基於多頻段電流穿心傳感的變壓器介損及局放綜合監測係統
產品概述
高壓變壓器本體和套管在運行過程中由於設計製造缺陷 、安裝工藝控製不嚴和絕緣老化 ，在遭受各種極端工況或過電壓之後內部可能出現局部放電 ，引發嚴重故障 。因此全麵監測變壓器本體及套管在運行過程中的電氣絕緣狀態對提高變壓器運行可靠性 ，避免事故發生至關重要 。
目前大多數變壓器加裝了油色譜在線監測裝置 ，但是其監測靈敏度和可靠性有待進一步提升 ，對本體內早期絕緣缺陷監測有效性較低 。此外由於套管與本體相對獨立 ，目前除帶電紅外測溫外 ，對套管的運行狀態缺乏直接有效的監測手段 。
我公司與清華四川能源互聯網研究院長期合作研究 ，開發了基於多頻段電流穿心傳感的變壓器介損及局放綜合監測係統 ，為了提高抗幹擾性能 ，開創性地增加了穿心式特高頻傳感器 ，其檢測頻段分布在100MHz～1000MHz 。係統實現變壓器本體及套管內局部放電的實時監測（包括局部放電信號的幅值 、相位 、放電頻次） ，並生成局部放電的工頻單周實時波形 、PRPS和PRPD放電特征圖譜 ，以及局部放電發展的發展趨勢圖 。係統利用圖譜特征分析,自動進行故障模式識別 ，分析和預測局部放電缺陷的嚴重程度和發展趨勢 ，對絕緣缺陷進行實時報警 ，為絕緣狀態診斷提供可靠判據 。此外係統還能實時監測套管相對介損和相對電容量 ，結合局部放電監測數據 ，提供變壓器套管運行狀態的綜合診斷 。
技術參數
產品優勢
● 引入特高頻電流穿心傳感 ，局部放電監測抗幹擾能力強 。
● 充分融合高頻與特高頻電流傳感優勢 ，大幅度提高了變壓器本體及套管局部放電監測靈敏度 ，顯著優於同類產品 。
● 功能全麵 ，可監測介損 、高頻局放和特高頻局放 ，實現多狀態量的綜合評價 。
● 針對末屏結構進行了定製化設計 ，確保末屏改造之後運行可靠 。
產品結構
係統采用分層 、分布式結構 ，分別由傳感器 、放大單元 、綜合監測終端和站端本地管理服務器組成 。係統支持IEC61850（MMS）或IEC60870-101/104規約 ，支持GPS對時 、光B碼或電B碼對時 。傳感器主要包括介損傳感器 、高頻局放傳感器和特高頻局部放電傳感器 。
1) 多功能組合式穿心傳感
介損傳感器 。通過測量末屏地線上的工頻電流和諧波電流 ，計算得到套管的相對介質損耗和相對電容量 。
高頻穿心電流傳感器 。當變壓器及套管內部發生局部放電時 ，會有脈衝電流通過末屏接地線流入大地 。因此在末屏接地線上安裝HFCT傳感器 ，可以進行局部放電電流傳感 ，傳感器響應頻帶為1MHz-30MHz 。高頻局部放電信號幅值與放電量呈線性關係 ，可用於放電嚴重程度評估 。
特高頻穿心電流傳感器 。采用合金鐵磁新材料設計的特高頻穿心電流傳感器，可檢測100MHz-1000MHz特高頻電流信號 ，最大等效阻抗可達36Ω ，平均等效阻抗大於15Ω。
2) 放大單元
放大單元接入介損 、高頻和特高頻局放信號 ，將模擬信號轉換成光纖信號 ，對信號進行放大和濾波處理 。
3) 監測終端
監測終端實現信號采集 、數據前端處理 、遠傳通信 。綜合監測單元采樣率50MS/s ，工作模式支持3路介損 、3路高頻信號 、3路特高頻和1路同步電壓通道信號的接入 。
4) 綜合監控主機
軟件實現的功能包括 ：介損和局放數據實時獲取並展示 ，實時數據預警 ，終端配置信息遠程設置 ，用戶賬戶管理 ，設備全局預覽 。
