电力变压器监测与诊断.pptx

第四章 电力变压器的监测与诊断;电力变压器为重要的供电设备 电力变压器的运行条件：电压限额、温度限额等 变压器的组成部分： 铁芯、带有绝缘的绕组、变压器油、油箱、绝缘套管 变压器绝缘材料：变压器油和固体绝缘（绝缘纸带、纸板等）;内部故障为变压器油箱内发生的各种故障，其主要类型有：各相绕组之间发生的相间短路、绕组的线匝之间发生的匝间短路、绕组或引出线通过外壳发生的接地故障等 外部故障为变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障;4.1 变压器的故障;二、变???器常见故障 1、局部放电导致的故障 绝缘体中有汽泡产生局部放电、加速绝缘体老化，导致该 汽泡处绝缘电击穿 导体尖端放电，导致绝缘油的碳化、汽化、降低油绝缘 过压时在绝缘薄弱处引起局部放电，造成局部绝缘恶化 导致击穿 2、绝缘油受潮，导致变压器放电击穿 水分导致油耐电强度大为降低 ;3、长期过载，变压器高温运行 加速绝缘物老化 高温下绝缘油汽化 4、外部短路或大感性负载的开闸引起感应过压、击穿变压 器内部 5、变压器内部螺栓连接松动，引起局部过热、损坏绝缘并使 绝缘油汽化、碳化、降低油绝缘能力、导致内部电击穿 6、冷却系统故障 变压器的风水冷却系统发生故障时，变压器内热量不能及时散发，造成热的积累而升温，产生和3一样的结果;大多数变压器故障是由于各种类型的绝缘故障造成的 绝缘劣化的主要原因： 1、局部放电 2、水分:变压器受潮，放电起始电压降低，放电易于发展 3、热：导致油、纸等绝缘物绝缘强度下降 4、机械应力：导致绕组变形或导体绝缘松散或脱落;变压器的主要监测和诊断内容 1、变压器油包括油中气体分析和油样的电气监测 2、变压器的局部放电、温度监测 ;4. 2 局部放电的监测;; 1、高频电流互感器 美国西屋公司的F.T Emery等人在20世纪70年代提出的 任何部位的电弧放电都会在中性点接地线内产生相应的射频电流，因此局部放电的监测点通常都选择中性点接地线上 高频电流互感器装设在中性点和接地阻抗之间;;当局部放电发生时，其放电电流信号通过中性点接地线流向接地点，通过高频电流互感器耦合到监测回路，射频监测器就可以监测到放电电流的强弱，以此来探测局部放电的强弱; 2、声测法 （1）声波的频谱 不同的放电状态、传播媒质监测到的声波频谱不一样。 如在油纸绝缘中，不同电极和绝缘部位的放电，产生的声波频谱是不同的 铁心内的磁噪声、变压器的机械振动、风扇和油泵的振动频率 大量的统计研究表明声波的频带大约为70KHz～180KHz之间 （2）声波的类型 不同媒质中，声波的形式不同。纵波和横波;高压引线放电;（3）声波的传播 波的扩散、波的反射和热传导会造成声波在传播中的衰减 声波衰减大小与频率有关，频率越高衰减越快；与材料也有关，软的材料中衰减更快;（4）采取提高灵敏度的措施 选择合适频带，还可以避开噪声、一些电磁干扰频带 气体中选取20kHz～40kHz，液体和固体选取60～300kHz 用光纤传输信号 选择高灵敏度的声-电传感器和光电元件，高增益、低噪声的电子器件 ;二、放电源的定位 电气定位法：确定电气位置 声波定位法：声波定位法的原理是通过测量声波传播的时延来确定局部放电源的位置，可分为电- 声定位和声- 声定位 ;利用测得电、声信号的时差和声传播速度求解放电源位置;声- 声定位法基于声- 声触发的定位原理，即选用一路声信号触发其余声信号，定位时选择某传感器为参考传感器，以此为基准，测量同一局部放电超声信号传播到其他传感器时对应于它的相对时差。 通常采用双曲面法进行定位。 放电模式识别：阈值判断，指纹判断法，人工神经网络识别放电指纹法 ;三、干扰类型及措施 如英国Black 提出的脉冲极性鉴别系统 基于脉冲放电的极性效应原理 若是局部放电，输出极性相反的脉冲电流，与非门有输出 外部干扰，输出极性相同的电流，与非门无输出;;RC检测阻抗;;五、局部放电在线监测系统 一般包括以下部分： 监测放电脉冲电流信号和变压器的超声信号 采用一定的抗干扰技术 监测电信号波形，采用FFT分析放电特征和干扰特征 进行统计分析，利用人工神经网络进行故障识别 放电信号的阈值报警 变压器放电点的定位 ;五、特高频监测（天线） 局部放电超高频检测方法通过测量变压器内部局部放电所产生的超高频（300～3 000 MHz）电信号，可以用电容传感器或超高频天线加以接收 ，实现局部放电的检测、定位，其抗干扰性能好。 三种典型装置： 1、BGF-1便携式局部放电监测器 2、BJ-1型变压器局部放电监测仪 3、变压器内置天线式特高频局部放电监测装置 ;2、放电模式识别 （1）根据时域上放电的相位和波形可以判断放电的类型或模式，如判断是内部放电还是槽放电或者端部表面放电 （3）根据幅频特性判断放电类