CN203376466U

CN203376466U - 一种电力变压器局部放电超声传感器的检测校验系统

Info

Publication number: CN203376466U
Application number: CN201320420299.7U
Authority: CN
Inventors: 邱进; 陈江波; 吴世普; 张曦; 李辉; 徐思恩; 许晶; 杜砚; 何妍; 冯宇; 汪本进; 郭慧浩; 周翠娟; 朱丝丝; 黄琴
Original assignee: China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI; State Grid Corp of China SGCC
Current assignee: State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd; China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI; State Grid Corp of China SGCC
Priority date: 2013-07-15
Filing date: 2013-07-15
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2023-07-15

Abstract

本实用新型提供的一种电力变压器局部放电超声传感器的检测校验系统包括设置在变压器油箱内的局部放电模拟装置；局部放电模拟装置的两端通过变压器套管分别与无局部放电升压变压器的高压引线和地面相连；超声传感器设置在变压器油箱内部；超声传感器的输出端分别与示波器、瞬态记录仪的输入端和超声定位监测系统相连；瞬态记录仪的输出端与计算机相连。和现有技术相比，本实用新型提供的一种电力变压器局部放电超声传感器的检测校验系统实现了不同传感器对电力变压器局部放电及定位检测准确、简便的性能评估。

Description

一种电力变压器局部放电超声传感器的检测校验系统

技术领域

本实用新型本一种超声传感器的检测校验系统，具体讲涉及一种电力变压器局部放电超声传感器的检测校验系统。

背景技术

电力变压器是电力系统中的重要设备之一，其安全运行意义重大；在现场运行中，电力变压器局部放电是导致电力变压器绝缘劣化的重要原因之一。然而大型电力变压器内部局部放电源的准确定位，一直是高电压设备绝缘检测领域的难题；各个国家对变压器中局部放电的机理已经开展了大量研究工作，并取得了很大进展，现有技术中电力变压器内部局部放电源定位方法包括：

现有的检测方法主要是通过超声波定位方法对局放物理量的检测来发现变压器内部是否发生了局放；当变压器内部发生局部放电时，会产生电磁波、放电脉冲和超声波等信号，超声波在变压器中的不同介质中传播(油纸、绕组和隔板等)，到达固定在变压器油箱壁上的超声传感器；通过多个超声传感器测量不同传感器测量到的信号的时间延时，经过定位算法的计算确定局放源的位置。电力变压器局放产生的超声波信号一般很微弱，超声传感器灵敏度越高，就越容易检测到微弱信号，信噪比也会相应得到提高；变压器局放超声传感器的作用就是将接收到的变压器局放超声波信号转换为电压信号。

变压器局放超声传感器校验的目标是获得传感器的响应特性，即确定传感器的传递函数。通常传递函数准确的表达式难以给出，但在工程应用中，会以图表的形式绘出传感器的回应特性，也就是常见的灵敏度曲线。通过传感器的灵敏度曲线可以评估传感器的使用范围。灵敏度曲线通常以频率和给定条件下输出电压的关系曲线给出。

目前，国内尚无电力变压器局部放电定位用超声传感器校准标准，因此提供一种用于电力变压器局部放电超声传感器的检测校验系统显得尤为重要。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本实用新型提供了一种电力变压器局部放电超声传感器的检测校验系统包括设置在变压器油箱内的局部放电模拟装置；所述局部放电模拟装置的两端通过变压器套管分别与无局部放电升压变压器的高压引线和地面相连；超声传感器设置在所述变压器油箱内部；所述超声传感器的输出端分别与示波器、瞬态记录仪的输入端和超声定位监测系统相连；所述瞬态记录仪的输出端与计算机相连。

优选的，所述检测校验系统包括电力变压器局部放电检测系统和局部放电定位检测系统；所述电力变压器局部放电检测系统的所述超声传感器包括对称设置在所述变压器油箱两侧的待测超声传感器和标准超声传感器；所述局部放电模拟装置设置在所述变压器油箱中心；所述局部放电定位检测系统的所述超声传感器为设置在所述变压器油箱内部任意位置的所述待测超声传感器；所述局部放电模拟装置设置在所述变压器油箱内部任意位置；

优选的，所述电极局部放电模拟装置包括针板电极模拟装置、球板电极模拟装置、悬浮电极模拟装置、沿面电极模拟装置、气隙电极模拟装置和平板电极模拟装置；所述电极局部放电模拟装置分别实现油中针板放电、油纸绝缘放电、油中悬浮电位放电、绝缘纸板沿面放电、油中气泡放电和绝缘纸板缺陷放电；

