[实用新型]一种风力发电机组变压器绝缘监测装置

说明书

本实用新型公开了一种风力发电机组变压器绝缘监测装置，包括采集器、主控保护装置、通讯控制器、信息交换机及后台人机交换计算机；采集器包括弧光传感器和电流互感器，弧光传感器的探头安装在变压器线圈附近，采集弧光信号中的特有光谱信息，电流互感器用于检测变压器侧电流；主控保护装置检测分析变压器电流信号和接收分析采集单元的弧光故障信号，将判断后的结果及实时故障弧光数据通过通讯控制器及信息交换机传递给后台人机交互计算机。本实用新型通过弧光传感器检测及采集弧光，电流互感器采集电流，故障时刻发出保护动作并将实时采集孤光、电流数据上传至后台数据中心，通过实时弧光数据及故障电流数据可提前发现变压器线圈绝缘老化问题。

技术领域

本实用新型涉及风力发电机组升压变电站的技术领域，尤其是指一种风力发电机组变压器绝缘监测装置，用于风电场风力发电机组升压变压器绝缘弧光监测。

背景技术

风力发电机组升压变电站主要包括主变压器、高、低压开关设备，它的作用是连接风电机组和风电场电力汇集网络，将风电机组输出的电能升压汇入到电网中。

变压器是风电场电力系统中最重要的设备之一，是保证供电可靠性的基础，监测变压器的运行状态，对风电场的安全具有重要意义，变压器的严重事故会影响风电场电力供应，造成巨大损失。

树脂浇注干式变压器，简称干式变压器，是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器，具有运行免维护、寿命长、高可靠性等环保特点，考虑风电场运行维护和检修工作量大为减少，因此越来越受到重视和推广，广泛应用于陆上及海上风电机组。随着干式变压器越来越广泛的使用，风电场对运行设备使用年限的要求增高，加上干式变压器的设计结构和制造商的缺陷，加速了干式变压器线圈绝缘老化的进程。

绝缘老化主要是指变压器在长期运行中，由于受到大气条件和物理化学作用的影响，其绝缘材料的机械和电气强度逐渐退化的现象，可分为：电老化、热老化及局部放电对干式变压器绝缘的老化。变压器绝缘老化将产生弧光，弧光的气体冲击波会造成设备壳体变形、紧固件松动等。

目前国内外变压器的在线监测主要包括：热点检测、局部放电检测、冷却装置检测、负载电流检测、结构件的夹紧力检测、温升检测、噪声检测。由于缺乏对干式变压器绝缘老化规律的系统性研究，无法获取其内部故障的发展机理，从而无法获知干式变压器的绝缘状态，更无法准确确定其故障隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种风力发电机组变压器绝缘监测装置，主要检测变压器三相绕组线圈表面弧光，通过弧光传感器检测及采集弧光，电流互感器采集电流，故障时刻发出保护动作并将实时采集孤光数据上传至后台数据中心，通过实时弧光数据及故障电流可提前发现变压器线圈绝缘老化问题，减少损失。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种风力发电机组变压器绝缘监测装置，包括采集器、主控保护装置、通讯控制器、信息交换机及带有数据处理服务器的后台人机交换计算机；所述采集器与主控保护装置通过光纤及硬接线进行连接，所述主控保护装置和后台人机交互计算机通过通讯控制器及信息交换机进行通信；

所述采集器包括弧光传感器和电流互感器，所述弧光传感器的探头安装在变压器线圈附近，作为光感应元件，在发生弧光故障时检测突然增加的光强，采集弧光信号中的特有光谱信息，并在探头处完成光信号与电信号的转换，输出4-20mA的电流信号通过光纤传送给所述主控保护装置，所述电流互感器安装在变压器出线铜排上，用于检测变压器侧电流，输出电流信号通过硬接线给所述主控保护装置；