一種電力變壓器局部放電超聲傳感器的檢測校驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供的一種電力變壓器局部放電超聲傳感器的檢測校驗(yàn)系統(tǒng)包括設(shè)置在變壓器油箱內(nèi)的局部放電模擬裝置；局部放電模擬裝置的兩端通過變壓器套管分別與無局部放電升壓變壓器的高壓引線和地面相連；超聲傳感器設(shè)置在變壓器油箱內(nèi)部；超聲傳感器的輸出端分別與示波器、瞬態(tài)記錄儀的輸入端和超聲定位監(jiān)測系統(tǒng)相連；瞬態(tài)記錄儀的輸出端與計(jì)算機(jī)相連。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的一種電力變壓器局部放電超聲傳感器的檢測校驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了不同傳感器對電力變壓器局部放電及定位檢測準(zhǔn)確、簡便的性能評估。
【專利說明】—種電力變壓器局部放電超聲傳感器的檢測校驗(yàn)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型本一種超聲傳感器的檢測校驗(yàn)系統(tǒng)，具體講涉及一種電力變壓器局部放電超聲傳感器的檢測校驗(yàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備之一，其安全運(yùn)行意義重大；在現(xiàn)場運(yùn)行中，電力變壓器局部放電是導(dǎo)致電力變壓器絕緣劣化的重要原因之一。然而大型電力變壓器內(nèi)部局部放電源的準(zhǔn)確定位，一直是高電壓設(shè)備絕緣檢測領(lǐng)域的難題；各個國家對變壓器中局部放電的機(jī)理已經(jīng)開展了大量研究工作，并取得了很大進(jìn)展，現(xiàn)有技術(shù)中電力變壓器內(nèi)部局部放電源定位方法包括:
[0003]現(xiàn)有的檢測方法主要是通過超聲波定位方法對局放物理量的檢測來發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部是否發(fā)生了局放；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生局部放電時，會產(chǎn)生電磁波、放電脈沖和超聲波等信號，超聲波在變壓器中的不同介質(zhì)中傳播(油紙、繞組和隔板等)，到達(dá)固定在變壓器油箱壁上的超聲傳感器；通過多個超聲傳感器測量不同傳感器測量到的信號的時間延時，經(jīng)過定位算法的計(jì)算確定局放源的位置。電力變壓器局放產(chǎn)生的超聲波信號一般很微弱，超聲傳感器靈敏度越高，就越容易檢測到微弱信號，信噪比也會相應(yīng)得到提高；變壓器局放超聲傳感器的作用就是將接收到的變壓器局放超聲波信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。
[0004]變壓器局放超聲傳感器校驗(yàn)的目標(biāo)是獲得傳感器的響應(yīng)特性，即確定傳感器的傳遞函數(shù)。通常傳遞函數(shù)準(zhǔn)確的表達(dá)式難以給出，但在工程應(yīng)用中，會以圖表的形式繪出傳感器的回應(yīng)特性，也就是常見的靈敏度曲線。通過傳感器的靈敏度曲線可以評估傳感器的使用范圍。靈敏度曲線通常以頻率和給定條件下輸出電壓的關(guān)系曲線給出。
[0005]目前，國內(nèi)尚無電力變壓器局部放電定位用超聲傳感器校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，因此提供一種用于電力變壓器局部放電超聲傳感器的檢測校驗(yàn)系統(tǒng)顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了滿足現(xiàn)有技術(shù)的需要，本實(shí)用新型提供了一種電力變壓器局部放電超聲傳感器的檢測校驗(yàn)系統(tǒng)包括設(shè)置在變壓器油箱內(nèi)的局部放電模擬裝置；所述局部放電模擬裝置的兩端通過變壓器套管分別與無局部放電升壓變壓器的高壓引線和地面相連；超聲傳感器設(shè)置在所述變壓器油箱內(nèi)部；所述超聲傳感器的輸出端分別與示波器、瞬態(tài)記錄儀的輸入端和超聲定位監(jiān)測系統(tǒng)相連；所述瞬態(tài)記錄儀的輸出端與計(jì)算機(jī)相連。
[0007]優(yōu)選的，所述檢測校驗(yàn)系統(tǒng)包括電力變壓器局部放電檢測系統(tǒng)和局部放電定位檢測系統(tǒng)；所述電力變壓器局部放電檢測系統(tǒng)的所述超聲傳感器包括對稱設(shè)置在所述變壓器油箱兩側(cè)的待測超聲傳感器和標(biāo)準(zhǔn)超聲傳感器；所述局部放電模擬裝置設(shè)置在所述變壓器油箱中心；所述局部放電定位檢測系統(tǒng)的所述超聲傳感器為設(shè)置在所述變壓器油箱內(nèi)部任意位置的所述待測超聲傳感器；所述局部放電模擬裝置設(shè)置在所述變壓器油箱內(nèi)部任意位置；[0008]優(yōu)選的，所述電極局部放電模擬裝置包括針板電極模擬裝置、球板電極模擬裝置、懸浮電極模擬裝置、沿面電極模擬裝置、氣隙電極模擬裝置和平板電極模擬裝置；所述電極局部放電模擬裝置分別實(shí)現(xiàn)油中針板放電、油紙絕緣放電、油中懸浮電位放電、絕緣紙板沿面放電、油中氣泡放電和絕緣紙板缺陷放電；