优选的，所述局部放电定位检测系统的所述待测超声传感器通过馈线与超声定位监测系统相连；所述待测超声传感器的数目为N，N至少为2；

所述超声定位监测系统分别监测所述待测超声传感器对同一个所述电极局部放电模拟装置的定位检测结果；将所述定位检测结果与所述电极局部放电模拟装置的实际放电位置进行比较判断所述待测超声传感器的灵敏度；所述实际放电位置通过三维坐标测量得到；

优选的，所述待测超声传感器为UHF传感器时，所述UHF传感器通过所述馈线与UHF定位监测系统相连；所述UHF传感器的数目为M，M至少为2；

所述UHF定位监测系统分别监测所述UHF传感器对同一个所述电极局部放电模拟装置的定位检测结果；将所述定位检测结果与所述电极局部放电模拟装置的实际放电位置进行比较判断所述UHF传感器的灵敏度；所述实际放电位置通过三维坐标测量得到。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型技术方案中，超声传感器对电力变压器进行局部放电检测时采用示波器分别显示待测超声传感器和标准超声传感器对同一个电机局部放电模拟装置检测的输出电压变化波形，对待测超声传感器灵敏度的比较判断更加直观、方便；

2、本实用新型技术方案中，超声传感器对电力变压器进行局部放电检测时，通过计算机对待测超声传感器的复值响应D（f_m）的幅值和相位分析，使得待测超声传感器灵敏度校验更加准确；

3、本实用新型技术方案中，超声传感器电力变压器局部放电检测系统的电极局部放电模拟装置能够模拟油中针板放电、油纸绝缘放电、油中悬浮电位放电、绝缘纸板沿面放电、油中气泡放电和绝缘纸板缺陷放电，为全面校验超声传感器提供了准确的测试平台；

4、本实用新型技术方案中，超声传感器电力变压器局部放电定位检测系统，能够实现对多个不同超声传感器之间的性能校验检测；同时也可实现对多个不同UHF传感器之间的性能校验检测。

5、本实用新型提供的一种电力变压器局部放电超声传感器的检测校验系统，为不同厂商生产的传感器提供了一个性能对比平台；实现了不同传感器对电力变压器局部放电检测及定位检测准确、简便的性能评估。

6、本实用新型提供的一种电力变压器局部放电超声传感器的检测校验系统，针对目前国内尚无电力变压器局放超声传感器的性能检测、评价的相关标准的现状，对今后行业标准的制订具有参考价值。

7、本实用新型提供的一种电力变压器局部放电超声传感器的检测校验系统，适用于其他采用超声传感器检测局放的场合，如气体绝缘组合电器（GIS）局放超声检测、电抗器局放超声检测等等。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是：本实用新型提供的一种电力变压器局部放电超声传感器的检测校验系统结构图：

图2是：本实用新型实施例中针板电极模拟装置结构图；

图3是：本实用新型实施例中球板电极模拟装置结构图；

图4是：本实用新型实施例中悬浮电极模拟装置结构图；

图5是：本实用新型实施例中沿面电极模拟装置结构图；

图6是：本实用新型实施例中气隙电极模拟装置结构图；

图7是：本实用新型实施例中平板电极模拟装置结构图；

其中，1：变压器油箱；2：待测超声传感器；3：标准超声传感器；4：示波器；5：瞬态记录仪；6：计算机；7：超声定位监测系统；8：UHF定位监测系统；9：变压器套管1；10：变压器套管2；11：局部放电模拟装置；111：针板电极模拟装置；112：球板电极模拟装置；113：悬浮电极模拟装置；114：沿面电极模拟装置；115：气隙电极模拟装置；116：平板电极模拟装置；12：高压电极；13：绝缘纸板；14：接地电极；15：悬浮金属；167：绝缘纸板内部缺陷；17：绝缘纸板平行间隙。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1示出了本实用新型提供的一种电力变压器局部放电超声传感器的检测校验系统结构图；所述检测校验系统包括设置在变压器油箱1内部的局部放电模拟装置11；局部放电模拟装置11的一端通过变压器套管1与无局部放电升压变压器的高压引线相连，另一端通过变压器套管2与地面相连；超声传感器设置在变压器油箱1内部；超声传感器的输出端分别与示波器4、瞬态记录仪5的输入端和超声定位监测系统7相连；瞬态记录仪5的输出端与计算机6相连。

所述检测校验系统包括电力变压器局部放电检测系统和局部放电定位检测系统：

（1）：所述检测校验系统对电力变压器局部放电检测时，所述超声传感器包括待测超声传感器2和标准超声传感器3；待测超声传感器2和标准超声传感器3对称设置在变压器油箱1两侧；局部放电模拟装置11设置在所述变压器油箱1内部的中心位置；通过示波器4对待测超声传感器2和标准超声传感器3对同一个局部放电模拟装置及部放电检测进行波形校验，从而分析判断待测超声传感器2的灵敏度；同时可通过计算机对待测超声传感器的复值响应D（f_m）的幅值和相位分析，更加准确校验待测超声传感器灵敏度；

