一种变压器有载分接开关局部放电监测系统的制作方法

1.本发明涉及电力信息技术领域，尤其涉及一种变压器有载分接开关局部放电监测系统。


背景技术：

2.随着国民经济的飞速发展，电力需求也不断地升高，有载分接开关作为变压器的重要部件，对变压器的安全稳定运行起着至关重要的作用。局部放电主要指的是高压设备的绝缘介质在高电场强度的作用下，其电极出现了未贯穿的放电现象，从而导致存在一定的安全隐患。在分接开关室内有可能因为加工工艺的有问题，可能存在开关机械结构上有毛刺或者凸起物，导致尖端放电，后期可发展为火花放电，在开关表面有烧灼情况，破坏开关的机械结构，影响开关性能。目前热门的物理性的局放检测方法，如脉冲电流法、光电检测法、超声波法以及特高频法局部放电检测技术，对现场的电磁干扰性要求比较高，并且无法检测局放信号比较微弱的信号，不易于现场判断局放类型以及局放等级。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种变压器有载分接开关局部放电监测系统，实现了监测sf6分接开关室内的局放状态，鉴别局部放电类型和放电等级，能及时监测到局部放电早期阶段，有效保护sf6分接开关室内绝缘层的稳定性，避免因绝缘层被破坏而导致变压器停运的情况。
4.为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
5.一种变压器有载分接开关局部放电监测系统，包括采样终端和智能监测终端；采样终端将采样信号信息发送至智能监测终端，智能监测终端接收采样终端发送的采样信号信息；采样终端包括温度传感器、温度制冷制热器、压力传感器、气体泵、单向阀、气体容器、控制模块和气体检测模块，温度传感器、温度制冷制热器、压力传感器、气体泵和气体检测模块与控制模块连接，温度传感器采集温度信号传输至控制模块，压力传感器采集气体压力信号传输至控制模块，气体检测模块采集气体信号传输至控制模块，控制模块控制温度制冷制热器工作，控制模块控制气体泵工作；气体检测模块包括so2气体检测模块、so2f2气体检测模块、cf4气体检测模块和sc2气体检测模块；单向阀包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀；气体容器包括第一sf6气体容器、废弃气体容器、第二sf6气体容器和检测气体容器；压力传感器包括第一压力传感器和第二压力传感器；第一压力传感器安装在第一sf6气体容器的气体进口端，第二压力传感器安装在第二sf6气体容器的气体进口端。
6.进一步的，sf6分接开关室的气体进口端与第一单向阀连接，第一单向阀与第一sf6气体容器连接，由于第一单向阀是单向导通的阀，第一sf6气体容器的气体流经第一单向阀进入sf6分接开关室，sf6分接开关室内气体不能流入第一sf6气体容器。
7.进一步的，sf6分接开关室的气体出口端与第二单向阀连接，第二单向阀与检测气
体容器连接，检测气体容器与第三单向阀连接，第三单向阀与气体泵连接，气体泵与废弃气体容器连接，检测气体容器与第四单向阀连接，第四单向阀与第二sf6气体容器连接；由于第二单向阀是单向导通的阀，sf6分接开关室的气体流经第二单向阀进入检测气体容器，检测气体容器内气体不能流入sf6分接开关室；由于第三单向阀是单向导通的阀，检测气体容器内的气体流经第三单向阀进入废弃气体容器，废弃气体容器内气体不能流入检测气体容器；由于第四单向阀是单向导通的阀，第二sf6气体容器的气体流经第四单向阀进入检测气体容器，检测气体容器内气体不能流入第二sf6气体容器。
8.进一步的，so2气体检测模块、so2f2气体检测模块、cf4气体检测模块和sc2气体检测模块安装在检测气体容器内。
9.进一步的，so2气体检测模块、so2f2气体检测模块、cf4气体检测模块和sc2气体检测模块与控制模块连接，so2气体检测模块采集so2气体信号传输至控制模块，so2f2气体检测模块采集so2f2气体信号传输至控制模块，cf4气体检测模块采集cf4气体信号传输至控制模块，sc2气体检测模块采集sc2气体信号传输至控制模块。
10.进一步的，第一压力传感器和第二压力传感器与控制模块连接，第一压力传感器和第二压力传感器采集气体压力信号传输至控制模块，控制模块接收第一压力传感器和第二压力传感器发送的气体压力信号，并根据压力信号控制气体泵进行工作，控制气体泵的打开程度、闭合程度和功率，通过pi调节器，以控制气体泵逐渐平稳地结束，减少调节压强误差。
11.进一步的，进行采样前时，控制模块控制气体泵进行工作，且控制气体泵打开，打开第二单向阀和第三单向阀，关闭第一单向阀和第四单向阀，降低检测气体容器压强；开始取样，当第二压力传感器采集的气体压力信号为设置检测压力时，控制模块控制气体泵停止工作，且控制气体泵关闭，当第一压力传感器采集的压力信号与第二压力传感器采集的压力信号相同时，关闭第二单向阀和第三单向阀；待检测结束，打开第三单向阀和第四单向阀，第二sf6气体容器内的气体冲洗检测气体容器，避免气体残留影响下次检测，单位时间后，关闭第三单向阀和第四单向阀；打开第一单向阀，当第一压力传感器采集的气体压力信号为设置待检测压力时，关闭第一单向阀。
12.温度传感器安装在sf6分接开关室，温度传感器与控制模块连接，温度传感器采集sf6分接开关室温度信号传输至控制模块，控制模块接收温度传感器发送的sf6分接开关室温度信号，并根据温度信号控制温度制冷制热器进行工作，以使减少温度过高或过低对气体浓度造成影响。
