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电力变压器局部放电在线监测与诊断系统

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林渡，姜磊，李福祺，朱德恒，谈克雄，吴成琦，金显贺，王昌长，郑振中

1.清华大学、电气工程部门、北京,100084

2.沈阳电力公司(集团),110013

3.美国洛杉矶南加州大学,CA90089-0271,

摘要:本文介绍一种变压器在线局部放电(PD)监测与诊断系统。采用主动传感器和宽带数据采集

单元和系统模块化部件的系统，已经被使用在一个电站。该电力设备监测与诊断系统的系统软件,

主要是基于组件对象模型,并开发了多个参数监测多个电源系统。统计特征的综合研究了在电力变

压器用实验模型来模拟综合7变压器和3模型模拟空气中放电干扰。通过数值模拟试验,分析了放

电特征图与三维模式的三层bp人工神经网络用于识别模式。结果表明,局部放电在空气和油的综

合可以被辨识出来。该模型可用于变压器的局部放电在线监测的干扰排斥。

关键词:在线监测;局部放电;诊断;变压器

0简介

电力设备的可靠性影响电力系统的稳定性。在线监测器是一种有效的方法来防止出现故障

的电源设备。各种监控系统已经发展,从一个的一个设备单一的参数监测到监测多个组件系统

的各种参数。局部放电(综合)是恶化的主要原因和电力设备的绝缘分解。过去二十年里pd检

测系统有了重大的进展重大。对于数字信号的处理方法A/D模块的优良性能是可靠性所必不可

少的,例如,数字滤波,以收集更多的信号信息,甚至当信噪比(SNR)是相当低的。

本文介绍了系统所采用的高频电流传感器(HFCTs捡起PD信号、声学传感器主要用于放电

位置,和一个数据采集单元(常人)与程控滤波和程控A/D单位获得实时数据。PD一个电力设备

监测与诊断系统(PEMDS),基于组件对象模型(COM)技术,控制着常人、过程的原始数据,并提供

了许多其他的工具。数据提出ψ-q/q-n/ψ-n二维模式图和aψ-q-n三维模式图,ψ相在PD

发生,问站排放数量和n表示密度,或更确切地说,PD事件的数量在1秒钟内。在考虑不同效果

的不同情况,整个系统包括硬件和软件模块化和可交换组成部件。

预测故障模式及严重程度从监测水平排放数据,模式识别方法被广泛应用。本文综合实验

模型用于模拟在变压器和一群三层bp人工神经网络(ann)是用来识别PD模式。

该测试系统是安装在一个电站在内蒙古自治区、中国监控三个单相变压器(500千伏、3*

240MW)。

1硬件系统

如图1,整个系统由传感器,和一个个人计算机(PC)作为主要的电脑。由于数据量大,常人PC

连接通过以太网。由于安全原因,网络是实现使用光纤。在大多数情况下,这是不必要的,为常

人跑不间断。电源电路的大部分常人,因此就能被开启或关闭命令一起从电脑主机。HFCTs安装

在中性端、高压套管终端,终端核心地面,套管地面终端的变压器。HFCTs活跃传感器的使用

Rogowski卷与铁磁核心。其带宽是10kHz-1.5兆赫。

图二显示了常人框图。程序控制的过滤器提供了一个跳过功能,150-450千赫带通,并最

终以80-180千赫带通。

当干扰不严重,建议跳过选择,从而让更多和更少的频率成分信号的失真。大部分的单位是

模块化给系统的适应性和可扩展性。

程序控制的A/D转换器是一个12位的高采样率A/D卡。采样频率范围从100千赫至10兆赫,每

个通道有一个512KB缓存。A/D转换卡支持同步4通道并支持有些DSP的模式。

该系统可实时监测多个电力变压器。如图3所示,每个DAU监测器都通过一个卡或一个开关

连接到主机。主机可以提供监测数据通过专用的TCP/IP网络服务,用户可以访问主机,如果他

的终端支持特殊服务。如果主机有一个独特的广域网路IP,广域网用户也可以浏览它的数据。

2软件系统

监控系统已经变得如此复杂,协调开发工作是一个严重的问题。更复杂的监测系统开发和

维护将更加困难。新方法和新技术,就必须被用于促进发展和维护。

COM是一种二进制标准。采用COM标准,不同类型、不同来源的数