[0009]優(yōu)選的，所述局部放電定位檢測系統(tǒng)的所述待測超聲傳感器通過饋線與超聲定位監(jiān)測系統(tǒng)相連；所述待測超聲傳感器的數(shù)目為N，N至少為2 ；
[0010]所述超聲定位監(jiān)測系統(tǒng)分別監(jiān)測所述待測超聲傳感器對同一個所述電極局部放電模擬裝置的定位檢測結(jié)果；將所述定位檢測結(jié)果與所述電極局部放電模擬裝置的實(shí)際放電位置進(jìn)行比較判斷所述待測超聲傳感器的靈敏度；所述實(shí)際放電位置通過三維坐標(biāo)測量得到；
[0011]優(yōu)選的，所述待測超聲傳感器為UHF傳感器時，所述UHF傳感器通過所述饋線與UHF定位監(jiān)測系統(tǒng)相連；所述UHF傳感器的數(shù)目為M，M至少為2 ；
[0012]所述UHF定位監(jiān)測系統(tǒng)分別監(jiān)測所述UHF傳感器對同一個所述電極局部放電模擬裝置的定位檢測結(jié)果；將所述定位檢測結(jié)果與所述電極局部放電模擬裝置的實(shí)際放電位置進(jìn)行比較判斷所述UHF傳感器的靈敏度；所述實(shí)際放電位置通過三維坐標(biāo)測量得到。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]1、本實(shí)用新型技術(shù)方案中，超聲傳感器對電力變壓器進(jìn)行局部放電檢測時采用示波器分別顯示待測超聲傳感器和標(biāo)準(zhǔn)超聲傳感器對同一個電機(jī)局部放電模擬裝置檢測的輸出電壓變化波形，對待測超聲傳感器靈敏度的比較判斷更加直觀、方便；
[0015]2、本實(shí)用新型技術(shù)方案中，超聲傳感器對電力變壓器進(jìn)行局部放電檢測時，通過計(jì)算機(jī)對待測超聲傳感器的復(fù)值響應(yīng)D (fffl)的幅值和相位分析，使得待測超聲傳感器靈敏度校驗(yàn)更加準(zhǔn)確；
[0016]3、本實(shí)用新型技術(shù)方案中，超聲傳感器電力變壓器局部放電檢測系統(tǒng)的電極局部放電模擬裝置能夠模擬油中針板放電、油紙絕緣放電、油中懸浮電位放電、絕緣紙板沿面放電、油中氣泡放電和絕緣紙板缺陷放電，為全面校驗(yàn)超聲傳感器提供了準(zhǔn)確的測試平臺；
[0017]4、本實(shí)用新型技術(shù)方案中，超聲傳感器電力變壓器局部放電定位檢測系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對多個不同超聲傳感器之間的性能校驗(yàn)檢測；同時也可實(shí)現(xiàn)對多個不同UHF傳感器之間的性能校驗(yàn)檢測。
[0018]5、本實(shí)用新型提供的一種電力變壓器局部放電超聲傳感器的檢測校驗(yàn)系統(tǒng)，為不同廠商生產(chǎn)的傳感器提供了一個性能對比平臺；實(shí)現(xiàn)了不同傳感器對電力變壓器局部放電檢測及定位檢測準(zhǔn)確、簡便的性能評估。
[0019]6、本實(shí)用新型提供的一種電力變壓器局部放電超聲傳感器的檢測校驗(yàn)系統(tǒng)，針對目前國內(nèi)尚無電力變壓器局放超聲傳感器的性能檢測、評價的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀，對今后行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制訂具有參考價值。
[0020]7、本實(shí)用新型提供的一種電力變壓器局部放電超聲傳感器的檢測校驗(yàn)系統(tǒng)，適用于其他采用超聲傳感器檢測局放的場合，如氣體絕緣組合電器(GIS)局放超聲檢測、電抗器局放超聲檢測等等。
【專利附圖】

【附圖說明】[0021]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0022]圖1是:本實(shí)用新型提供的一種電力變壓器局部放電超聲傳感器的檢測校驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖:
