大型电力变压器局部放电在线监测系统研制

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1、／一I测控技DOI：10．3969，j．issn．1009-9492．2012．04．003大型电力变压器局部放电在线监测系统的研制周晓霞，黎文安，文武。(1．重庆电力公司教育培训中心，重庆400053；2．武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072)摘要：阐述了变压器局部放电监测的重要性，介绍了大型电力变压器局部放电在线监测系统的系统组成及各组成部分的功能，提出了模拟信号预处理电路结构的设计方案，分别说明了固定增益放大电路、程控增益放大电路、微调放大电路、滤波电路的电路设计方法，并简单介绍了以ARM

2、为核心的现场监测单元的组成。关键词：变压器；局部放电；超声波检测；宽带电流互感器中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1009—9492(2012)04—0009—04DevelopmentofOnlineSystemMonitoringPartialDischargeOccurredinHugeTransformerZH0UXiao—xia．LIWen—an．WENWu(1．Education&TrainingCenterofChongqingElectricpowercorporation

3、，Chongqing400053，China；2．WuhanUniversity，Wuhan430072，China)Abstract：Itisimportanttomonitorthepartialdischargeoccurredintransformer．Inthispaper，anonlinesystemmonitoringthepartialdischargeoccuredinhugetransformerispresented．Thefunctionsofeachpartsofthesys

4、temaredescribed，thedesigningschemeofthecircuitpreproeessinganalogsignalsisproposed，theamplifyingcircuitwithafixedratioofoutputtoinput，theamplifyingcircuitwithaprogram—controlledratioofoutputtoinput，amini—modulatingamplifyingcircuitandafiltercircuitaregi

5、ven．Abriefintroductiontothecompositionofon-sitemonitoringunitisbasedonARMcore．Keywords：transformer；partialdischarge；ultrasonictesting；widebandcurrenttransformer1引言光、电传感器、信号处理器、计算机等技术手段大型电力变压器是电力系统的核心设备，其和算法实现的新一代高性能数字化局部放电在线运行状态的好坏直接影响着电网的安全可靠运监测装置。该系统已

6、在多家发电厂、变电站挂网行，在电网设备全寿命周期管理中，及时了解设运行，并成功监测出多起高压电气设备各类内部备的运行隋况是至关重要的。放电故障，已被公认为是国内领先的局部放电在局部放电是衡量变压器绝缘系统结构可靠性线监测装置。的重要指标。局部放电监测的目的是证明变压器2系统组成及原理内部有没有破坏性的放电源出现，仅用油气变化该系统由超声波传感器、宽频带电流互感指标是不能全面评估运行状态下高压电气设备可器、干扰信号接收模块、监测主机、光纤、高频靠性的。局部放电监测对故障的快速反应能力和电缆以及局部放电监

7、测软件组成。系统示意图如对故障位置及性质的评估，与油气监测相比具有图1。明显的优势，近年来越来越受到运行部门的重视。(1)超声波传感器：吸附在油箱箱壁，可在本文介绍了一种大型电力变压器局部放电在变压器运行状态下，随时进行安装。线监测系统的研制方法。总结几十年局部放电测(2)宽频带电流互感器：安装在变压器铁心量和变压器现场故障处理经验，采用最新声、接地线的适当位置，由专用固定架固定。收稿日期：2011—11—10(技术波在其内部的传播途径很复一杂，存在较强的声衰减，从而．}信嘲．_JlPc机超声波传感器

8、的输出信号十分微弱，有时会低至毫伏数量现场监测单元超声波传感器H前端信号处理卜·(单片机系统)级；并且实施局部放电超声波—一_JI笙毛{I[★(ARM)信号检测时，现场的噪声和干扰非常强，如机械振动噪声、宽带电流互感器H前端信号处理卜一-_-RS485变压器铁心的磁致伸缩噪声及电磁波干扰等，它们甚至会淹图1局部放电在线监测系统示意没局部放电产生的超声波信号，必须对其进行预处理后才(3)干扰信号接收模块：根据现场情况确定能送人高速数据采集电路进行模数转换。