[发明专利]配电变压器匝间短路在线监测系统及监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及配电变压器故障诊断，尤其涉及配电变压器匝间短路在线监测系统及监测方法。 

背景技术

配电变压器是电力系统中实现不同电压等级电能转换的高压电气设备，承担着转换电压和电流以及传输电功率的任务，因此配电变压器性能的好坏将直接影响电力系统的安全稳定运行，总而言之，变压器就像是电网的“心脏”一样重要。同样，配电变压器也是配电网的“心脏”，它的正常运行是整个配电网系统正常运行的关键。 

配电变压器发生匝间短路故障后,故障绕组会产生很大的短路电流，发热量等各种损耗加大，反过来破坏绝缘，引起变压器损坏。众所周知，对于轻微的匝间短路故障，往往能够继续送出满负荷电流，但是事故点已经被烧坏，如果不及时发现匝间短路，故障就会继续发展，最终导致变压器的烧毁，对用户产生极大影响，严重影响供电安全及供电可靠性。 

绕组是配电变压器中最重要、最复杂也是最容易出现故障的部件。据统计资料表明：绕组的损坏率约占整个变压器故障的70%～80%。而绕组故障发生的原因主要是变压器内部的绝缘失效造成的匝间短路。尤其对于10KV的配电变压器而言，其发生的故障90%以上都是匝间短路故障。在此情况下，就很有必要对变压器匝间短路的情况进 行研究，研制出行之有效的在线监测装置，在变压器发生轻微匝间短路之时就能发现，并产生故障信号上传至控制中心，将故障变压器退出运行，防止故障进一步发展造成变压器爆炸等损坏。 

发明内容

本发明的第一目的是:提供一种配电变压器匝间短路在线监测系统，其可以实时监测配电变压器的匝间短路情况以及及时作出故障诊断。 

为了解决上述技术问题，本发明提供一种配电变压器匝间短路在线监测系统，包括顺序电连接的电气信号采集装置、信号预处理单元、数字信号采集单元、无线发送终端、数据处理和诊断单元；所述电气信号采集装置设置在配电变压器上，用来采集配电变压器的电气参数，所述信号预处理单元将所述电气信号采集装置采集到的电气参数转换成数字信号，所述数字信号采集单元采集转换后的数字信号并通过所述无线发送终端传输到所述数据处理和诊断单元，所述数据处理和诊断单元对接收到的数字信号进行处理分析，并依据处理分析的结果进行故障诊断。 

优选的，所述配电变压器的原方绕组和复方绕组上均设置电气信号采集装置。 

优选的，所述电气信号采集装置为互感器。 

优选的，所述数据处理和诊断单元根据所接收到的信号对配电变压器故障程度进行判断，并分级预警。 

优选的，所述数据处理和诊断单元根据配电变压器故障程度分为极轻微匝间短路、轻微匝间短路、一般匝间短路、严重匝间短路和极其严重匝间短路五级预警。 

优选的，所述数据处理和诊断单元根据所述五级预警中不同级别 的预警对应作出运行1小时后停止变压器运行、运行10分钟后停止变压器运行、运行5分钟后停止变压器运行、运行1分钟后停止变压器运行、立即停止变压器运行五种故障处理方式。 

优选的，所述数据处理和诊断单元与配电变压器电连接，并控制配电变压器的运行方式。 

优选的，所述数据处理和诊断单元通过GSM以短信形式发出预警信号并且发送到指定手机。 

本发明的第二目的是:提供一种配电变压器匝间短路在线监测方法，可以实时监测配电变压器的匝间短路情况以及及时作出故障诊断。 

因此，本发明提供一种配电变压器匝间短路在线监测方法，包括以下步骤： 

S1设置配变电压器的电能损耗阀值ε及配变电压器的A相、B相、C相电能损耗阀值ε_a、ε_b和ε_c； 

S2在线采集配变电压器每相的电气参数； 

S3根据步骤S2采集到的电气参数计算配变电压器的总电能损耗值δ； 

S4将总电能损耗值δ与电能损耗阀值ε进行比较：若δ<ε，则继续在线采集配变电压器每相的电气参数，若δ≥ε则说明配变电压器发生故障，则继续步骤S5； 

S5计算每相的电能损耗值δ_a、δ_b和δ_c；