氣體變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變壓器監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種六氟化硫SF6氣體變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]六氟化硫3?6氣體已有百年歷史，它是法國(guó)兩位化學(xué)家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性氣體。六氟化硫SF6具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能。其耐電強(qiáng)度為同一壓力下氮?dú)獾?.5倍，擊穿電壓是空氣的2.5倍，滅弧能力是空氣的100倍，所以3^是一種優(yōu)于空氣和油之間的新一代超高壓絕緣介質(zhì)材料。
[0003]由于SF6是一種不易燃不爆炸的惰性氣體，SF6氣體變壓器相對(duì)于傳統(tǒng)的油浸式變壓器來(lái)說(shuō)，有著安全、可靠、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)。目前已開(kāi)始逐漸得到實(shí)際應(yīng)用。
[0004]但SF6氣體絕緣變壓器也有一定的缺陷，一旦發(fā)生絕緣故障時(shí)影響范圍很大，而且檢修比較困難，這對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性造成極大的沖擊，應(yīng)盡量避免此類故障的發(fā)生。
[0005]目前國(guó)內(nèi)外對(duì)氣體絕緣變壓器進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的裝置主要是監(jiān)測(cè)SF6 (六氟化硫，作為氣體變中的絕緣介質(zhì))氣體壓力的裝置，就是SF6氣體壓力表和密度繼電器，SF6氣體壓力表和密度繼電器主要監(jiān)測(cè)SF6氣體壓力，當(dāng)變壓器氣箱和分接開(kāi)關(guān)氣室壓力下降超過(guò)設(shè)定下限，密度繼電器觸電閉合進(jìn)行報(bào)警，但這個(gè)監(jiān)測(cè)裝置不能對(duì)氣體變壓器內(nèi)部其他故障(如:局部放電等)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種SF6氣體變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)和方法較傳統(tǒng)預(yù)防SF6氣體變壓器故障方案，可以全面監(jiān)測(cè)SF6氣體變壓器內(nèi)部局部放電，避免絕緣故障引起停電檢修，并能對(duì)SF6氣體變壓器的絕緣進(jìn)行在線預(yù)警。采用本發(fā)明提供的SF6氣體變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法后，可以讓SF6氣體變壓器在出現(xiàn)停電故障前提前退出運(yùn)行，并讓備用電源或備用回路對(duì)其供電，避免發(fā)生停電故障，確保電網(wǎng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
[0007]為此，本發(fā)明提供一種六氟化硫3匕氣體變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:
特高頻傳感器，布設(shè)在3匕氣體變壓器表面，用于采集所述SF 6氣體變壓器內(nèi)部的局部放電信號(hào)的原始圖譜；
信號(hào)調(diào)理模塊，與所述特高頻傳感器連接，用于對(duì)所述特高頻傳感器采集的原始圖譜進(jìn)行頻域開(kāi)窗、相位開(kāi)窗、數(shù)字濾波、動(dòng)態(tài)閾值方式排除干擾；
處理器模塊，與所述信號(hào)調(diào)理模塊連接，用于對(duì)所述信號(hào)調(diào)理模塊處理后的圖譜數(shù)據(jù)提取有效特征值，并將所述有效特征值與預(yù)置的典型故障圖譜數(shù)據(jù)比對(duì)，預(yù)測(cè)所述3匕氣體變壓器絕緣狀態(tài)；
通信模塊，與所述處理器模塊連接，用于將所述有效特征值和所述3匕氣體變壓器絕緣狀態(tài)的預(yù)測(cè)結(jié)果發(fā)送至遠(yuǎn)端主機(jī)。
[0008]其中，所述特高頻傳感器包括OEM傳感器和桿式傳感器；0ΕΜ傳感器在變壓器出廠時(shí)安裝在油箱頂部或側(cè)壁上，桿式傳感器安裝在油閥處。
[0009]其中，所述特高頻傳感器與所述信號(hào)調(diào)理模塊集成對(duì)插式連接成一個(gè)整體。
[0010]其中，所述處理器模塊包括:
FFT變換單元，用于對(duì)經(jīng)所述信號(hào)調(diào)理模塊處理后的圖譜數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT變換，獲得其在各個(gè)頻域下的幅值；
特征量提取單元，用于獲取所述FFT變換單元得出的幅值，以及對(duì)應(yīng)的相位信息和放電次數(shù)；
參數(shù)預(yù)置單元，用于預(yù)置SF6氣體變壓器的典型故障圖譜數(shù)據(jù)，所述典型故障圖譜數(shù)據(jù)包括:懸浮放電故障、絕緣紙板沿面爬電故障、裸金屬放電故障、絕緣紙板中氣隙故障、油紙絕緣擊穿故障的圖譜數(shù)據(jù)；
對(duì)比處理單元，用于將所述特征量提取單元獲取的幅值、相位信息和放電次數(shù)與所述參數(shù)預(yù)置單元中的典型故障圖譜數(shù)據(jù)比對(duì)，預(yù)測(cè)所述3匕氣體變壓器絕緣狀態(tài)。
[0011]其中，所述通信模塊包括:
編碼模塊，用于將所述特征量提取單元所獲得的幅值、相位信息、放電次數(shù)以及3匕氣體變壓器絕緣狀態(tài)的預(yù)測(cè)結(jié)果以固定編碼型式通過(guò)交互模塊發(fā)送至遠(yuǎn)端主機(jī)；
交互模塊，用于經(jīng)防火墻與服務(wù)器連接，再通過(guò)光纖或者4G無(wú)線專網(wǎng)與所述遠(yuǎn)端主機(jī)連接，完成數(shù)據(jù)信息的交互。
[0012]其中，該SF6氣體變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括遠(yuǎn)端主機(jī)；
