JP2021511480A - 変圧器監視・測定システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記過電圧及び部分放電統合センサモジュールは、前記被監視・測定対象の初期変圧器過電圧波形信号及び初期変圧器部分放電パルス電流信号を取得し、前記初期変圧器過電圧波形信号を第1の同軸ケーブル伝送モジュールによって振幅減衰及びローパスフィルタモジュールに伝送し、且つ前記初期変圧器部分放電パルス電流信号を第2の同軸ケーブル伝送モジュールによってバンドパスフィルタ及び信号増幅モジュールに伝送することと、前記振幅減衰及びローパスフィルタモジュールは、容量分圧原理に基づいて、前記初期変圧器過電圧波形信号を二次分圧及びローパスフィルタリングした後、採集可能な変圧器過電圧波形信号を取得し、前記採集可能な変圧器過電圧波形信号を第1のデータ採集装置に伝送することと、前記バンドパスフィルタ及び信号増幅装置は、前記初期変圧器部分放電パルス電流信号をバンドパスフィルタリング及び信号増幅した後、採集可能な変圧器部分放電パルス電流信号を取得し、前記採集可能な変圧器部分放電パルス電流信号を第2のデータ採集装置に伝送することと、前記第1のデータ採集装置は、前記採集可能な変圧器過電圧波形信号を採集し、採集した変圧器過電圧波形信号をデータ分析、表示、記憶及び伝送モジュールに伝送し、前記第2のデータ採集装置は、前記採集可能な変圧器部分放電パルス電流信号を採集し、採集した変圧器部分放電パルス電流信号を前記データ分析、表示、記憶及び伝送モジュールに伝送することと、前記データ分析、表示、記憶及び伝送モジュールは、前記変圧器過電圧波形信号及び前記変圧器部分放電パルス電流信号を分析、表示及び記憶し、分析結果をデータモニタ及び故障診断モジュールに伝送することとを含み、前記変圧器監視・測定システムは、変圧器ブッシングと、過電圧及び部分放電統合センサモジュールと、第1の同軸ケーブル伝送モジュールと、第2の同軸ケーブル伝送モジュールと、振幅減衰及びローパスフィルタモジュールと、バンドパスフィルタ及び信号増幅モジュールと、第1のデータ採集装置と、第2のデータ採集装置と、データ分析、表示、記憶及び伝送モジュールと、データモニタ及び故障診断モジュールとを含み、前記変圧器ブッシングは、前記過電圧及び部分放電統合センサモジュールを介して、前記第1の同軸ケーブル伝送モジュール、前記振幅減衰及びローパスフィルタモジュール、前記第1のデータ採集装置、前記データ分析、表示、記憶及び伝送モジュール、前記データモニタ及び故障診断モジュールに順に接続されて変圧器過電圧波形信号を監視・測定するための監視・測定回路を形成し、前記変圧器ブッシングは、前記過電圧及び部分放電統合センサモジュールを介して、前記第2の同軸ケーブル伝送モジュール、前記バンドパスフィルタ及び信号増幅モジュール、前記第2のデータ採集装置、前記データ分析、表示、記憶及び伝送モジュール、前記データモニタ及び故障診断モジュールに順に接続されて変圧器部分放電パルス電流信号を監視・測定するための監視・測定回路を形成する。
(1)静電容量センサ
ディスク半径:15cm
入力インピーダンス:200Ω
容量値:初期分圧比を1000にするように実際の変圧器ブッシングの容量でマッチングを行う。
有効帯域:300MHz〜3000MHz
(2)広帯域微小電流センサ
鉄芯材料:マンガン亜鉛系フエライト
構造形態:中空貫通型
アナログ帯域幅:30MHz
加工プロセス:マイクロ電気機械システム(Micro−Electro−Mechanical System、MEMS)技術
(3)過電圧波形信号の採集
検出帯域:300MHz〜10MHz
検出チャネル:1CH
ローパスフィルタリング帯域幅:0〜50MHz
サンプリングレート:100MS/s
(4)部分放電パルス電流信号の採集
検出帯域:0〜30MHz
検出チャネル:1CH
バンドパスフィルタリング帯域幅:10kHz〜30MHz
