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变压器绝缘在线监测与故障诊断研究平台
 更新时间:2008年09月22 【字体: 】 


   变压器绝缘在线监测与故障诊断研究平台针对电力系统中最关键的枢纽性设备—电力变压器展开研究,主要包括四个方向:1、变压器局部放电特高频在线检测及故障诊断技术;2、变压器局部放电故障定位技术;3、变压器油纸绝缘老化状态及寿命预估;4、变压器绝缘综合监测及诊断技术。

图 变压器局部放电检测系统

 

 


油中局部放电频谱研究

 

其中,方向1研究内容主要包括局部放电检测用特高频传感器及检测系统的研究,信号分析与处理技术,故障诊断方法研究以及早期局部放电故障的预警等;方向2侧重于变压器单点及多点局部放电故障准确定位的研究;方向3通过糠醛等特征生成物含量、绝缘纸聚合度等的分析,结合温度、负荷、震动等各种因素的影响,研究变压器油纸绝缘的老化状态评估方法以及剩余寿命的估计;方向4则综合运用油色谱分析、局部放电、油温、铁心接地电流、套管介损、震动以及绕组变形测量等多种检测手段,研究多检测信息融合的方法及诊断技术。

 


图 新型变压器人/手孔UHF传感器

试验平台配备了先进的检测设备及软硬件条件,主要包括:

1. LeCroy 8620A数字存储示波器(4通道,6GHz20GS/s

2. Tek RSA3303A实时频谱测量仪(DC-3GHz15M实时带宽)

3. LeCroy LC574A4通道,1GHz4GS/s)数字存储示波器

4. FDTD三维瞬态电磁场分析软件

5. NI LabView7.0测控分析软件包

6. 120kV/150kVA无晕试验变压器及控制系统

7. 基于超宽带RF传感器阵列的变压器局部放电定位模型

8. DST-4型局部放电检测仪

9. 中分20007组分智能气体色谱检测系统

10. 变压器油纸绝缘自动控温局部放电老化试验模型

11. 变压器局部放电特高频检测系统



 

LeCroy 574A示波器
4Chs1GHz4GS/s
LeCroy 8620A示波器
4通道,6GHz,20GS/s

 

Tek RSA3303A实时频谱仪
全带宽3GHz,实时带宽15MHz

 

 

   课题组自2001年起从事局部放电UHF技术研究,通过实验室和现场的大量探索,现已开发出基于UHF法的GIS放电检测系统和便携式放电定位系统,并在河南、山西、北京等十几个变电站进行了安装和巡测,发现故障多起。完成了UHF法用于变压器局部放电检测的可行性研究,对油中典型局部放电模型的放电特征进行了统计分析。研制成功变压器局部放电特高频检测系统,并率先在国内某220kV主变上应用;发明了UHF人孔、手孔等传感器安装方式;获得国家实用新型专利(名称:基于人(手)孔传感器安装方式的变压器局部放电超高频(UHF)在线监测装置,专利号:ZL 2004 2 0084775.3)。自主开发的变压器局部放电UHF检测装置在河南、山西、福建、北京、长春、新加坡等多台110kV220kV等变压器上展开了大量现场实测,并多次成功检测到了常规方法难以发现的局部放电故障,取得了丰富的现场运行经验。目前,该成果已获得北京市产学研推广项目的支持,正在实现由科研成果向成熟产品的转化。 

 

开封315kVA/110kV变压器人手孔传感器

 

福建泉州南浦电厂220kV变压器


新加坡220kV变压器

北京超高压公司房山500kV主变


(以上现场检测图片可4选一)

     2004年获得国家自然基金小额试研项目(50477040)的支持,初步探索了UHF法用于变压器局部放电定位的可行性,取得了一系列研究成果,初步形成了基于超宽带射频传感器阵列检测的变压器局部放电定位技术。2007年,在国内某220kV变压器上采用UHF检测技术进行了定位实地测量,取得了较好的效果。并初步在试验室进行了初步的多点定位探索,在屏蔽室内同时对2个局部放电试品进行加压使二者同时放电,试验系统准确地区分了两个放电源发出的信号且定到了两个放电源所在的空间几何位置。

 

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