本設(shè)備是為了檢測安裝在室內(nèi)或室外的變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)狀況,利用特高頻傳感器和高頻電流傳感器獲取的輸出信號(hào)并通過分析事先預(yù)防變壓器事故的發(fā)生,本設(shè)備檢測出特高頻波段(300MHz~1500MHz)和高頻電流波段(300K~30MHz)的局部放PD(Partial Discharge:局部放電)信號(hào),將電壓以同步信號(hào)接收,實(shí)時(shí)顯示PD信號(hào)。
變壓器局放監(jiān)測裝置采用特高頻和高頻電流法實(shí)現(xiàn)局部放電檢測,通過傳感器檢測變壓器內(nèi)部局部放電激發(fā)的電磁波信號(hào),檢測到的信號(hào)經(jīng)過濾波、射頻放大器和檢波器后,由高速數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行采樣、存儲(chǔ)、數(shù)字信號(hào)處理與分析,經(jīng)過現(xiàn)場監(jiān)測單元處理后的數(shù)據(jù)通過光纖上傳至主處理器單元。主處理器單元通過在其上運(yùn)行的故障診斷專家系統(tǒng)根據(jù)從現(xiàn)場監(jiān)測單元送來的的數(shù)據(jù),組建故障模式數(shù)據(jù)庫,對(duì)變壓器的絕緣狀態(tài)進(jìn)行診斷,并以多種方式顯示放電特征數(shù)據(jù);在主處理器單元上存儲(chǔ)的局部放電歷史測量數(shù)據(jù)可供工作人員及遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)查詢。變壓器局放監(jiān)測IED有8個(gè)同步的高速采樣通道,每臺(tái)變壓器可以配置多個(gè)IED。

圖1:變壓器局放監(jiān)測系統(tǒng)組成
變壓器局放監(jiān)測IED對(duì)局部放電特征量進(jìn)行分析,包含以下基本參量:放電量及放電相位,放電次數(shù),平均放電量。正常運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)可隨時(shí)在線監(jiān)測、記錄變壓器的狀態(tài),并利用診斷系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析判斷。當(dāng)變壓器出現(xiàn)異常時(shí),該系統(tǒng)快速采集、處理故障數(shù)據(jù),同時(shí)完成在線計(jì)算、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、報(bào)警、分析報(bào)表和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳等功能。

系統(tǒng)架構(gòu)圖
1、特高頻傳感器
局部放電過程會(huì)產(chǎn)生寬頻帶的電磁暫態(tài)和電磁波。不同類型局部放電的電擊穿過程不盡相同,從而產(chǎn)生不同幅值和陡度的脈沖電流,因此產(chǎn)生不同頻率成分的電磁暫態(tài)和電磁波。
特高頻傳感器采用希爾伯特分形天線,這是一種非頻變天線,具有寬頻帶、圓極化、尺寸小、效率高、可嵌裝等優(yōu)點(diǎn)。該傳感器工作頻帶為 300~1500MHz,能夠有效避開現(xiàn)場電暈等干擾,抗干擾能力較強(qiáng)。
油閥式傳感器參數(shù):
| 1) 頻率范圍 | :300~1500MHz 頻寬 |
| 2)傳感器感應(yīng)靈敏度 | :≥3pC |
| 3) 阻抗匹配 | :50[ ] |
| 4)安裝方式 | :法蘭型,固定在變壓器出油口上 |
| 5)輸出接口 | :N-Type |
傳感器采用法蘭盤固定,安裝在變壓器出油口上,用Ф25的波紋管走線,監(jiān)測變壓器內(nèi)部局放狀態(tài)。
高頻電流傳感器參數(shù):
| 1) 頻率范圍 | :300K~30MHz |
| 2) 傳感器靈敏度 | :≤10pC |
| 3) 阻抗 | :不低于4mV/mA |
| 4) 安裝方式 | :外裝型 |
| 5) 輸出接頭 | :SMA型 |
| 6) 直徑 | :60mm |

