[发明专利]一种多维监测信息联合的特高压变压器故障预警装置及方法

说明书

本发明公开了一种多维监测信息联合的特高压变压器故障预警装置及方法，涉及变压器监测技术领域其具体包括：数据采集单元，用于采集特高压变压器的油温信息、油中溶解气体信息、高频局部放电信息以及超声波局部放电信息；数据处理单元，用于接收所述数据采集单元所采集的信息，识别并分析所述信息中的异常数据，判断特高压变压器是否出现故障；数据通信单元，用于接收并传送所述故障信息至终端。本发明提供了一种“电‑热‑气”多维监测信息联合的特高压变压器故障预警装置及方法，解决了传统方式中采集单一影响因素故障预警不够及时的问题。

技术领域

本发明涉及变压器监测技术领域，具体讲是一种多维监测信息联合的特高压变压器故障预警装置及方法。

背景技术

特高压变压器作为电网的核心设备，是目前电压等级最高、含油量最多、结构最复杂、造价最高的主设备之一，一旦发生故障，将危及大范围电网的安全稳定运行，甚至威胁运检人员的生命安全，因此亟需研究特高压变压器故障预警方法，对早期(潜在)故障及时发出报警信号。

目前特高压变压器内部故障预警主要通过油中溶解气体在线装置实现。特高压变压器结构复杂，内部故障往往伴随多维特征信息，油色谱携带的信息有限，无法全面反映故障特征信息，导致故障预警不准确，误报和漏报时有发生，增加运检人员负担。其中所述特高压变压器故障指内部故障(外部故障可通过肉眼检查等较为简单的方法发现)，具体地，所述内部故障包括过热故障与放电故障(基本涵盖所有内部故障)。

针对在油中溶解气体信息：目前主要利用在线油色谱来监测变压器的状态，实现内部故障报警，进一步地，目前主要依据《DLT 722-2014变压器油中溶解气体分析和判断导则》标准中推荐的三比值法来判断故障类型，然而，三比值法一般在特征气体含量超过注意值(所述注意值：对于特高压变压器：氢气150μL/L、乙炔1μL/L、总烃150μL/L)后使用。实际上，特高压变压器由于含油量达150吨，当特征气体超出上述注意值时，其油中特征气体总量远超于常规变压器，其内部很可能故障已经发展了一段时间，甚至有可能存在严重故障，因此，三比值法无法实现特高压变压器内部故障预警。

再者，现有技术中采用油温阈值报警的方式(如油温超过70℃发出报警信号)。然而变压器，尤其是特高压变压器含油量达150吨，很少有故障能够导致油温达到设计的报警值，或者说当油温达到报警值时，说明变压器内部已经发生了非常严重的故障，也就没发挥故障预警的作用。本领域技术人员在现有基础上很容易忽略油温变化，从而导致不及时发现故障。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种多维监测信息联合的特高压变压器故障预警装置及方法。

本发明的技术解决方案如下：

一种多维监测信息联合的特高压变压器故障预警装置，包括：

数据采集单元，用于采集特高压变压器的油温信息、油中溶解气体信息、高频局部放电信息以及超声波局部放电信息；

数据处理单元，用于接收所述数据采集单元所采集的信息，识别并分析所述信息中的异常数据，判断特高压变压器是否出现故障；

数据通信单元，用于接收并传送所述故障信息至终端。

作为本发明的优选方案，所述数据采集单元包括设置在特高压变压器上的高频电流传感器、超声波传感器、油面温度计以及与特高压变压器取油阀连接的气相色谱仪。

作为本发明的优选方案，所述油中溶解气体信息包括氢气、乙炔、甲烷以及乙烯的气体含量的至少一种。

本发明还公开了一种多维监测信息联合的特高压变压器故障预警方法，将数据采集单元采集到特高压变压器的油温信息、油中溶解气体信息、高频局部放电信息以及超声波局部放电信息，发送至数据处理单元，数据处理单元对接收到的信息进行识别并分析，判断特高压变压器是否出现故障，如果判断出为故障信息，数据通信单元将该故障信息传送至终端，发出预警信息。