专利名称：在线检测变压器套管的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在线检测变压器套管的装置，尤其是一种适应用于大中型变压器的在线检测变压器套管的装置。二背景技术：
为了保证变压器的高压端子的绝缘性能，通常需要在高压端子上安装套管，因此套管是保证变压器性能的重要部件，同时变压器的高压侧套管易受高介电影响，高压侧套管故障是引起被迫停运及变压器故障的主要因素之一，一些研究表明套管故障占到变压器故障的40%。还有数据显示52%的套管故障是很严重的，会引起即发火灾导致间接危害； 变压器套管最常见的两种故障是湿气浸入和内部局部放电引起的；湿气可以通过腐蚀的垫圈材料，裂缝以及松动的端子进入套管；湿气会引起介损的增大因此导致功率因数增大； 套管绝缘情况继续恶化，会引起电容层故障，继而发展成整个套管的故障，对变压器套管进行在线检测是保证变压器安全性能的重要一个环节。探测套管绝缘恶化的方法是我们所熟知的传统的离线测试，常温下进行的IOkV离线测试需要较长的测试间隔而且需要断网停电；常规在线测量方法是通过将套管末屏电流引出后，将电缆穿过电流互感器，通过测量二次侧电流，计算转换为一次测电流后进行分析、计算等相关操作，由于直接对采集的数据进行分析，对套管的检测精度不高。三、发明内容为了克服上述技术缺点，本实用新型的目的是提供一种在线检测变压器套管的装置，因此提高了变压器的安全性能。为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是包含有电流传感器、PT 二次电压的输出端子、测量电路、控制装置和显示器，电流传感器设置在套管上，电流传感器和PT 二次电压的输出端子分别设置为与测量电路的输入端连接，测量电路的输出端设置为与控制装置的输入端连接，控制装置的输出端设置为与显示器连接，控制装置设置有打印接口、 键盘接口和通讯接口。本实用新型的技术效果在于由于设计了对采集的通过套管的电流信号进行处理分析，通过监测电容量I的差值Δ I和角差tan δ的差值Δ tan δ的变化，判定套管的绝缘性能，根据当年角差tan Sk与第一年的角差tan δ的差值Δ tan δ的变化大小，提高了监测的精度，因此提高了变压器的安全性能。四
图1为本实用新型的结构示意图图2为等效电路图。五具体实施方式
附图为本实用新型的一个实施例，结合附图具体说明本实施例，包含有电流传感器1、ΡΤ 二次电压的输出端子2、测量电路3、控制装置4和显示器5，电流传感器1设置在套管上，电流传感器1和PT 二次电压的输出端子2分别设置为与测量电路3的输入端连接， 测量电路3的输出端设置为与控制装置4的输入端连接，控制装置4的输出端设置为与显示器5连接，控制装置4设置有打印接口、键盘接口和通讯接口。电流传感器1把通过套管的电流信号传输到测量电路3中，母线电压信号通过PT 二次电压的输出端子2传输到测量电路3中，在测量电路3中，通过傅立叶变换滤掉干扰， 分离出信号基波，对电压检测信号和电流检测信号进行矢量运算，对通过套管的电流的幅值计算电容量I、的角差计算tan δ，通过矢量和计算三相套管的末屏电流值，计算出Δ I ； 储存三年以上的通过套管的电流信号，分别计算出每日的tan δ，对同月同日中，计算出第二年的Δ tan δ 2，即第二年的tan δ 2与第一年的tan δ 1之差就是Δ tan δ 2，计算出第三年的Atan δ 3，即第三年的tan δ 3与第一年的tan δ 1之差就是Atan δ 3，同样可以计算出第四年的Δ tan δ 4、计算出第k年的Δ tan δ k ；通过控制装置4当0. ImA彡ΔΙ时，发出出现故障报警信号。对同月同日，比较AtanS与前几年的AtanS之间的偏差值，当偏差值大于0. 3时，发出出现故障报警信号。本实施例的使用方法，其步骤是A、在套管末屏罩的位置上安装电流采集器1，把电流采集器1和PT 二次电压的输出端子2与测量电路3连接，PT 二次电压的输出端子2输出的电压与母线高压的相位相同， 三个电流采集器1分别测量A相末屏电流、B相末屏电流和C相末屏电流，PT 二次电压的输出端子2设置为输出A相PT电压、B相PT电压和C相PT电压；B、测量电路3采集通过套管末屏罩的A相末屏电流、B相末屏电流和C相末屏电流，利用矢量计算方法，即把A相末屏电流、B相末屏电流和C相末屏电流进行矢量和计算得出和电流ΔI ；C、对套管末屏罩的A相末屏电流，以A相PT电压为基准电压，测量电路3通过傅立叶变换滤掉干扰，分离出信号基波，对电压检测信号和电流检测信号进行矢量运算，把套管末屏罩的A相末屏电流Ia分解成水平分量Ira和垂直分量Ιμ，即根据C= Ica\2 π fUa, 电容量C为套管的电容值，f设置为=50HZ，电压Ua设置为A相PT电压值，确定Ica值， 再根据函数关系，通过A相末屏电流Ia，计算得出Ii^根据介质消耗因数tan δ A= (Ira\ lea) X 100%,从而计算出介质消耗因数tan δ A ；对套管末屏罩的B相末屏电流，以B相PT电压为基准电压，测量电路3通过傅立叶变换滤掉干扰，分离出信号基波，对电压检测信号和电流检测信号进行矢量运算，把套管末屏罩的B相末屏电流Λ分解成水平分量Irb和垂直分量Icb，即根据C= Icb\2 π fUb, 