[实用新型]一种基于极化特性的变压器绝缘状态分析装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于极化特性的变压器绝缘状态分析装置，其可在变压器未吊芯的情况下，获得变压器绝缘状态情况。

背景技术

油浸式电力变压器由于具有较高的绝缘强度、较长的使用寿命，广泛用于高压、超高压输电线路中。绝缘油和绝缘纸组成的复合绝缘构成了油浸式电力变压器的绝缘系统，其绝缘程度决定着变压器的使用寿命。据统计，85%以上的变压器的损坏和故障都是因为油纸绝缘系统的损害而造成的。在这种形势下，科学的检测监督能提高变压器安全运行水平，提前发现缺陷，对延长变压器运行寿命周期，提高经济运行效益具有十分重要的意义。因此，必须重视变压器油纸绝缘情况。

变压器油纸绝缘状态分析技术经过几十年的发展，通过各大高校及研究机构的不懈努力，总结出了一系列的变压器绝缘状态检测分析技术，包括有化学方法、传统电方法、时频域介质响应法等诊断分析方法。其中化学方法包括绝缘纸聚合度测试、油中溶解气体分析等，电方法包括时域法、频域法和传统的电测试方法等。然而传统的绝缘检测方法多数需要进行变压器吊芯、外部因素影响大，且会破坏变压器固有的绝缘性能。

鉴于以上局限性，有必要发明一种无需吊芯、外部因素影响小且便于分析变压器绝缘状态的检测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于极化特性的变压器绝缘状态分析装置，其可在变压器未吊芯、外部因素影响小的情况下，获得变压器绝缘状态情况，实现无损检测变压器绝缘性能。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于极化特性的变压器绝缘状态分析装置，包括电源模块、控制模块、采集模块以及分析模块，所述电源模块的输出端连接于一待测变压器的使能端，该待测变压器的输出端连接于所述采集模块的使能端，所述电源模块的使能端连接于所述控制模块的输出端电连接，所述采集模块的使能端连接于所述控制模块的输出端，所述采集模块的输出端连接于所述分析模块的使能端，所述分析模块的使能端还连接于所述控制模块的输出端。

进一步的，所述电源模块为一用于向待测变压器两端输出激励电压并保证输出电压稳定性的电源单元。

进一步的，所述控制模块为一用于控制激励电压输出值大小、激励电压输出时间、电源模块的闭合及断开、采集模块的采集时间点并且同时与采集模块交互控制指令的控制器。

进一步的，所述分析模块为一用于接收采集模块输入的模拟传感信号并进行数字信号转换，同时接收控制模块传送来的激励电压值、激励电压输出时间、激励电压输出时间、电源模块的闭合及断开、采集模块的采集时间点的数据分析单元，该数据分析单元用于根据获得的信号数据以时间为横轴、极化电压值为纵轴，生成极化特性曲线。

进一步的，所述采集模块包括相互依次电连接一采样电阻、一滤波电路以及一信号转换单元，所述采样电阻的使能端连接于待测变压器的输出端，所述信号转换单元的输出端连接于所述分析模块的使能端。

进一步的，所述采样电阻用于根据控制模块输出的指令，采集激励后的变压器内部绝缘系统的极化电压信号。

进一步的，所述滤波电路用于将所述采样电阻采集获得的极化电压信号进行去除干扰信号后输出到所述信号转换单元。

进一步的，所述信号转换单元用于放大并且模拟传感信号并将其输入到分析模块。

进一步的，所述电源模块为一用于输出激励电压范围50V～1500V、输出电压精度为0.1V以及稳定性为±1%的电源单元。

油浸式变压器内油和纸组成的绝缘系统在外部稳定激励电压的作用下，油纸绝缘系统的束缚电荷在电场作用下发生弹性位移和偶极子取向现象，即电荷的正极转向电场的负极，电荷的负极转向电场的正极。短接高低绕组后，油纸绝缘系统表面上的电荷会立即释放，同时油纸绝缘系统内部会发生去极化过程。高低压绕组短路一段时间后，断开高低绕组间的短接线后，使其处于开路状态，则在短路期间没有释放完的束缚电荷又会在高低压绕组间形成一个电势差（即极化电压）。去极化过程，不同时间下的极化电压就构成了极化特性曲线。极化特性曲线的特征变化与变压器油纸绝缘系统的老化状态信息有密切联系，分析它们间的规律变化，就可以判断油纸绝缘系统中绝缘油和绝缘纸的状态信息，以便进一步确定对电气设备采取的具体措施。

基于这样的原理，采用上述技术方案后，本实用新型的变压器绝缘状态分析装置可在在变压器未吊芯、外部因素影响小的情况下，从绝缘系统内部微观角度分析变压器极化特性曲线对油纸绝缘状态，实现无损诊断变压器绝缘运行情况。

附图说明