的光信号转换成模拟电信号；所述数据采集板通过传输电缆与光电倍增管连接以采集光电倍增管输出的模拟电信号，然后把此模拟电信号转换成数字电信号；所述控制板通过数据线与数据采集板连接以接收来自数据采集板输出的数字电信号并对该数字电信号进行临时储存，随后将储存的数字电信号通过数据线传送给计算机进行分析处理；所述开关电源给数据采集板供电。

2.根据权利要求1所述的一种变压器内部局部放电的测试系统，其特征在于：所述变压器为箱式变压器。

3.根据权利要求2所述的一种变压器内部局部放电的测试系统，其特征在于：所述荧光光纤传感器为一个时，荧光光纤传感器设置在变压器内靠近底部处。

4.根据权利要求2所述的一种变压器内部局部放电的测试系统，其特征在于：所述荧光光纤传感器为三个时，三个荧光光纤传感器分别设置在变压器内的底部、中部和顶部处，三个荧光光纤传感器均通过一条传输光纤连接所述光电倍增管。

5.根据权利要求1所述的一种变压器内部局部放电的测试系统，其特征在于：所述变压器的工作频带为40～100kHz。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种变压器内部局部放电的测试系统，其特征在于：所述数据采集板包括A/D芯片，A/D芯片将模拟电信号转换成数字信号。