4、局放監(jiān)測IED
局放IED分為上中下三段式結(jié)構(gòu):底層為電源單元、中層為信號(hào)濾波單元、上層為信號(hào)采集處理單元。底層包括系統(tǒng)電源濾波器、一個(gè)AC/DC開關(guān)電源、一塊AC/DC電源板。中層由固定增益放大器、濾波器等組成。上層由信號(hào)采集掃描處理模塊及信號(hào)觸發(fā)模塊構(gòu)成。通過對(duì)傳感器接收的局放信號(hào)進(jìn)行處理,并依據(jù)專家數(shù)據(jù)庫分析被測設(shè)備的絕緣狀態(tài),并將分析結(jié)果上送至后臺(tái)系統(tǒng)。
局放IED技術(shù)參數(shù):
| 系統(tǒng)適用范圍 | 110KV 以上的所有電壓等級(jí)的變壓器 |
| 現(xiàn)場工作溫度 | -20℃~75℃ |
| 現(xiàn)場濕度 | 0%~95% |
| 電 源 | AC220V/50Hz |
| 輸入通道 | 8通道 |
| 通訊方式 | TCP/IP通信,RS485通信 |
| 接口類型 | N-Type |
| 功耗 | 20w |


標(biāo)準(zhǔn)2U機(jī)箱(可定制)
三 設(shè)備的安裝
油閥式傳感器采用法蘭式安裝,安裝在變壓器出油口上;高頻電流傳感器采用卡扣式安裝,卡在變壓器接地銅排上。
現(xiàn)場電纜的走線(傳感器到監(jiān)測IED的數(shù)據(jù)傳輸線),一般采用鍍鋅管走線,也可采用同軸電纜外套波紋管方式實(shí)施電纜鋪設(shè)。同軸電纜首入現(xiàn)場預(yù)埋的鍍鋅管,通過鍍鋅管達(dá)到就地柜。
高頻電流傳感器現(xiàn)場安裝圖 內(nèi)置式傳感器現(xiàn)場安裝圖 外置式傳感器現(xiàn)場安裝圖
現(xiàn)場信號(hào)采集單元和數(shù)據(jù)處理單元集約化做為一個(gè)主機(jī)單元,多個(gè)主機(jī)單元的安裝在一個(gè)電力匯控柜內(nèi)中。采用標(biāo)準(zhǔn)2U機(jī)箱形式安裝,直接安裝在電力匯控柜內(nèi)。


四 技術(shù)性能及指標(biāo)
4.1 電磁兼容性能
| 試驗(yàn)項(xiàng)目 | 要 求 | |
| 1 | 輻射電磁場騷擾試驗(yàn) | 滿足GB/T 14598.9—2002(IEC 60255-22-3:2000,IDT)規(guī)定的4級(jí)試驗(yàn) |
| 2 | 快速瞬變干擾試驗(yàn) | 滿足GB/T 14598.10—1996(IEC 60255-22-4:1992)規(guī)定的4級(jí)試驗(yàn) |
| 3 | 1MHz脈沖群干擾試驗(yàn) | 滿足GB/T 14598.13—1998(IEC 60255-22-1:1988)規(guī)定的4級(jí)試驗(yàn) |
| 4 | 靜電放電試驗(yàn) | 滿足GB/T 14598.14—1998(IEC 60255-22-2:1996)規(guī)定的4級(jí)試驗(yàn) |
| 5 | 浪涌(沖擊)抗擾度 | 滿足GB/T 17626.5—1999(IEC 61000-4-5:1995)規(guī)定的4級(jí)試驗(yàn) |
| 6 | 射頻電磁場輻射抗擾度 | 滿足GB/T 17626.6—1998(IEC 61000-4-6:1996)規(guī)定的3級(jí)試驗(yàn) |
| 7 | 工頻磁場抗擾度 | 滿足GB/T 17626.8—1998(IEC 61000-4-8:1993)規(guī)定的5級(jí)試驗(yàn) |
| 8 | 脈沖磁場抗擾度 | 滿足GB/T 17626.9—1998(IEC 61000-4-9:1993)規(guī)定的5級(jí)試驗(yàn) |
| 9 | 阻尼振蕩磁場抗擾度 | 滿足GB/T 17626.10—1998(IEC 61000-4-10:1993)規(guī)定的5級(jí)試驗(yàn) |
| 項(xiàng)目 | 要 求 | |
| 1 | 振動(dòng) | 裝置能承受GB/T 11287-2000中3.2.1規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為1級(jí)的振動(dòng)響應(yīng)試驗(yàn),3.2.2規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為1級(jí)的振動(dòng)耐久試驗(yàn)。 |
| 2 | 沖擊 | 裝置能承受GB/T 14537-1993中4..2.1規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為1級(jí)的沖擊響應(yīng)試驗(yàn),4.2.2規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為1級(jí)的沖擊耐久試驗(yàn)。 |
| 3 | 碰撞 | 裝置能承受GB/T 4537-1993中4.3規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為1級(jí)的沖擊碰撞試驗(yàn) |




































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