电容量C为套管的电容值，f设置为=50HZ，电压Ub设置为B相PT电压值，确定Icb值， 再根据函数关系，通过B相末屏电流让，计算得出Irb，根据介质消耗因数tan δ B= (Irb\ Icb) X 100%,从而计算出介质消耗因数tan δ B ；对套管末屏罩的C相末屏电流，以C相PT电压为基准电压，测量电路3通过傅立叶变换滤掉干扰，分离出信号基波，对电压检测信号和电流检测信号进行矢量运算，把套管末屏罩的C相末屏电流Ic分解成水平分量Irc和垂直分量Icc，即根据C= Icc\2 π fUc, 电容量C为套管的电容值，f设置为=50HZ，电压Uc设置为C相PT电压值，确定Icc值， 再根据函数关系，通过C相末屏电流Ic，计算得出Irc，根据介质消耗因数tan δ C= (Irc\ Ice) X 100%,从而计算出介质消耗因数tan δ C ；D、储存三年以上的通过套管的电流信号，分别计算出每日的tan δ A、tan δ B 和tan δ C，对每一项的tan δ A、tan δ B和tan δ C，分别对同月同日中，计算出第二年的Atan δ 2，即第二年的tan δ 2与第一年的tan δ 1之差就是Δ tan δ 2，计算出第三年的 Δ tan δ 3,即第三年的tan δ 3与第一年的tan δ 1之差就是Δ tan δ 3，同样可以计算出第四年的Δ tan δ 4、计算出第k年的Δ tan δ k ；Ε、通过控制装置4，当Δ I大于等于0. ImA时，发出出现故障报警信号；对同月同日，比较AtanS与前几年的AtanS之间的偏差值，当偏差值大于0. 3值时，发出出现故
障报警信号。在每日中，对通过套管的电流信号和母线高压信号可以多次采集，多次通过步骤B 进行计算。在现有的变压器的套管检测中，都是直接检测变压器通过套管的参数，通过参数本身的值大小的变化，进行套管绝缘性能的判断，没有考虑变压器的运行环境因素的影响， 在变压器的实际运行中，特别是套管的绝缘性能与环境因素有很大的关系，我公司是专业生产变压器的智能产品，在对变压器安全性能进行调研时，发现如何把检测套管的绝缘性能的参数与变压器运行环境因素相关联，从而提高对套管的绝缘性能检测的精度，更好地保证变压器的安全性，这一科研项目我们与武汉水利电力大学联合进行攻关，通过本实用新型的技术方案的设计，通过历年的角差tan δ的差值监测，把变压器的环境因素与套管的绝缘性能结合，解决了本实用新型的技术问题。本实用新型具有下特点1、由于设计了对采集的通过套管的电流信号进行处理分析，通过监测电容量I的差值ΔΙ和角差tanS的差值Δ tan δ的变化，判定套管的绝缘性能，根据当年角差tan δ k 与第一年的角差tan δ的差值Δ tan Sk的变化大小，提高了监测的精度，因此提高了变压器的安全性能。2、由于设计了差值Atan δ k，充分考虑了变压器的运行环境，实现了不同环境下的变压器单一性地监测，更保证了不同环境下的变压器的安全性能。3、由于设计了电流传感器1、PT 二次电压的输出端子2、测量电路3、控制装置4和显示器5，各种模块性能稳定，可靠性高。4、套管绝缘在线监测装置不仅能实时在线监测变压器套管绝缘状况，而且可在套管绝缘出线问题时可及时报警，避免套管故障及变压器故障的发生，为变压器的可提供了保障，避免了因套管事故造成的直接和停电检修造成的间接损失。5、套管绝缘在线监测装置可实时在线监测套管介损、电容量及末屏电流值。可以提供所有天气、负载以及电压条件下的测试数据，而且具有和离线测量同样的灵敏度；对采集信号进行多种方法的计算与比较，保障输出结果及报警的可靠性。上述实施例只是本实用新型所提供的在线检测变压器套管的装置的一种实现形式，根据本实用新型所提供的方案的其他变形，增加或者减少其中的步骤，或者将本实用新型用于其他的与本实用新型接近的技术领域，均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1. 一种在线检测变压器套管的装置；其特征是包含有电流传感器(1)、PT二次电压的输出端子(2)、测量电路(3)、控制装置(4)和显示器(5)，电流传感器(1)设置在套管上，电流传感器(1)和PT 二次电压的输出端子(2)分别设置为与测量电路(3)的输入端连接，测量电路(3)的输出端设置为与控制装置(4)的输入端连接，控制装置(4)的输出端设置为与显示器(5)连接，控制装置(4)设置有打印接口、键盘接口和通讯接口。
专利摘要一种在线检测变压器套管的装置，包含有电流传感器(1)、PT二次电压的输出端子(2)、测量电路(3)、控制装置(4)和显示器(5)，电流传感器(1)设置在套管上，电流传感器(1)和PT二次电压的输出端子(2)分别设置为与测量电路(3)的输入端连接，测量电路(3)的输出端设置为与控制装置(4)的输入端连接，控制装置(4)的输出端设置为与显示器(5)连接，控制装置(4)设置有打印接口、键盘接口和通讯接口，因此提高了变压器的安全性能。
文档编号G01R31/12GK202267732SQ201120354520
公开日2012年6月6日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者刘家 , 周长莒, 张国栋, 王启敏, 赵玉晓 申请人:山东五岳电器有限公司