[发明专利]一种SF6气体变压器绝缘状态监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及变压器监测领域，特别是涉及一种六氟化硫SF6气体变压器绝缘状态监测系统及方法。

背景技术

六氟化硫SF₆气体已有百年历史，它是法国两位化学家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性气体。六氟化硫SF₆具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能。其耐电强度为同一压力下氮气的2.5倍，击穿电压是空气的2.5倍，灭弧能力是空气的100倍，所以SF₆是一种优于空气和油之间的新一代超高压绝缘介质材料。

由于SF₆是一种不易燃不爆炸的惰性气体，SF₆气体变压器相对于传统的油浸式变压器来说，有着安全、可靠、噪声小等优点。目前已开始逐渐得到实际应用。

但SF₆气体绝缘变压器也有一定的缺陷，一旦发生绝缘故障时影响范围很大，而且检修比较困难，这对电网稳定性造成极大的冲击，应尽量避免此类故障的发生。

目前国内外对气体绝缘变压器进行在线监测的装置主要是监测SF₆（六氟化硫，作为气体变中的绝缘介质）气体压力的装置，就是SF₆气体压力表和密度继电器，SF₆气体压力表和密度继电器主要监测SF₆气体压力，当变压器气箱和分接开关气室压力下降超过设定下限，密度继电器触电闭合进行报警，但这个监测装置不能对气体变压器内部其他故障（如：局部放电等）进行有效监测。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种SF₆气体变压器绝缘状态监测系统及方法，该系统和方法较传统预防SF₆气体变压器故障方案，可以全面监测SF₆气体变压器内部局部放电，避免绝缘故障引起停电检修，并能对SF₆气体变压器的绝缘进行在线预警。采用本发明提供的SF₆气体变压器绝缘状态监测系统及方法后，可以让SF₆气体变压器在出现停电故障前提前退出运行，并让备用电源或备用回路对其供电，避免发生停电故障，确保电网稳定可靠运行。

为此，本发明提供一种六氟化硫SF₆气体变压器绝缘状态监测系统，包括：

特高频传感器，布设在SF₆气体变压器表面，用于采集所述SF₆气体变压器内部的局部放电信号的原始图谱；

信号调理模块，与所述特高频传感器连接，用于对所述特高频传感器采集的原始图谱进行频域开窗、相位开窗、数字滤波、动态阈值方式排除干扰；

处理器模块，与所述信号调理模块连接，用于对所述信号调理模块处理后的图谱数据提取有效特征值，并将所述有效特征值与预置的典型故障图谱数据比对，预测所述SF₆气体变压器绝缘状态；

通信模块，与所述处理器模块连接，用于将所述有效特征值和所述SF₆气体变压器绝缘状态的预测结果发送至远端主机。

其中，所述特高频传感器包括OEM传感器和杆式传感器；OEM传感器在变压器出厂时安装在油箱顶部或侧壁上，杆式传感器安装在油阀处。

其中，所述特高频传感器与所述信号调理模块集成对插式连接成一个整体。

其中，所述处理器模块包括：

FFT变换单元，用于对经所述信号调理模块处理后的图谱数据进行FFT变换，获得其在各个频域下的幅值；

特征量提取单元，用于获取所述FFT变换单元得出的幅值，以及对应的相位信息和放电次数；

参数预置单元，用于预置SF₆气体变压器的典型故障图谱数据，所述典型故障图谱数据包括：悬浮放电故障、绝缘纸板沿面爬电故障、裸金属放电故障、绝缘纸板中气隙故障、油纸绝缘击穿故障的图谱数据；

对比处理单元，用于将所述特征量提取单元获取的幅值、相位信息和放电次数与所述参数预置单元中的典型故障图谱数据比对，预测所述SF₆气体变压器绝缘状态。

其中，所述通信模块包括：

编码模块，用于将所述特征量提取单元所获得的幅值、相位信息、放电次数以及SF₆气体变压器绝缘状态的预测结果以固定编码型式通过交互模块发送至远端主机；