[发明专利]换流变有载调压开关顶盖状态监测装置及方法

说明书

本发明公开了换流变有载调压开关顶盖状态监测装置及方法，包括设置在换流变的调压开关上的金属顶盖，金属顶盖上设置有振动启动单元和应变监测单元，振动启动单元包括高频加速度传感器，应变监测单元包括应变传感器，应变监测单元还连接有告警单元。本发明的监测装置独立于电力网络，测量和信号传输所受干扰较小，亦不向电力系统注入谐波。本发明具有构成简单、易于实现、可靠高效等优点。本发明的应用对于换流变运行人员实时、准确、可靠获取调压开关油室振动加速度、顶盖形变数据，评估换流变安全运行状态具有重要的工程实用意义。

技术领域

本发明属于电力设备监测领域，涉及一种换流变有载调压开关顶盖状态监测装置及方法，用于监测、分析、诊断、记录换流变压器调压开关顶盖形变状态特征，以此评估调压开关及换流变运行状态。

背景技术

电网的安全运行是保证持续稳定的供电的基础，也是电网自身安全的保障。随着特高压直流输电工程的迅猛发展，电网运行对输变电设备的安全可靠性提出了更高的要求。与系统中的交流元件不同的是，直流关键设备的故障一般会导致直流功率的部分损失，功率的不平衡将在送、受端系统中引起频率、电压的波动。随着特高压直流输送功率越来越大，直流故障对交流系统运行的影响也日益严重。

换流变压器作为换流站能量转换、传输的核心设备，由于其发生故障造成的经济直接损失(包括设备损失和电量损失)和停电引起的间接损失巨大，因此而成为变电站和换流站故障的关键和重大影响因素。2017年以来，国内连续发生多起重大的换流变着火事故，事故造成部分变压器设备毁坏，造成了恶劣的影响和重大经济损失。在这些事故中，调压开关顶盖均因油室内故障油压骤升而发生破裂、爆炸，因此急需一种监测调压开关顶盖形变状态的装置与方法。

发明内容

为解决上述技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种换流变有载调压开关顶盖状态监测装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

换流变有载调压开关顶盖状态监测装置，包括设置在换流变调压开关顶盖上的振动启动单元和应变监测单元，振动启动单元包括高频加速度传感器，应变监测单元包括应变传感器，应变监测单元还连接有告警单元。

换流变有载调压开关顶盖状态监测方法，包括如下步骤：

步骤1，对调压开关油室顶部振动进行实时测量，得到实时加速度特征量；

步骤2，判断实时加速度特征量是否超过振动启动门槛值，若超过振动启动门槛值则进入步骤3，否则返回步骤1；

步骤3：对顶盖形变进行实时测量，得到实时应变特征量；

步骤4：判断实时应变特征量是否超过应变监测门槛值，若超过应变监测门槛值则进入步骤5，否则返回步骤1；

步骤5：发出告警信号，并返回步骤1。

本发明进一步的改进在于，通过安装在调压开关顶部的高频加速度传感器对调压开关油室顶部振动进行实时测量。

本发明进一步的改进在于，通过安装在调压开关顶盖的应变传感器对顶盖形变进行实时测量。

本发明进一步的改进在于，通过应变监测单元判断实时应变特征量是否超过应变监测门槛值。

本发明进一步的改进在于，通过告警单元发出告警信号。

本发明进一步的改进在于，振动启动门槛值为压力释放阀动作门槛值的0.5倍。

本发明进一步的改进在于，应变监测门槛值为调压开关顶盖的金属材料屈服应变的0.8倍。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：