[发明专利]基于带电测试的变压器有载开关故障诊断平台

说明书

本发明公开了基于带电测试的变压器有载开关故障诊断平台，涉及电力检测设备技术领域；其包括线圈、信号处理装置、光电转换装置、取能装置、D/A变换装置、控制器和通信装置，所述线圈、信号处理装置、光电转换装置、D/A变换装置和控制器依次连接并单向通信，所述控制器与通信装置连接并双向通信，所述取能装置与信号处理装置连接并单向通信，取能装置与光电转换装置连接并单向通信；其通过线圈、信号处理装置、光电转换装置、取能装置、D/A变换装置、控制器和通信装置等，实现了有效的实时监测并可靠准确的故障诊断和预警。

技术领域

本发明涉及电力检测设备技术领域，尤其涉及一种基于带电测试的变压器有载开关故障诊断平台。

背景技术

变压器作为变电站内的主设备，在电网中的作用尤为重要，而有载调压变压器在电力系统中发挥了联络电网，调节有功与无功潮流以及稳定负荷中心电压的重要作用，在电网中得到了愈加广泛的应用。有载分接开关是有载调压变压器中唯一的可动部件，也是关键部件之一。有载分接开关的制造质量和运行、检修技术水平直接关系到有载调压变压器的安全运行。

实际运行过程中，有载分接开关故障较多，故障原因复杂。常见有三相切换不同期，切换时间过慢或过快，滑档以及机械卡制等原因。作为有载调压变压中的唯一的高电压大电流下运行的可动部分，切换开关触工作状态直接反应了有载分接开关的运行状态。在触头接触电阻增大时，开关装换过程中，切换电流是正常工作电流的几倍到数十倍，会引起局部过热，以及抽头接触附近的电场分布不均造成的局部放电。

目前有载开关停电例行试验存在以下几点问题：

1、变压器设备繁多，有载开关故障重点突出。

目前，公司有变电站200余座，变压器有400余台，作为变电站内的主设备，保证变压器安全稳定运行是日常检修试验工作的重中之重。而变压器故障中80%均为有载分接开关故障。现场测试安全风险高、劳动强度大、现场布线乱、数据分析困难，需花费大量的人力、物力，并且不能及时发现有载分接开关的机械故障和电气故障，难以满足精细化检修要求。

2、有载开关试验需在主变各侧接线，安全风险高、劳动强度大

现场有载开关试验，需要两名人员操作仪器，1名人员动作有载开关，至少还两名工作人员爬上主变，在主变各侧进行接线，需要多次上下套管进行接线，安全风险高、劳动强度大，现场布线乱，需花费大量的人力、物力。

3、有载开关故障类型多，小故障发生后不能及时发现。

有载开关主要厂家有两个，型号有十余种，内部故障分为机械故障和电气故障，且内部结构复杂，螺丝的轻微松动就可发展为大型事故，但传统的有载开关维护仅靠日常停电试验（周期为6年）和动作次数吊检（每5000次吊检一次）两种方式，无法及时发现小型故障缺陷，仅能在到周期或发生主变故障跳闸后方可发现。

4、有载开关停电试验电压低，试验数据处理分析难。

有载开关试验分为吊检试验和日常例行试验，都需要停电进行，试验方法又分为交流法直流法两种，均无法到达实际运行电压，且输入电流仅为1A，无法模拟实际电压电流下的运行工况。有载开关停电试验结果为试验数据+试验波形形势，试验数据可通过人工进行参数对比，试验波形仅能依靠工作人员经验，试验数据分析困难。

基于有载分接开关具有动作频繁和故障率高的额特点，研究其状态监测技术，及时有效的发现潜伏缺陷实现设备维修的合理化、科学化、对保障电力系统的安全、稳定和可靠运行有重要意义。

目前国内外用于有载分接开关的运行状态的物理量包括开关动作产生的机械振动、驱动电机旋转角速度、驱动电机电流、电动机构负载转矩、开关本体、切换触头间电压波形等。常见的监测方法有：振动事件监测法，触头温度监测方法，机械特性监测法、综合变量监测法。现有的监测技术并不能有效的实时监测有载分接开关动态过程电流，并进行可靠准确的故障诊断和预警。