[发明专利]一种分布式换流变压器直流偏磁检测系统及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力变压器直流偏磁检测技术，具体涉及一种分布式换流变压器直流偏磁检测系统及其检测方法。

背景技术

超/特高压直流输电具有电能损耗低、传输距离远的优点，是解决我国能源分布与经济发展不平衡问题的重要手段。随着大容量、长距离直流输电线路的投产，当直流输电系统以大地回路方式运行时，换流站附近交流变电站接地网之间存在电位差。此时，换流站接地极中的部分电流将经过变压器的中性点流入变压器，使得励磁电流发生畸变并产生大量谐波，造成变压器铁心磁通半波饱和，发生直流偏磁现象。变压器出现直流偏磁时，一方面，铁心磁致伸缩增强，振动噪声加剧；另一方面，铁心漏磁场增大，致使变压器金属结构件的损耗增大、温升增加，引发局部过热、绝缘受损，最终导致变压器的使用寿命降低。因此，在换流站投运前，需要采用大地回路方式进行调试，以确定其附近交流变电站受直流偏磁的影响分布情况与受影响程度，进而制定直流偏磁控制措施。

为了确定换流站附近交流变电站受直流偏磁的影响情况，目前，变压器噪声与中性点电流主要采用两套仪器分别检测，即利用声级计测量变压器噪声、利用电流测试仪检测变压器中性点电流，具体过程为：首先利用软件进行仿真计算，预测受直流偏磁影响较强的变电站所在位置，工作人员分别前往变电站现场，在换流站采用大地回路运行方式前后分别测量变压器噪声与中性点电流，通过测量前后的数据对比判断直流偏磁的影响程度。由于仿真计算受影响因素较多，因此准确掌握受影响变电站数量与位置的难度较大，可能存在遗漏情况。另外，受影响变电站分布范围较广，该方法需要的测试人员及设备数量较多，测试方式缺乏灵活性，容易造成人力与物力资源浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种能够克服变电站分布范围广、数量多的问题，且不需要过多人力与设备资源，测试方式灵活、成本较低的分布式换流变压器直流偏磁检测系统及其检测方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种分布式换流变压器直流偏磁检测系统，包括多个检测终端，所述检测终端包括传感器模块、数据采集模块、中央控制器、通信模块、时钟模块和电源模块，所述传感器模块、数据采集模块、中央控制器、通信模块依次相连，所述时钟模块和中央控制器相连，所述电源模块分别与数据采集模块、中央控制器、通信模块相连，所述传感器模块包括传声器、加速度传感器和电流互感器。

优选地，所述传声器安装位置距离换流变压器的基准面1m，且位于换流变压器的1/2高度位置。

优选地，所述加速度传感器通过磁座吸附在换流变压器的箱体表面且位于换流变压器的1/2高度位置，所述加速度传感器的安装避开换流变压器箱体表面的冷却装置与箱体加强筋。

优选地，所述电流互感器安装于换流变压器的接地中性点，并且被中性点接地导线贯穿。

优选地，所述数据采集模块的采样速率高于40kHz。

所述通信模块为GPRS通信模块。

一种基于前述分布式换流变压器直流偏磁检测系统的直流偏磁检测方法，步骤包括：

1）预先为各个换流变压器安装检测终端，并为所有检测终端布置一个中央处理单元，将各个检测终端分别通过互联网和中央处理单元相连；

2）在换流变压器正常运行方式下，通过中央处理单元向各个检测终端发出控制指令，所述检测终端在收到控制指令以后，通过传声器检测换流变压器的噪声信号、加速度传感器检测换流变压器的振动信号、电流互感器检测换流变压器的中性点电流信号，然后通过中央控制器计算出噪声信号的噪声声压级、计算出振动信号的1/3倍频谱和振动信号的速度幅值、计算出中性点电流信号的中性点电流有效值，并将正常运行方式下的噪声信号的噪声声压级、振动信号的1/3倍频谱、振动信号的速度幅值、中性点电流有效值通过互联网发送给中央处理单元，所述中央处理单元分别保存各个检测终端在换流变压器正常运行方式下检测得到的噪声信号的噪声声压级、振动信号的1/3倍频谱、振动信号的速度幅值、中性点电流有效值；