感度:≦1mV
サンプリングレート:100MS/s
(5)表示及び分析
表示:放電振幅、位相、波形及び部分放電位相(Phase Resolved Partial Discharge、PRPD)スペクトル図
分析:信号傾向分析、モード認識など
2 過電圧及び部分放電統合センサモジュール
31 第1の同軸ケーブル伝送モジュール
32 第2の同軸ケーブル伝送モジュール
4 振幅減衰及びローパスフィルタモジュール
5 バンドパスフィルタ及び信号増幅モジュール
61 第1のデータ採集装置
62 第2のデータ採集装置
7 データ分析、表示、記憶及び伝送モジュール
8 データモニタ及び故障診断モジュール
9 ブッシングエンドシールド突合せ継手
11 ブッシング
12 高圧ガイドバー
13 コンデンサプレート
14 ブッシングエンドシールド専用インタフェース
21 静電容量センサ
22 広帯域微小電流センサ
23 金属ガイドバー
24 金属シールドハウジング
Claims (10)
- 変圧器ブッシング(1)と、過電圧及び部分放電統合センサモジュール(2)と、第1の同軸ケーブル伝送モジュール(31)と、第2の同軸ケーブル伝送モジュール(32)と、振幅減衰及びローパスフィルタモジュール(4)と、バンドパスフィルタ及び信号増幅モジュール(5)と、第1のデータ採集装置(61)と、第2のデータ採集装置(62)と、データ分析、表示、記憶及び伝送モジュール(7)と、データモニタ及び故障診断モジュール(8)とを含み、
前記変圧器ブッシング(1)は、前記過電圧及び部分放電統合センサモジュール(2)を介して、前記第1の同軸ケーブル伝送モジュール(31)、前記振幅減衰及びローパスフィルタモジュール(4)、前記第1のデータ採集装置(61)、前記データ分析、表示、記憶及び伝送モジュール(7)、前記データモニタ及び故障診断モジュール(8)に順に接続されて変圧器の過電圧波形信号を監視・測定するための監視・測定回路を形成し、
前記変圧器ブッシング(1)は、前記過電圧及び部分放電統合センサモジュール(2)を介して、前記第2の同軸ケーブル伝送モジュール(32)、前記バンドパスフィルタ及び信号増幅モジュール(5)、前記第2のデータ採集装置(62)、前記データ分析、表示、記憶及び伝送モジュール(7)、前記データモニタ及び故障診断モジュール(8)に順に接続されて変圧器の部分放電パルス電流信号を監視・測定するための監視・測定回路を形成する、変圧器監視・測定システム。 - 前記変圧器ブッシング(1)はブッシング(11)を含み、前記ブッシング(11)はエンドシールドを含み、前記変圧器ブッシング(1)は、高圧ガイドバー(12)と、コンデンサプレート(13)と、ブッシングエンドシールド専用インタフェース(14)とを更に含み、前記過電圧及び部分放電統合センサモジュール(2)は、ブッシングエンドシールド突合せ継手(9)を介して前記ブッシングエンドシールド専用インタフェース(14)に接続される、請求項1に記載のシステム。
- 前記過電圧及び部分放電統合センサモジュール(2)は、静電容量センサ(21)と、広帯域微小電流センサ(22)と、金属ガイドバー(23)と、金属シールドハウジング(24)とを含み、前記静電容量センサ(21)及び前記広帯域微小電流センサ(22)は、前記金属シールドハウジング(24)内にパッケージされ、前記金属ガイドバー(23)は前記金属シールドハウジング(24)内に挿入され、前記金属シールドハウジング(24)は接地する、請求項2に記載のシステム。
- 前記静電容量センサ(21)は、前記金属ガイドバー(23)、前記ブッシングエンドシールド突合せ継手(9)を順に介して前記ブッシングエンドシールド専用インタフェース(14)に接続される、請求項3に記載のシステム。
- 前記静電容量センサ(21)は、所定数の軸対称無誘導コンデンサを含み、前記所定数の軸対称無誘導コンデンサは並列接続されている、請求項4に記載のシステム。
