[发明专利]一种变压器套管故障不停电诊断方法

说明书

本发明公开了一种变压器套管故障不停电诊断方法，在线监测采集变压器套管的化学、物理、电气特性数据，将采集的特性数据传输、显示在后台应用终端，并结合历史运行经验和专家库数据，实现变压器套管故障的不停电诊断。本发明能够实现套管受潮缺陷、油位异常缺陷、气体总量超标缺陷、发热异常缺陷、电容屏击穿缺陷、局放异常缺陷的综合智能诊断。

技术领域

本发明涉及套管故障诊断方法，具体涉及一种变压器套管故障不停电诊断方法，适用于电力系统110kV及以上电压等级的变压器套管故障的不停电诊断。

背景技术

众所周知，19世纪70年代开始，电力逐渐被广泛应用于工业生产的各行各业，标志着第二次工业革命的起始，人类从此跨入了“电气时代”。然而，当时电能只能就地使用，不能远距离传输，人们只能在电源点极小的范围内使用电能，这极大制约了工业革命的发展和进步。1884年，第一台变压器横空问世，人类开启了电能远距离输送的先河。

变压器是电能变换与传输的中心，对电网的安全运行至关重要。在变压器及套管不停电故障诊断的研究中发现，因变压器套管故障引起的电网事故时有发生，且随着电压等级的升高，套管故障的波及范围越来越大。套管故障或损坏不仅会造成停电事故，严重的还会引起变电站设备爆炸甚至酿成火灾，进一步扩大事故范围，危害极其严重。对变压器套管运行状态进行不停电实时诊断，可以帮助电力系统运维人员掌握设备运行状态，发现套管早期的潜伏性故障，引起运维人员重视，帮助变压器运维部门提前做好应对套管故障的准备措施，将缺陷消除在微弱的萌芽状态，保障变压器等电力设备的安全可靠运行。

现有的变压器套管故障诊断系统及方法，如介损、电容量等高压电气测试，手段较为单一，反映绝缘信息较少，需要停电完成，且试验周期长。此外，由于套管结构特殊，内部油量少，取油需停电，红外成像、紫外成像等带电检测有效性差，缺乏有效可靠的不停电在线监测手段，一直是行业痛点。

如《高压电器》2015年第3期上发表的文章“500kV变压器套管的在线监测与现场高压介损测量研究”采用介损、电容在线监测系统对主变套管的运行情况进行实时监测，通过介损电容的变化诊断套管的运行状态。申请人在研究中发现，该装置只能监测套管介损、电容量的变化，仅能反映套管电容屏击穿和绝缘严重受潮等缺陷，不能对套管常见故障进行有效诊断和预警。

中国专利“变压器高压侧套管故障检测方法”(申请号201711430538.6)提出：采用红外热像仪测温，对变压器高压侧套管是否存在故障进行检测。根据红外热像仪的显示画面，确定变压器高压侧套管是否出现异常，若有套管出现异常，则判断出现异常的套管是否存在故障，若不存在故障，则检测所述出现异常的套管的背景温度，并根据所述背景温度，重新设置红外热像仪的环境温度参数，通过重新设置后的红外热像仪，对变压器高压侧套管是否存在故障进行检测。该方法是变电站最常用的套管故障带电检测方法，对于套管油位异常、介损发热等严重缺陷比较敏感。但该方法存在严重不足：红外测温结果与测试人员的测试水平及经验密切相关，具有较大的随机性。同时，该方法只能反映套管的部分严重缺陷，对于套管内部轻微受潮、局放异常、产气量超标等早期潜伏性故障无法识别，不能实现套管故障的有效预警。

发明内容

本发明提供一种变压器套管故障不停电诊断方法，能很好地解决目前套管故障诊断中的“测试信息量少、手段较为单一、需要停电完成、带电检测有效性差、测试结果受测试人员水平和经验影响较大”的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种变压器套管故障不停电诊断方法，在线监测采集变压器套管的化学、物理、电气特性数据，将采集的特性数据传输、显示在后台应用终端，并结合历史运行经验和专家库数据，实现变压器套管故障的不停电诊断。

进一步地，具体包括以下步骤：

(1)前端智能设备及感知层采用一体化智能传感器在线监测采集变压器套管的化学、物理、电气特性数据；