[0023]圖2是:本實(shí)用新型實(shí)施例中針板電極模擬裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖3是:本實(shí)用新型實(shí)施例中球板電極模擬裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖4是:本實(shí)用新型實(shí)施例中懸浮電極模擬裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖5是:本實(shí)用新型實(shí)施例中沿面電極模擬裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖6是:本實(shí)用新型實(shí)施例中氣隙電極模擬裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖7是:本實(shí)用新型實(shí)施例中平板電極模擬裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0029]其中，1:變壓器油箱；2:待測超聲傳感器；3:標(biāo)準(zhǔn)超聲傳感器；4:示波器；5:瞬態(tài)記錄儀；6:計(jì)算機(jī)；7:超聲定位監(jiān)測系統(tǒng)；8 =UHF定位監(jiān)測系統(tǒng)；9:變壓器套管I ;10:變壓器套管2 ；11:局部放電模擬裝置；111:針板電極模擬裝置；112:球板電極模擬裝置；113:懸浮電極模擬裝置；114:沿面電極模擬裝置；115:氣隙電極模擬裝置；116:平板電極模擬裝置；12:高壓電極；13:絕緣紙板；14:接地電極；15:懸浮金屬；167:絕緣紙板內(nèi)部缺陷；17:絕緣紙板平行間隙。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合本申請實(shí)施例中的附圖,對本申請實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0031]圖1示出了本實(shí)用新型提供的一種電力變壓器局部放電超聲傳感器的檢測校驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；所述檢測校驗(yàn)系統(tǒng)包括設(shè)置在變壓器油箱I內(nèi)部的局部放電模擬裝置11 ;局部放電模擬裝置11的一端通過變壓器套管I與無局部放電升壓變壓器的高壓引線相連，另一端通過變壓器套管2與地面相連；超聲傳感器設(shè)置在變壓器油箱I內(nèi)部；超聲傳感器的輸出端分別與示波器4、瞬態(tài)記錄儀5的輸入端和超聲定位監(jiān)測系統(tǒng)7相連；瞬態(tài)記錄儀5的輸出端與計(jì)算機(jī)6相連。
[0032]所述檢測校驗(yàn)系統(tǒng)包括電力變壓器局部放電檢測系統(tǒng)和局部放電定位檢測系統(tǒng):
[0033](I):所述檢測校驗(yàn)系統(tǒng)對電力變壓器局部放電檢測時，所述超聲傳感器包括待測超聲傳感器2和標(biāo)準(zhǔn)超聲傳感器3 ;待測超聲傳感器2和標(biāo)準(zhǔn)超聲傳感器3對稱設(shè)置在變壓器油箱I兩側(cè)；局部放電模擬裝置11設(shè)置在所述變壓器油箱I內(nèi)部的中心位置；通過示波器4對待測超聲傳感器2和標(biāo)準(zhǔn)超聲傳感器3對同一個局部放電模擬裝置及部放電檢測進(jìn)行波形校驗(yàn)，從而分析判斷待測超聲傳感器2的靈敏度；同時可通過計(jì)算機(jī)對待測超聲傳感器的復(fù)值響應(yīng)D (fffl)的幅值和相位分析，更加準(zhǔn)確校驗(yàn)待測超聲傳感器靈敏度；
[0034](2)①:所述檢測校驗(yàn)系統(tǒng)對局部放電定位檢測時，所述超聲傳感器為設(shè)置在變壓器油箱I內(nèi)部任意位置的待測超聲傳感器2 ;局部放電模擬裝置11設(shè)置在變壓器油箱I內(nèi)部任意位置；待測超聲傳感器2通過饋線與超聲定位監(jiān)測系統(tǒng)7相連；待測超聲傳感器2的數(shù)目為N，N至少為2 ;超聲定位監(jiān)測系統(tǒng)7分別監(jiān)測待測超聲傳感器2對同一個所述電極局部放電模擬裝置的定位檢測結(jié)果；將定位檢測結(jié)果與電極局部放電模擬裝置11的實(shí)際放電位置進(jìn)行比較，判斷，待測超聲傳感器2的靈敏度；實(shí)際放電位置通過三維坐標(biāo)測量得到。
[0035]②:超聲傳感器替換為UHF傳感器3時，UHF傳感器3通過饋線與UHF定位監(jiān)測系統(tǒng)8相連;UHF傳感器3的數(shù)目為M，M至少為2 ；
[0036]UHF定位監(jiān)測系統(tǒng)8分別監(jiān)測所述UHF傳感器3對同一個電極局部放電模擬裝置11的定位檢測結(jié)果；將定位檢測結(jié)果與電極局部放電模擬裝置11的實(shí)際放電位置進(jìn)行比較，判斷UHF傳感器3的靈敏度；實(shí)際放電位置通過三維坐標(biāo)測量得到。
