[实用新型]一种基于套管的变压器在线监测系统

说明书

技术领域

本实用新型关于电力系统中的变压器技术领域，特别是关于变压器的在线监测技术领域，具体的讲是一种基于套管的变压器在线监测系统。

背景技术

电力行业是国民工业的先行行业，电力行业的稳定发展是国民经济可持续发展的基础。变压器是电力系统的重要组成部分，其运行状态直接影响系统的安全性。随着超高压和特高压技术的迅速发展，电网容量加大和覆盖面增广，它的故障可能对电力系统和用户造成重大的危害和影响。

套管被广泛应用于电力系统中的把电流引入或引出变压器等金属外壳的电力设备，同时起到机械支撑作用。目前电力变压器常用的套管类型是油纸电容式套管，其结构模型如图2所示，由图2可知，套管由外瓷套203、电容芯子202、导杆201及安装法兰204等组成。套管在导杆201和法兰204之间加入电容芯子202作为内绝缘，电容芯子202为多层电缆纸浸以矿物油包裹在导杆201上，层间有金属极板使套管内部和表面的电场均匀化，防止发生滑闪，可以等效为一串同轴圆柱形电容器串联。在套管法兰上一般有一只测量小套管，该小套管与电容芯子的末屏相连，变压器运行时接地，检修时供试验使用。将电容式套管等效为集中参数模型如图3所示，R1为导杆对套管末屏的绝缘电阻，R2为套管末屏对地的等效电阻，C1为导杆对套管末屏的等效电容，C2为套管末屏对地的杂散。其中R1和R2一般为数百兆欧，可视为开路。

现有技术中，套管介质损耗监测一般采用过电压电流零点时差比较法，通过比较施加于套管上的电压和电流过零时刻，求得两者之间的相位差，从而计算介质损耗角。这种方法多采用穿心式结构的电流传感器测量电流，无论有源还是无源，提取微弱电流信号的稳定性、准确性问题难以得到较为妥善的解决。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种基于套管的变压器在线监测系统，为变压器在线监测提供帮助，利用了变压器套管的电容特性，采用分压器分压的信号采集方式，简单地实现了包括套管介质损耗监测、套管电容量监测、一次侧过电压信号监测、局部放电监测、套管末屏断线或接触不良缺陷监测多种功能的在线监测。

本实用新型的目的是，提供一种基于套管的变压器在线监测系统，包括变压器；与所述的变压器相连接的至少一个套管，所述的套管包括外瓷套、导杆及法兰，在所述导杆和所述法兰之间设置有电容芯子，所述电容芯子包裹在所述导杆上，所述法兰与所述电容芯子的末屏相连；传感器单元，与所述的套管相连接，用于采集所述套管输出的末屏电压，并通过电缆将所述的末屏电压传送到后台监测装置；所述套管的一次出线与母线相连接；电压互感器，与所述的母线相连接，用于测量所述母线的电压，并通过所述的电缆传送至后台监测装置；所述的后台监测装置，与所述的电缆相连接，用于接收所述的末屏电压以及所述母线的电压，并显示监测结果。

优选的，所述的传感器单元的电容值大于所述套管的末屏对地的杂散电容值。

优选的，所述的基于套管的变压器在线监测系统还包括：与所述的电缆相连接的电子装置，用于将所述的末屏电压以及所述母线的电压传送至所述的后台监测装置。

优选的，所述的套管为电容型套管。

优选的，所述的电缆为同轴电缆。

优选的，所述的后台监测装置为示波器。

优选的，所述的后台监测装置为变电站控制平台。

本实用新型的有益效果在于，提出了一种电压测量和过零比较法相结合的测量系统实现介质损耗监测，可以定量判断容性设备的绝缘性能以及动态分析其绝缘变化的趋势，为变压器在线监测提供帮助，利用变压器套管的电容特性，采用分压器分压的信号采集方式，简单地实现了包括套管介质损耗监测、套管电容量监测、一次侧过电压信号监测、局部放电监测、套管末屏断线或接触不良缺陷监测多种功能的在线监测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为智能化电子装置IED的电路原理图；

图2为现有技术中的套管的结构简图；

图3为现有技术中的套管的等效电路图；

图4为本实用新型实施例的套管介质损耗监测原理图；

图5为本实用新型实施例提供的一种基于套管的变压器在线监测系统的实施方式一的结构框图；

图6为本实用新型实施例提供的一种基于套管的变压器在线监测系统的实施方式二的结构框图；