變壓器套管局部放電檢測裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種變壓器套管局部放電檢測裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓器是電力系統(tǒng)最重要的變電設(shè)備，其安全穩(wěn)定運(yùn)行是保障供電可靠的基礎(chǔ)。變壓器的故障以過熱性故障和放電性故障為主。由于電場集中程度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，變壓器的套管易發(fā)生局部放電，并且發(fā)展十分迅速，電網(wǎng)中相當(dāng)一部分的變壓器事故是由其套管局部放電引起的。
[0003]當(dāng)前可用于變壓器放電檢測的方法包括油中溶解氣體法，末屏接地線法，超聲波法，UHF陣列天線法及紅外成像法等。然而，這些方法都依賴于零干擾或者滿足特定要求的檢測環(huán)境，難以對變壓器套管局部放電進(jìn)行現(xiàn)場檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)難以對變壓器套管局部放電進(jìn)行現(xiàn)場檢測的技術(shù)問題，提供一種變壓器套管局部放電檢測裝置和方法。
[0005]一種變壓器套管局部放電檢測裝置，包括:超聲波傳感器、地電波傳感器、信號采集卡、處理器；
[0006]所述超聲波傳感器和地電波傳感器分別安裝在變壓器套管的升高座處，所述信號采集卡的輸入端分別連接超聲波傳感器和地電波傳感器，所述信號采集卡的輸出端連接處理器；
[0007]所述信號采集卡通過超聲波傳感器檢測變壓器套管內(nèi)的超聲波信號，并將所述超聲波信號發(fā)送至所述處理器；所述信號采集卡通過地電波傳感器檢測變壓器套管內(nèi)的暫態(tài)地電壓信號，并將所述暫態(tài)地電壓信號發(fā)送至所述處理器，所述處理器接收所述超聲波信號和所述暫態(tài)地電壓信號，并根據(jù)超聲波信號和暫態(tài)地電壓信號的檢測時間關(guān)系檢測變壓器套管內(nèi)的局部放電狀態(tài)；其中，所述檢測時間關(guān)系包括超聲波傳感器檢測到超聲波信號的時間與地電波傳感器檢測到暫態(tài)地電壓信號的時間之間的關(guān)系。
[0008]上述變壓器套管局部放電檢測裝置，通過將超聲波傳感器和地電波傳感器分別安裝在變壓器套管的升高座處，以分別檢測變壓器套管內(nèi)的超聲波信號和暫態(tài)地電壓信號，并通過信號采集卡將上述超聲波信號和暫態(tài)地電壓信號發(fā)送至處理器，通過處理器進(jìn)行變壓器套管局部放電狀態(tài)的檢測，實現(xiàn)了現(xiàn)場對變壓器套管進(jìn)行局部放電檢測，可以進(jìn)一步提尚相關(guān)電力設(shè)備的安全性。
[0009]一種變壓器套管局部放電檢測方法，包括如下步驟:
[0010]分別利用超聲波傳感器和地電波傳感器檢測變壓器套管內(nèi)的超聲波信號和暫態(tài)地電壓信號；
[0011]通過信號采集卡采集所述超聲波信號和暫態(tài)地電壓信號，并將所述超聲波信號和暫態(tài)地電壓信號發(fā)送至處理器；
[0012]控制處理器接收所述超聲波信號和所述暫態(tài)地電壓信號，并根據(jù)超聲波信號和暫態(tài)地電壓信號的檢測時間關(guān)系檢測變壓器套管內(nèi)的局部放電狀態(tài)；其中，所述檢測時間關(guān)系包括超聲波傳感器檢測到超聲波信號的時間與地電波傳感器檢測到暫態(tài)地電壓信號的時間之間的關(guān)系。
[0013]上述變壓器套管局部放電檢測方法，通過利用超聲波傳感器、地電波傳感器分別檢測工作狀態(tài)下的變壓器套管內(nèi)的超聲波信號和暫態(tài)地電壓信號，并將所檢測的超聲波信號和暫態(tài)地電壓信號通過信號采集卡發(fā)送至處理器，所述處理器根據(jù)超聲波信號和暫態(tài)地電壓信號的檢測時間關(guān)系檢測變壓器套管內(nèi)的局部放電狀態(tài)，使本發(fā)明提供的變壓器套管局部放電檢測方法可以對工作狀態(tài)下的變壓器套管進(jìn)行局部放電檢測，實現(xiàn)了現(xiàn)場對變壓器套管進(jìn)行局部放電檢測，可以進(jìn)一步提高相關(guān)電力設(shè)備的安全性。
【附圖說明】
[0014]圖1為一個實施例的變壓器套管局部放電檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為一個優(yōu)選實施例的變壓器套管局部放電檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為一個實施例的變壓器套管局部放電檢測方法流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的變壓器套管局部放電檢測裝置和方法的【具體實施方式】作詳細(xì)描述。
