[实用新型]一种变压器局部放电监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变压器放电监测装置，属于电力绝缘监测技术领域。

背景技术

局部放电是指由于电场分布不均，局部电场过高，导致绝缘介质中局部范围内的电气放电或击穿现象。随着电压等级的提高和各种有机绝缘材料的广泛应用，电力变压器的局部放电问题越来越突出。局部放电逐渐发展，通过对其周围绝缘介质不断侵蚀，最终导致整个绝缘系统失效。所以对局部放电进行有效的在线监测，对于保障电力变压器的安全稳定有重要意义。

在对变压器的局部放电进行在线监测时，会遇到很多电磁干扰，严重影响了监测的灵敏度和可靠度。所以，干扰的抑制和消除是在线监测变压器局部放电的关键性技术问题。差动平衡法，将两个感应局部放电信号相反的电流脉冲信号组成差动系统，消除共模干扰。该方法在理论上是可行的，但实际应用中对两路信号的对称性要求高，实用效果不是很好。

专利一《变压器局部放电在线监测设备》(中国专利申请号201020525390.1)，通过在变压器铁心、外壳接地线上安装高频电流互感器和特高频传感器采集变压器的局部放电信号，用检波电路处理后，进行A/D变换取样。该方法需要对高频信号采样，采样速率高，数据采集量大，对装置的运算速度、容量、稳定性等要求比较高，装置造价昂贵。

文献二《差动平衡法抗干扰措施在变压器局部放电在线监测中的应用》(变压器2001年3月号第38卷第3期37页)文中提出用差动平衡法抑制变压器局部放电脉冲的干扰，采用硬件电路调幅、调相实现两路信号的对称平衡。由于每个变压器所处的环境各不相同，调幅、调相电路调试难度大，即使调试成功，周围环境稍有变化又不能满足两个信号的平衡，使差动平衡法无法应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是：

提供一种变压器局部放电监测装置，在不改变变压器现有结构及不影响变压器正常运行情况下，排除变压器局部放电监测中受到的外部的干扰脉冲，实时监测变压器局部放电，简化变压器局部放电监测装置，降低监测成本。

为了实现上述目的，本实用新型通过如下的技术方案来实现：

一种变压器局部放电监测装置，其特征是，包含

可感应变压器局部放电脉冲和干扰脉冲并产生两路感应脉冲的两个高频电流互感器，

所述两个高频电流互感器的输出端与低通滤波器连接，

所述低通滤波器的输出端与MCU单元连接，

所述两个高频电流互感器的输出端同时分别与所述MCU单元的直流量输出端叠加后接于异或电路的输入端，

所述异或电路的输出端与所述MCU单元连接。

所述MCU单元中包含A/D采样单元、计算单元。

所述低通滤波器的输出端连接至MCU单元中的A/D采样单元。

所述异或电路的输出端与所述MCU单元中的计算单元连接。

所述MCU单元采用无线或有线通信方式与主站通信。

所述两个高频电流互感器的输出端分别与带通滤波器的输入端连接，所述带通滤波器的输出端同时分别与所述MCU单元的直流量输出端叠加后接于所述异或电路的输入端。

所述两个高频电流互感器分别设置于变压器高压套管上和末屏接地线上。

变压器局部放电监测装置工作过程为：

1.将两个高频电流互感器分别设置在变压器高压套管上和末屏接地线上，两个传感器都能灵敏的感应变压器局部放电脉冲，并产生两个感应脉冲。传感器采集信号量大小为mA级，频率等级为MHz。能采集高频小脉冲信号，并将电流信号以1mA/1mV比例转化为电压信号。

2.将两路感应脉冲通过低通滤波器，滤除局部放电信号，进行A/D采样，计算出两路信号的幅值比，由此两路信号消除幅值差异叠加直流信号的大小关系式。

3.将传感器采集的两路信号，经过继电器切换，通过带通滤波器后分别叠加计算出的直流量，进行同步高频脉冲整形，去除两路信号共同产生的干扰脉冲，得到局部放电脉冲。传感器采集信号经过低通滤波，得到低频信号的幅值，计算出两路信号的幅值比。利用两路信号幅值比k，得出在两路信号叠加直流量的关系。用继电器实现电路切换，对传感器采集信号带通滤波，排除周期性干扰。通过叠加直流量消除两路信号幅值差异，将脉冲定阈值U_n整形，滤除干扰信号。

4.采集到一周期局部放电脉冲数发送至主站。通过对比单位时间内局部放电脉冲数变化，对变压器工作状态，绝缘状态做出估计和趋势分析。