[发明专利]一种贴片式变压器局放检测系统

说明书

本发明提出了一种贴片式变压器局放检测系统，包括特高频局放检测传感器模块、脉络检波模块、FPGA并行采集模块，所述特高频局放检测传感器模块采用贴片式结构，特高频局放检测传感器模块的输出端与脉络检波模块相连，所述脉络检波模块的输出端与FPGA并行采集模块相连，所述特高频局放检测传感器模块用以接收变压器局部放电产生的特高频局放信号，所述脉络检波模块用以降低信号频率，将特高频局放检测传感器模块接收的特高频局放信号转换为包络波，由FPGA并行采集模块进行多路并行采样，并将得到局放检测信号输送至数字信号处理器。该检测系统能够运用于正在运行的变压器，扩大了特高频的频率接收范围，能够更加广域的接收局部放电产生的特高频电磁波。

【技术领域】

本发明涉及变压器局放故障检测的技术领域，特别是一种贴片式变压器局放检测系统。

【背景技术】

变压器为电力系统核心设备之一，重要性非常突出。因此，其运行的可靠程度对于电力系统的安全稳定非常之关键，而电力变压器的安全可靠性很大程度上依赖于其绝缘的可靠性。局放是绝缘性能的最重要表现形式之一，也是引起变压器重大事故的重要根源。由于电力变压器，尤其是大型、巨型的电力变压器，其计划停电检查、检修的时间相对比较少。为此，有效地在线检测变压器内部的放电，实时辨识其运行情况，是提前发现变压器的内部缺陷、预防重特大安全事故的重要方法与手段。

然而，变压器现场的干扰有很多种，具体包括变频电子设备干扰、移动通信干扰、载波通信干扰、外部电晕等，根据试验研究，这些干扰所处的频段大多数在500MHz以下，变压器局放脉冲电流法主要采用高频电流传感器(罗柯夫斯基线圈)作为检测用传感器，检测频段上限大约为50MHz，超声法主要选择超声波检测元件作为传感器，其传感器的检测频率上限在10MHz附近，显然，以上两种方法与变压器现场干扰存在重叠部分，从而不能避开变压器现场的电磁干扰，容易引起误测量，因此传统的变压器局放监测装置由于监测频段低，面临噪声无法消除等问题。油色谱监测法主要通过测量变压器油受高热分解而生成的溶解于油的气体(局放是导致油分解为气体的重要因素)实现，本质上属于间接测量，实践证明其测量结果较准，是目前变压器监测的主流方法之一，但该方法实现局放的监测，需要经历气体的溶解、气体在变压器油箱内扩散、油气分离、气体传输、气体组分分离等一系列过程，从局放的发生至获得检测结果要经历较长的时间，对变压器内部剧烈放电反应的迅捷度不满足要求。因此，有必要研究变压器新的检测方法，使其在噪声抑制、监测的实时性及迅捷度方面满足要求。油侵式变压器在内部发生局部放电时，将衍射出大量的高频电磁波，这种高频电磁波的频段一般在300-1500MHz之间，通过有效检测变压器内部局部放电所衍射的电磁波，即可实现变压器内部放电的监测。

虽然目前已经有特高频局放检测传感器，但其形状一般为椭圆形结构，实际使用时是通过阀门插入变压器内部，使得这种特高频传感器不仅不能适合正在运行的变压器，且插入变压器内部传感器距离还要算计好距离，以免同变压器铁芯内部高压绕组击穿或引起绝缘短路。为此，利用超高频法监测局部放电的首要任务便是研制出合适的天线传感器。以接收局放超高频电磁波。为适应小型集成化的需求，超宽带平面天线的研究与应用引人瞩目。一般来说，天线的尺寸越小，天线的效率和带宽性能就会呈反向变化的关系，因此需要在尺寸与效率和带宽之间找到平衡。超宽带印刷单极子天线具有重量轻、体积小、低剖面、方向图全向、易于共形和集成等优点，在短距离无线通信系统中获得了广泛的应用。共面波导馈电的印刷天线具有宽频带、阻抗匹配简单、辐射损耗小和易于集成等优点。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种贴片式变压器局放检测系统，能够运用于正在运行的变压器，扩大了特高频的频率接收范围，能够更加广域的接收局部放电产生的特高频电磁波。