[0018]參考圖1，圖1所示為一個實施例的變壓器套管局部放電檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖，包括:超聲波傳感器11、地電波傳感器13、信號采集卡18、處理器19 ;
[0019]所述超聲波傳感器11和地電波傳感器13分別安裝在變壓器套管的升高座處12，所述信號采集卡18的輸入端分別連接超聲波傳感器11和地電波傳感器13，所述信號采集卡18的輸出端連接處理器19 ；
[0020]所述信號采集卡18通過超聲波傳感器11檢測變壓器套管內(nèi)的超聲波信號，并將所述超聲波信號發(fā)送至所述處理器19 ;所述信號采集卡18通過地電波傳感器13檢測變壓器套管內(nèi)的暫態(tài)地電壓信號，并將所述暫態(tài)地電壓信號發(fā)送至所述處理器19，所述處理器19接收所述超聲波信號和所述暫態(tài)地電壓信號，并根據(jù)超聲波信號和暫態(tài)地電壓信號的檢測時間關(guān)系檢測變壓器套管內(nèi)的局部放電狀態(tài)；其中，所述檢測時間關(guān)系包括超聲波傳感器11檢測到超聲波信號的時間與地電波傳感器13檢測到暫態(tài)地電壓信號的時間之間的關(guān)系O
[0021]上述處理器19可以采用具有信號獲取功能以及相關(guān)判斷功能的各種處理設(shè)備，比如單片機(jī)、控制器、計算機(jī)等智能處理設(shè)備。
[0022]本實施例提供的變壓器套管局部放電檢測裝置，通過將超聲波傳感器11和地電波傳感器13分別安裝在變壓器套管的升高座12處，以分別檢測變壓器套管內(nèi)的超聲波信號和暫態(tài)地電壓信號，并通過信號采集卡18將上述超聲波信號和暫態(tài)地電壓信號發(fā)送至處理器19，通過處理器19進(jìn)行變壓器套管局部放電狀態(tài)的檢測，實現(xiàn)了現(xiàn)場對變壓器套管進(jìn)行局部放電檢測，可以進(jìn)一步提高相關(guān)電力設(shè)備的安全性。
[0023]在一個實施例中，上述處理器判斷超聲波信號和暫態(tài)地電壓信號的檢測時間差值是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，若在，則判定變壓器套管局部放電。
[0024]本實施例中，若上述超聲波信號和暫態(tài)地電壓信號的檢測時間差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，說明變壓器套管內(nèi)幾乎同時出現(xiàn)超聲波信號和暫態(tài)地電壓信號，此時可以判定變壓器套管存在局部放電現(xiàn)象，需要進(jìn)行相關(guān)的處理，已保證相關(guān)電力設(shè)備的工作環(huán)境的安全性；其中上述預(yù)設(shè)范圍可以根據(jù)變壓器的具體工作環(huán)境進(jìn)行設(shè)置，比如I微秒，2微秒，等等。
[0025]參考圖2，圖2所示為一個優(yōu)選實施例的變壓器套管局部放電檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖示，上述變壓器套管局部放電檢測裝置，還可以包括第一放大器14，所述第一放大器14連接在超聲波傳感器11和信號采集卡18之間；
[0026]所述第一放大器14用于放大所述超聲波信號。
[0027]作為一個實施例，上述變壓器套管局部放電檢測裝置還可以包括第一信號電纜，所述第一放大器14通過所述第一信號電纜連接所述信號采集卡18。
[0028]本實施例中，上述超聲波傳感器11所檢測的超聲波信號先通過第一放大器14進(jìn)行放大，第一放大器14再通過第一信號電纜輸入信號采集卡18，使信號采集卡18所采集的超聲波信號更加清晰，可以提高后續(xù)檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0029]如圖2所示，上述變壓器套管局部放電檢測裝置還可以包括第二放大器15，所述第二放大器15連接在地電波傳感器13和信號采集卡18之間。
[0030]作為一個實施例，上述變壓器套管局部放電檢測裝置還可以包括第二信號電纜，所述第二放大器15通過所述第二信號電纜連接所述信號采集卡18 ;
[0031]所述第二放大器15用于放大所述暫態(tài)地電壓信號。
[0032]本實施例中，上述地電波傳感器13所檢測的暫態(tài)地電壓信號先通過第二放大器15進(jìn)行放大，第二放大器15再通過第二信號電纜輸入信號采集卡18，使信號采集卡18所采集的暫態(tài)地電壓信號更加清晰，可以提高后續(xù)檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0033]在一個實施例中，上述超聲波傳感器的傳感原件可以采用壓電晶體；上述壓電晶體可以采用弧面設(shè)計。
[0034]本實施例中，超聲波傳感器的傳感原件可采用壓電晶體，并且上述壓電晶體前端采用與變壓器套管的升高座弧面相同的形狀，有利于更好的接收變壓器套管的放電信號。作為一個實施例，上述超聲波傳感器的頻帶檢測范圍可以為20kHz-150kHz(千赫茲)。
[0035]在一個實施例中，上述地電波傳感器