（2）①：所述检测校验系统对局部放电定位检测时，所述超声传感器为设置在变压器油箱1内部任意位置的待测超声传感器2；局部放电模拟装置11设置在变压器油箱1内部任意位置；待测超声传感器2通过馈线与超声定位监测系统7相连；待测超声传感器2的数目为N，N至少为2；超声定位监测系统7分别监测待测超声传感器2对同一个所述电极局部放电模拟装置的定位检测结果；将定位检测结果与电极局部放电模拟装置11的实际放电位置进行比较，判断,待测超声传感器2的灵敏度；实际放电位置通过三维坐标测量得到。

②：超声传感器替换为UHF传感器3时，UHF传感器3通过馈线与UHF定位监测系统8相连；UHF传感器3的数目为M，M至少为2；

UHF定位监测系统8分别监测所述UHF传感器3对同一个电极局部放电模拟装置11的定位检测结果；将定位检测结果与电极局部放电模拟装置11的实际放电位置进行比较，判断UHF传感器3的灵敏度；实际放电位置通过三维坐标测量得到。

图2示出了本实施例中针板电极模拟装置结构图；图3示出了本实施例中球板电极模拟装置结构图；图4示出了本实施例中悬浮电极模拟装置结构图；图5示出了本实施例中沿面电极模拟装置结构图；图6示出了本实施例中气隙电极模拟装置结构图；图7示出了本实施例中平板电极模拟装置结构图；电极局部放电模拟装置11包括针板电极模拟装置111、球板电极模拟装置112、悬浮电极模拟装置113、沿面电极模拟装置114、气隙电极模拟装置115和平板电极模拟装置116；上述极局部放电模拟装置11分别实现油中针板放电、油纸绝缘放电、油中悬浮电位放电、绝缘纸板沿面放电、油中气泡放电和绝缘纸板缺陷放电。

最后应当说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims

1.一种电力变压器局部放电超声传感器的检测校验系统，所述检测校验系统包括设置在变压器油箱内的局部放电模拟装置，其特征在于，所述局部放电模拟装置的两端通过变压器套管分别与无局部放电升压变压器的高压引线和地面相连；超声传感器设置在所述变压器油箱内部；所述超声传感器的输出端分别与示波器、瞬态记录仪的输入端和超声定位监测系统相连；所述瞬态记录仪的输出端与计算机相连。

2.如权利要求1所述的一种电力变压器局部放电超声传感器的检测校验系统，其特征在于，所述检测校验系统包括电力变压器局部放电检测系统和局部放电定位检测系统；所述电力变压器局部放电检测系统的所述超声传感器包括对称设置在所述变压器油箱两侧的待测超声传感器和标准超声传感器；所述局部放电模拟装置设置在所述变压器油箱中心；所述局部放电定位检测系统的所述超声传感器为设置在所述变压器油箱内部任意位置的所述待测超声传感器；所述局部放电模拟装置设置在所述变压器油箱内部任意位置。

3.如权利要求1所述的一种电力变压器局部放电超声传感器的检测校验系统，其特征在于，所述局部放电模拟装置包括针板电极模拟装置、球板电极模拟装置、悬浮电极模拟装置、沿面电极模拟装置、气隙电极模拟装置和平板电极模拟装置；所述局部放电模拟装置分别实现油中针板放电、油纸绝缘放电、油中悬浮电位放电、绝缘纸板沿面放电、油中气泡放电和绝缘纸板缺陷放电。

4.如权利要求2所述的一种电力变压器局部放电超声传感器的检测校验系统，其特征在于，所述局部放电定位检测系统的所述待测超声传感器通过馈线与超声定位监测系统相连；所述待测超声传感器的数目为N，N至少为2；

所述超声定位监测系统分别监测所述待测超声传感器对同一个所述局部放电模拟装置的定位检测结果；将所述定位检测结果与所述局部放电模拟装置的实际放电位置进行比较判断所述待测超声传感器的灵敏度；所述实际放电位置通过三维坐标测量得到。

5.如权利要求4所述的一种电力变压器局部放电超声传感器的检测校验系统，其特征在于，所述待测超声传感器为UHF传感器时，所述UHF传感器通过所述馈线与UHF定位监测系统相连；所述UHF传感器的数目为M，M至少为2；

所述UHF定位监测系统分别监测所述UHF传感器对同一个所述局部放电模拟装置的定位检测结果；将所述定位检测结果与所述局部放电模拟装置的实际放电位置进行比较判断所述UHF传感器的灵敏度；所述实际放电位置通过三维坐标测量得到。