[发明专利]一种用于在线监测换流变压器阀侧套管参数的方法和系统

说明书

本发明提供一种用于在线监测换流变压器阀侧套管参数的方法和系统。所述方法和系统按照预先设置的分类规则对拟监测的换流变压器阀侧套管划分为多种分类，并确定每种分类中阀侧套管的分组数量，以及每个分组中的阀侧套管，然后同步采集拟监测的阀侧套管同一时间段的表征泄漏电流的信号数据作为待分析数据，并通过对分组的待分析数据选择参考信号和对比信号后，分别计算基波分量和谐波分量的相角差与信号幅值以确定相对介质损耗因数和电容量比值，进而将计算结果与设定值比较确定换流变压器阀侧套管的运行状态。所述方法和系统综合分析每种分类下相对介质损耗因数和电容量比值的计算结果，可准确地定位性故障或者异常的换流变压器阀侧套管。

技术领域

本发明涉及容性设备在线监测领域,并且更具体地，涉及一种用于在线监测换流变压器阀侧套管参数的方法和系统。

背景技术

换流变压器阀侧套管是换流站及换流变压器的关键设备及部件，起着导电连接、绝缘隔离和机械连接的作用。换流变压器阀侧套管是换流站电能输送的必经通道，其性能指标及运行可靠性关系整个直流系统的安全。目前在运的进口或国产交/直流套管故障频发，轻则套管受损，重则套管爆炸、损坏变压器、造成电网停电，严重影响电网安全运行，造成巨大的经济损失及社会影响。据不完全统计，国家电网公司2007年～2017年间，换流站套管共发现缺陷94例，主要缺陷类型包括内部放电、载流连接部件过热、密封不良、电容芯体开裂等，但最终均表现为绝缘故障导致主设备被迫停运。而套管相关故障往往呈现缓慢发展却突然爆发的特点，只有通过实时在线监测套管运行状态才能发现及时问题。但是目前对于换流变压器阀侧套管的在线监测手段极为有限，仅有套管内部气体压力监测、换流变阀侧套管末屏分压器电压监测两种方式，且两者对故障初期的响应不够灵敏。

介质损耗因数、电容量是电力设备关键参数，且介质损耗因数、电容量在线监测在其他容性电力设备已有工程应用。但由于换流变套管承载的电压、电流波形含有直流分量和谐波分量、不同套管承受的电压波形各不相同、无电压互感器的电压参考信号等多种特殊因素的存在，导致传统的介质损耗因数、电容量监测装置及方法并不适用于换流变压器阀侧套管。

发明内容

为了解决现有技术中的介质损耗因数、电容量监测装置及方法不适用于换流变压器阀侧套管的技术问题，本发明提供一种用于在线监测换流变压器阀侧套管参数的方法，所述方法包括：

按照预先设置的换流变压器阀侧套管的选择方案确定拟监测的换流变压器阀侧套管；

按照预先设置的分类规则对所述拟监测的换流变压器阀侧套管划分为多种分类，并确定符合每种分类规则的换流变压器阀侧套管的分组数量，以及每个分组中的换流变压器阀侧套管；

同步采集所述拟监测的每个换流变压器阀侧套管的表征泄漏电流的信号，并选取同一时间段采集的表征泄漏电流的信号数据作为待分析数据；

从每组换流变压器阀侧套管的待分析数据中选择任意一个换流变压器阀侧套管的待分析数据作为参考信号，将其他换流变压器阀侧套管的待分析数据作为对比信号，计算所述对比信号和参考信号之间的基波分量和谐波分量相角差，以及所述对比信号和参考信号的信号幅值；

确定拟监测换流变压器阀侧套管参数相对介质损耗因数和电容量比值，其中，根据每组对比信号和参考信号之间的基波分量和谐波分量相角差，以及预先设置的介质损耗因数初始值计算每组中换流变压器阀侧套管的相对介质损耗因数，以及根据所述对比信号和参考信号的信号幅值计算每组中换流变压器阀侧套管的电容量比值。

进一步地，所述根据每组对比信号和参考信号之间的基波分量和谐波分量相角差，以及预先设置的介质损耗因数初始值计算每组中换流变压器阀侧套管的相对介质损耗因数，以及根据所述对比信号和参考信号的信号幅值计算每组中换流变压器阀侧套管的电容量比值之后还包括将所述相对介质损耗因数和电容量比值分别与预先设置的范围值进行比较，确定监测的换流变阀侧套管运行状态。

进一步地，在按照预先设置的换流变压器阀侧套管的选择方案确定拟监测的换流变压器阀侧套管之前还包括：