遠(yuǎn)端主機(jī)用于接收并顯示通信模塊發(fā)送的幅值、相位信息、放電次數(shù)以及所述3匕氣體變壓器絕緣狀態(tài)的預(yù)測(cè)結(jié)果；并可通過(guò)指令從調(diào)取所述特高頻傳感器獲得的原始圖譜。
[0013]對(duì)應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種六氟化硫3匕氣體變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，包括: 通過(guò)布設(shè)在3匕氣體變壓器表面的特高頻傳感器采集SF 6氣體變壓器內(nèi)部的局部放電信號(hào)的原始圖譜；
對(duì)所述原始圖譜進(jìn)行頻域開(kāi)窗、相位開(kāi)窗、數(shù)字濾波、動(dòng)態(tài)閾值方式排除干擾，獲得圖譜數(shù)據(jù)；
提取所述圖譜數(shù)據(jù)的有效特征值，并將所述有效特征值與預(yù)置的典型故障圖譜數(shù)據(jù)比對(duì)，預(yù)測(cè)所述SF6氣體變壓器絕緣狀態(tài)；
將所述有效特征值和所述3匕氣體變壓器絕緣狀態(tài)的預(yù)測(cè)結(jié)果發(fā)送至遠(yuǎn)端主機(jī)。
[0014]其中，所述提取所述圖譜數(shù)據(jù)的有效特征值，并將所述有效特征值與預(yù)置的典型故障圖譜數(shù)據(jù)比對(duì)，預(yù)測(cè)所述SF6氣體變壓器絕緣狀態(tài)包括:
對(duì)經(jīng)所述信號(hào)調(diào)理模塊處理后的圖譜數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT變換，獲得其在各個(gè)頻域下的幅值；
將所述幅值以及對(duì)應(yīng)的相位信息和放電次數(shù)與預(yù)置的典型故障圖譜數(shù)據(jù)比對(duì)，預(yù)測(cè)所述SF6氣體變壓器絕緣狀態(tài)；所述典型故障包括:懸浮放電故障、絕緣紙板沿面爬電故障、裸金屬放電故障、絕緣紙板中氣隙故障、油紙絕緣擊穿故障等。所述典型故的障圖譜數(shù)據(jù)包括典型故障的頻率能量段、放電相位、次數(shù)、幅值、趨勢(shì)等。
[0015]其中，所述將所述有效特征值和所述SF6氣體變壓器絕緣狀態(tài)的預(yù)測(cè)結(jié)果發(fā)送至遠(yuǎn)端主機(jī)包括: 將所述有效特征值以及3匕氣體變壓器絕緣狀態(tài)的預(yù)測(cè)結(jié)果以固定編碼型式通過(guò)交互模塊通過(guò)光纖或者4G無(wú)線專網(wǎng)發(fā)送至遠(yuǎn)端主機(jī)。
[0016]其中，所述將所述有效特征值和所述SF6氣體變壓器絕緣狀態(tài)的預(yù)測(cè)結(jié)果發(fā)送至遠(yuǎn)端主機(jī)之后，還包括:
遠(yuǎn)端主機(jī)通過(guò)指令從調(diào)取所述特高頻傳感器獲得的原始圖譜。
[0017]本發(fā)明提供的SF6氣體變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法較傳統(tǒng)預(yù)防SF 6氣體變壓器故障方案，可以全面監(jiān)測(cè)SF6氣體變壓器內(nèi)部局部放電，避免絕緣故障引起停電檢修，并能對(duì)SF6氣體變壓器的絕緣進(jìn)行在線預(yù)警。采用本發(fā)明提供的SF 6氣體變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法后，可以讓3匕氣體變壓器在出現(xiàn)停電故障前提前退出運(yùn)行，并讓備用電源或備用回路對(duì)其供電，避免發(fā)生停電故障，確保電網(wǎng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明提供的SF6氣體變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明提供的SF6氣體變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明提供的SF6氣體變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中處理器模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明提供的SF6氣體變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法第一實(shí)施例流程示意圖；
圖5為本發(fā)明提供的SF6氣體變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法第二實(shí)施例流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明提供的SF6氣體變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法較傳統(tǒng)預(yù)防SF 6氣體變壓器故障方案，可以全面監(jiān)測(cè)SF6氣體變壓器內(nèi)部局部放電，避免絕緣故障引起停電檢修，并能對(duì)SF6氣體變壓器的絕緣進(jìn)行在線預(yù)警。采用本發(fā)明提供的SF 6氣體變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法后，可以讓3匕氣體變壓器在出現(xiàn)停電故障前提前退出運(yùn)行，并讓備用電源或備用回路對(duì)其供電，避免發(fā)生停電故障，確保電網(wǎng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
[0021]參見(jiàn)圖1，為本發(fā)明提供的3匕氣體變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該SF6氣體變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括:
特高頻傳感器21，布設(shè)在SF6氣體變壓器10表面，用于采集所述SF6氣體變壓器10內(nèi)部的局部放電信號(hào)的原始圖譜。
[0022]信號(hào)調(diào)理模塊22，與所述特高頻傳感器21連接，用于對(duì)所述特高頻傳感器21采集的原始圖譜進(jìn)行頻域開(kāi)窗、相位開(kāi)窗、數(shù)字濾波、動(dòng)態(tài)閾值方式排除干擾，生成圖譜數(shù)據(jù)。
[0023]處理器模塊23，與所