[发明专利]基于振动、噪声和中性点电流的变压器直流偏磁监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压器直流偏磁监测系统，尤其是涉及一种基于振动、噪声和中性点电流的变压器直流偏磁监测系统。

背景技术

当直流线路发生单极大地回路运行时，通过接地极流入大地的直流电流将对交流电力系统内的电力设备尤其是变压器产生重大影响(直流偏磁造)，主要表现为变压器振动加剧、噪声增大甚至过热现象，且伴随着谐波增大。据相关文献及其他电网运行经验，直流偏磁甚至会引发变压器绕组松动，绝缘损坏，低压侧电容器爆炸等事故。

目前上海地区拥有直流输电工程4条，±800kV复奉线、±500kV宜华、林枫和葛南线，满负荷输送容量分别为6400MW、3000MW、3000MW和1200MW，上海境内直流接地极3处，其中林枫和葛南共用1个接地极。

上海电网受到的直流偏磁影响严重，为此从2010年开始，针对500kV亭卫、练塘、新余和220kV合兴变电站采取了直流偏磁抑制措施，效果显著。

为全面了解评估直流偏磁对上海电网变压器的影响，需要建立可靠的变压器中性点直流偏磁在线监测平台。

目前已有的直流偏磁监测装置主要包括基于霍尔传感器的中性点直流检测装置和基于变压器振动、噪声检测的直流偏磁监测装置，但没有将两者进行同时监测，所以无法准备的评估中性点直流对变压器振动、噪声的影响，也无从判断直流抑制设备投入后，变压器运行状况改善的效果。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于振动、噪声和中性点电流的变压器直流偏磁监测系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于振动、噪声和中性点电流的变压器直流偏磁监测系统，包括直流偏磁控制柜、振动传感器、噪声传感器、中心点电流传感器、通信网络和后台服务器，所述的直流偏磁控制柜一端分别与振动传感器、噪声传感器、中心点电流传感器连接，所述的直流偏磁控制柜另一端通过通信网络和后台服务器连接；

所述的直流偏磁控制柜将各个变电站采集到的振动、噪声、中性点直流数据上传到后台服务器，对变压器的直流偏磁情况进行监测，同时通过数据挖掘技术对监测数据进行分析。

所述的振动传感器为加速度传感器，该加速度传感器安装在变压器外壁上，对变压器振动信号进行采集。

所述的加速度传感器采集频率是6.4kHz，每两分钟采集最后一秒数据，然后通过采集到的加速度信号经FFT算出振动加速度的各频谱分量，同时根据积分和二次积分运算得到速度和位移信号。

所述的噪声传感器为声级计，该声级计安装在变压器旁，对变压器噪声信号进行采集。

所述的中心点电流传感器为霍尔传感器，该霍尔传感器安装在变压器中性点，对变压器中性点电流信号进行采集。

所述的霍尔传感器每两分钟最后15秒每秒采集到的15个直流电流数据排序取中间5个数值进行算术平均后，将计算结果传送到就地直流偏磁控制柜。

所述的通信网络包括通讯汇控单元和信息内网，所述的通讯汇控单元分别与直流偏磁控制柜、信息内网连接，所述的信息内网与后台服务器连接。

所述的后台服务器通过内部局域网与客户端连接，通过提供web服务供用户查看各个变电站的直流偏磁数据，随时对直流偏磁影响进行评估和分析。

所述的后台服务器包括：

实时监控模块，用于快速浏览所有设备当天的电流曲线、设备通讯状态、设备电流是否越限；

历史曲线模块，用于查看设备某一时间段的历史曲线图；

数据浏览模块，用于详细查看某一设备的所有信息；

历史事件模块，用于查看所有设备的历史事件记录；

设置模块，用于设置设备通用参数；

设备模块，用于新增、修改、删除设备；

用户模块，用于添加、修改或者删除用户信息，设置用户访问权限。

与现有技术相比，本发明可以实时掌握变压器中性点直流以及噪声、振动数据，防止变压器在危险状态下运行；为选择直流抑制措施提供数据基础，是仿真模型构建的重要依据和结果验证；是直流偏磁抑制装置的重要组成，其数据决定了直流抑制装置是否投入以及直流抑制装置的补偿度，同时也是检验直流抑制效果的重要判据

附图说明

图1为本发明的现场布置结构示意图；

图2为本发明的通信结构示意图。

其中1为振动传感器、2为噪声传感器、3为中性点电流传感器、4为直流偏磁控制柜、5为变压器、6为通讯汇控单元、7为信息内网、8为后台服务器、9内部局域网、10为客户端。