[发明专利]变压器绕组变形及电容型套管故障检测装置及方法

说明书

技术领域

本申请涉及电力测量技术领域，尤其涉及变压器绕组变形及电容型套管故障检测装置及方法。

背景技术

据统计，110kV及以上的电力变压器绕组轻度变形及电容套管电容层间局部放电的潜伏性弱绝缘故障，是导致电力变压器损坏及电网故障的主要原因之一。绕组变形是指电力变压器绕组在机械力或电动力作用下发生的轴向或径向尺寸变化，通常表现为绕组局部扭曲、鼓包或移位等特征。变压器在遭受短路电流冲击或在运输过程中遭受冲撞时，均有可能发生绕组变形现象，它将直接影响变压器的安全运行。电容套管是将变压器内部的高压线引到油箱外部的出线装置，不仅作为引线的对地绝缘，还起着固定引线的作用，电容套管电容层间局部放电是引起高压电气设备内部绝缘故障和老化的关键因素。

目前，变压器绕组变形主要的检测方法有：频响法和阻抗法；频响法测量电压低、测量结果不直观、无法定量判断，需通过分析变压器结构、运行情况、常规试验测量结果等资料，并结合频响曲线的横、纵向比较才能做出综合判断。阻抗法是应用最早的变压器绕组变形检测方法，但对于绕组轻度变形，阻抗法不容易发现。电容型套管潜伏性弱绝缘故障检测方法有介损检测、电容量检测及局放检测，介损和电容量检测较为方便，但是对于不显著的绝缘缺陷很难判断，局放检测的应用设备大，检测不方便。

发明内容

本申请提供了一种变压器绕组变形及电容型套管故障检测装置及方法，以解决现有检测变压器绕组变形及电容型套管故障的问题。

第一方面，本申请提供了一种变压器绕组变形及电容型套管故障检测装置，包括：

高压直流电源控制器、高压直流发生器、波形及局部放电检测控制器、波形及局部放电检测器、直流充电控制开关和检测控制开关；

所述高压直流电源控制器与所述高压直流发生器连接；

所述高压直流发生器与所述直流充电控制开关连接；

所述高压直流发生器还与所述检测控制开关连接；

所述高压直流发生器与所述检测控制开关的连接端接地；

所述波形及局部放电检测控制器与所述波形及局部放电检测器连接；

所述波形及局部放电检测器的一端接地。

可选的，所述波形及局部放电检测控制器包括：波形测量器与波形比较器；

所述波形测量器与所述波形比较器连接。

可选的，所述波形及局部放电检测控制器包括：局部放电测量器与电容套管分析器；

所述局部放电测量器与所述电容套管分析器连接。

可选的，所述波形及局部放电检测控制器还包括：直流电压判断器。

另一方面，本申请提供一种变压器绕组变形及电容型套管故障检测方法，所述方法包括：

闭合直流充电控制开关，对变压器绕组及电容型套管施加直流电压；

判断所述直流电压是否达到预设要求，如果所述直流电压达到所述预设要求，则断开所述直流充电控制开关，闭合检测控制开关；如果所述直流电压未达到所述预设要求，则继续对所述变压器绕组及所述电容型套管施加所述直流电压；

闭合所述检测控制开关后，测量所述变压器绕组的谐振波、谐振波时间和频率特性，并获取历史谐振波；

对比测量的谐振波与所述历史谐振波，判断所述变压器绕组是否存在变形；

测量变压器电容型套管的局部放电量，并且，根据所述谐振波时间和所述频率特性估算所述电容型套管的电容量和介质损耗因数；

分析所述局部放电量、所述电容量和所述介质损耗因数，判断所述电容型套管是否存在缺陷。

可选的，所述对比测量的谐振波与所述历史谐振波包括：对所述测量的谐振波和所述历史谐振波进行横向、纵向的波形频率、幅值和时间的比较。

由以上技术方案可知，本申请实施例提供了一种变压器绕组变形及电容型套管故障检测装置及方法，包括：高压直流电源控制器、高压直流发生器、波形及局部放电检测控制器、波形及局部放电检测器、直流充电控制开关和检测控制开关；其中波形及局部放电检测控制器可以控制直流充电控制开关和检测控制开关的开闭，并且可以测量变压器绕组的谐振波、谐振波时间和频率特性；对比测量的谐振波与历史谐振波，判断变压器绕组是否存在变形；测量变压器电容型套管的局部放电量，并且，根据谐振波时间和频率特性估算电容型套管的电容量和介质损耗因数；分析局部放电量、电容量和介质损耗因数，判断电容型套管是否存在缺陷。本申请提供的装置及方法，可以及时检测出变压器绕组形变及电容型套管故障，避免突发情况影响变压器安全运行。

附图说明