[0037]圖2示出了本實(shí)施例中針板電極模擬裝置結(jié)構(gòu)圖；圖3示出了本實(shí)施例中球板電極模擬裝置結(jié)構(gòu)圖；圖4示出了本實(shí)施例中懸浮電極模擬裝置結(jié)構(gòu)圖；圖5示出了本實(shí)施例中沿面電極模擬裝置結(jié)構(gòu)圖；圖6示出了本實(shí)施例中氣隙電極模擬裝置結(jié)構(gòu)圖；圖7示出了本實(shí)施例中平板電極模擬裝置結(jié)構(gòu)圖；電極局部放電模擬裝置11包括針板電極模擬裝置111、球板電極模擬裝置112、懸浮電極模擬裝置113、沿面電極模擬裝置114、氣隙電極模擬裝置115和平板電極模擬裝置116 ;上述極局部放電模擬裝置11分別實(shí)現(xiàn)油中針板放電、油紙絕緣放電、油中懸浮電位放電、絕緣紙板沿面放電、油中氣泡放電和絕緣紙板缺陷放電。
[0038]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:所描述的實(shí)施例僅是本申請一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾堉械膶?shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電力變壓器局部放電超聲傳感器的檢測校驗(yàn)系統(tǒng)，所述檢測校驗(yàn)系統(tǒng)包括設(shè)置在變壓器油箱內(nèi)的局部放電模擬裝置，其特征在于，所述局部放電模擬裝置的兩端通過變壓器套管分別與無局部放電升壓變壓器的高壓引線和地面相連；超聲傳感器設(shè)置在所述變壓器油箱內(nèi)部；所述超聲傳感器的輸出端分別與示波器、瞬態(tài)記錄儀的輸入端和超聲定位監(jiān)測系統(tǒng)相連；所述瞬態(tài)記錄儀的輸出端與計(jì)算機(jī)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器局部放電超聲傳感器的檢測校驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測校驗(yàn)系統(tǒng)包括電力變壓器局部放電檢測系統(tǒng)和局部放電定位檢測系統(tǒng)；所述電力變壓器局部放電檢測系統(tǒng)的所述超聲傳感器包括對稱設(shè)置在所述變壓器油箱兩側(cè)的待測超聲傳感器和標(biāo)準(zhǔn)超聲傳感器；所述局部放電模擬裝置設(shè)置在所述變壓器油箱中心；所述局部放電定位檢測系統(tǒng)的所述超聲傳感器為設(shè)置在所述變壓器油箱內(nèi)部任意位置的所述待測超聲傳感器；所述局部放電模擬裝置設(shè)置在所述變壓器油箱內(nèi)部任意位置。
3.如權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器局部放電超聲傳感器的檢測校驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述局部放電模擬裝置包括針板電極模擬裝置、球板電極模擬裝置、懸浮電極模擬裝置、沿面電極模擬裝置、氣隙電極模擬裝置和平板電極模擬裝置；所述局部放電模擬裝置分別實(shí)現(xiàn)油中針板放電、油紙絕緣放電、油中懸浮電位放電、絕緣紙板沿面放電、油中氣泡放電和絕緣紙板缺陷放電。
4.如權(quán)利要求2所述的一種電力變壓器局部放電超聲傳感器的檢測校驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述局部放電定位檢測系統(tǒng)的所述待測超聲傳感器通過饋線與超聲定位監(jiān)測系統(tǒng)相連；所述待測超聲傳感器的數(shù)目為N，N至少為2 ； 所述超聲定位監(jiān)測系統(tǒng)分別監(jiān)測所述待測超聲傳感器對同一個所述局部放電模擬裝置的定位檢測結(jié)果；將所述定位檢測結(jié)果與所述局部放電模擬裝置的實(shí)際放電位置進(jìn)行比較判斷所述待測超聲傳感器的靈敏度；所述實(shí)際放電位置通過三維坐標(biāo)測量得到。
5.如權(quán)利要求4所述的一種電力變壓器局部放電超聲傳感器的檢測校驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述待測超聲傳感器為UHF傳感器時，所述UHF傳感器通過所述饋線與UHF定位監(jiān)測系統(tǒng)相連；所述UHF傳感器的數(shù)目為M，M至少為2 ； 所述UHF定位監(jiān)測系統(tǒng)分別監(jiān)測所述UHF傳感器對同一個所述局部放電模擬裝置的定位檢測結(jié)果；將所述定位檢測結(jié)果與所述局部放電模擬裝置的實(shí)際放電位置進(jìn)行比較判斷所述UHF傳感器的靈敏度；所述實(shí)際放電位置通過三維坐標(biāo)測量得到。
【文檔編號】G01R35/00GK203376466SQ201320420299
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月15日
【發(fā)明者】邱進(jìn), 陳江波, 吳世普, 張曦, 李輝, 徐思恩, 許晶, 杜硯, 何妍, 馮宇, 汪本進(jìn), 郭慧浩, 周翠娟, 朱絲絲, 黃琴 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院