- 前記広帯域微小電流センサ(22)は、前記金属ガイドバー(23)での高周波接地電流信号を測定することで変圧器内部の部分放電パルス電流信号に結合するように配置される、請求項3に記載のシステム。
- 前記広帯域微小電流センサ(22)の鉄芯は、マンガン亜鉛系フエライト材質を用いて製造された鉄芯を含む、請求項6に記載のシステム。
- 前記広帯域微小電流センサ(22)は中空貫通型センサである、請求項6に記載のシステム。
- 変圧器監視・測定システムに適用される変圧器監視・測定方法であって、
ブッシングエンドシールド専用インタフェースを介して過電圧及び部分放電統合センサモジュールに接続される変圧器ブッシングによって被監視・測定対象を絶縁することと、
前記過電圧及び部分放電統合センサモジュールは、前記被監視・測定対象の初期変圧器過電圧波形信号及び初期変圧器部分放電パルス電流信号を取得し、前記初期変圧器過電圧波形信号を第1の同軸ケーブル伝送モジュールによって振幅減衰及びローパスフィルタモジュールに伝送し、且つ前記初期変圧器部分放電パルス電流信号を第2の同軸ケーブル伝送モジュールによってバンドパスフィルタ及び信号増幅モジュールに伝送することと、
前記振幅減衰及びローパスフィルタモジュールは、容量分圧原理に基づいて、前記初期変圧器過電圧波形信号を二次分圧及びローパスフィルタリングした後、採集可能な変圧器過電圧波形信号を取得し、前記採集可能な変圧器過電圧波形信号を第1のデータ採集装置に伝送することと、
前記バンドパスフィルタ及び信号増幅装置は、前記初期変圧器部分放電パルス電流信号をバンドパスフィルタリング及び信号増幅した後、採集可能な変圧器部分放電パルス電流信号を取得し、前記採集可能な変圧器部分放電パルス電流信号を第2のデータ採集装置に伝送することと、
前記第1のデータ採集装置は、前記採集可能な変圧器過電圧波形信号を採集し、採集した変圧器過電圧波形信号をデータ分析、表示、記憶及び伝送モジュールに伝送し、前記第2のデータ採集装置は、前記採集可能な変圧器部分放電パルス電流信号を採集し、採集した変圧器部分放電パルス電流信号を前記データ分析、表示、記憶及び伝送モジュールに伝送することと、
前記データ分析、表示、記憶及び伝送モジュールは、前記変圧器過電圧波形信号及び前記変圧器部分放電パルス電流信号を分析、表示及び記憶し、分析結果をデータモニタ及び故障診断モジュールに伝送することと、を含み、
前記変圧器監視・測定システムは、変圧器ブッシングと、過電圧及び部分放電統合センサモジュールと、第1の同軸ケーブル伝送モジュールと、第2の同軸ケーブル伝送モジュールと、振幅減衰及びローパスフィルタモジュールと、バンドパスフィルタ及び信号増幅モジュールと、第1のデータ採集装置と、第2のデータ採集装置と、データ分析、表示、記憶及び伝送モジュールと、データモニタ及び故障診断モジュールとを含み、
前記変圧器ブッシングは、前記過電圧及び部分放電統合センサモジュールを介して、前記第1の同軸ケーブル伝送モジュール、前記振幅減衰及びローパスフィルタモジュール、前記第1のデータ採集装置、前記データ分析、表示、記憶及び伝送モジュール、前記データモニタ及び故障診断モジュールに順に接続されて変圧器過電圧波形信号を監視・測定するための監視・測定回路を形成し、
前記変圧器ブッシングは、前記過電圧及び部分放電統合センサモジュールを介して、前記第2の同軸ケーブル伝送モジュール、前記バンドパスフィルタ及び信号増幅モジュール、前記第2のデータ採集装置、前記データ分析、表示、記憶及び伝送モジュール、前記データモニタ及び故障診断モジュールに順に接続されて変圧器部分放電パルス電流信号を監視・測定するための監視・測定回路を形成する、変圧器監視・測定方法。 - 前記過電圧及び部分放電統合センサモジュールは、静電容量センサと広帯域微小電流センサとを含む、請求項9に記載の方法。
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