13.控制模块将温度信号、气体压力信号、so2气体信号、so2f2气体信号、cf4气体信号和sc2气体信号发送至智能监测终端，智能监测终端接收控制模块发送的so2气体信号、so2f2气体信号、cf4气体信号和sc2气体信号，智能监测终端根据so2气体信号、so2f2气体信号、cf4气体信号和sc2气体信号进行放电类型判别和放电等级判别。
14.进一步的，放电类型包括无局部放电类型、电晕放电类型、火花放电类型和延面放电类型。
15.进一步的，放电等级包括放电等级1级、放电等级2级、放电等级3级和放电等级4级。
16.本发明的有益效果：一种变压器有载分接开关局部放电监测系统，采样终端将采
样信号信息发送至智能监测终端，智能监测终端接收采样终端发送的采样信号信息，并进行综合处理；实现了监测sf6分接开关室内的局放状态，鉴别局部放电类型和放电等级，能及时监测到局部放电早期阶段，有效保护sf6分接开关室内绝缘层的稳定性，避免因绝缘层被破坏而导致变压器停运的情况。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
18.图1为本发明一种变压器有载分接开关局部放电监测系统的结构示意图；
19.图2为本发明气体采样装置结构示意图。
20.附图标记如下：
21.1-sf6分接开关室、2-第一压力传感器、3-第一单向阀、4-第一sf6气体容器、5-第二压力传感器、6-第二单向阀、7-第二sf6气体容器、8-第四单向阀、9-检测气体容器、10-第三单向阀、11-气体泵、12-废弃气体容器。
具体实施方式
22.下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
23.以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
24.实施例一：
25.一种变压器有载分接开关局部放电监测系统，包括采样终端和智能监测终端；采样终端将采样信号信息发送至智能监测终端，智能监测终端接收采样终端发送的采样信号信息；采样终端包括控制模块和气体检测模块，气体检测模块与控制模块连接，气体检测模块采集气体信号传输至控制模块；气体检测模块包括so2气体检测模块、so2f2气体检测模块、cf4气体检测模块和sc2气体检测模块。
26.so2气体检测模块、so2f2气体检测模块、cf4气体检测模块和sc2气体检测模块安装在sf6分接开关室内。
27.so2气体检测模块、so2f2气体检测模块、cf4气体检测模块和sc2气体检测模块与控制模块连接，so2气体检测模块采集so2气体信号传输至控制模块，so2f2气体检测模块采集so2f2气体信号传输至控制模块，cf4气体检测模块采集cf4气体信号传输至控制模块，sc2气体检测模块采集sc2气体信号传输至控制模块。
28.控制模块将so2气体信号、so2f2气体信号、cf4气体信号和sc2气体信号发送至智能
监测终端，智能监测终端接收控制模块发送的so2气体信号、so2f2气体信号、cf4气体信号和sc2气体信号，智能监测终端根据so2气体信号、so2f2气体信号、cf4气体信号和sc2气体信号进行放电类型判别和放电等级判别。
29.放电类型包括无局部放电类型、电晕放电类型、火花放电类型和延面放电类型，放电类型判别如下所示：
[0030][0031]
放电等级包括放电等级1级、放电等级2级、放电等级3级和放电等级4级，放电等级判别如下所示：
[0032][0033]
实施例二：
[0034]
一种变压器有载分接开关局部放电监测系统，包括采样终端和智能监测终端；采样终端将采样信号信息发送至智能监测终端，智能监测终端接收采样终端发送的采样信号信息；采样终端包括单向阀、气体容器、控制模块和气体检测模块，气体检测模块与控制模块连接，气体检测模块采集气体信号传输至控制模块；气体检测模块包括so2气体检测模块、so2f2气体检测模块、cf4气体检测模块和sc2气体检测模块；单向阀包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀；气体容器包括第一sf6气体容器、废弃气体容器、第二sf6气体容器和检测气体容器。
[0035]
sf6分接开关室的气体进口端与第一单向阀连接，第一单向阀与第一sf6气体容器连接，由于第一单向阀是单向导通的阀，第一sf6气体容器的气体流经第一单向阀进入sf6分接开关室，sf6分接开关室内气体不能流入第一sf6气体容器。
[0036]
sf6分接开关室的气体出口端与第二单向阀连接，第二单向阀与检测气体容器连接，检测气体容器与第三单向阀连接，第三单向阀与气体泵连接，气体泵与废弃气体容器连接，检测气体容器与第四单向阀连接，第四单向阀与第二sf6气体容器连接；由于第二单向阀是单向导通的阀，sf6分接开关室的气体流经第二单向阀进入检测气体容器，检测气体容器内气体不能流入sf6分接开关室；由于第三单向阀是单向导通的阀，检测气体容器内的气体流经第三单向阀进入废弃气体容器，废弃气体容器内气体不能流入检测气体容器；由于第四单向阀是单向导通的阀，第二sf6气体容器的气体流经第四单向阀进入检测气体容器，检测气体容器内气体不能流入第二sf6气体容器。
[0037]
so2气体检测模块、so2f2气体检测模块、cf4气体检测模块和sc2气体检测模块安装
在检测气体容器内。
[0038]
so2气体检测模块、so2f2气体检测模块、cf4气体检测模块和sc2气体检测模块与控制模块连接，so2气体检测模块采集so2气体信号传输至控制模块，so2f2气体检测模块采集so2f2气体信号传输至控制模块，cf4气体检测模块采集cf4气体信号传输至控制模块，sc2气体检测模块采集sc2气体信号传输至控制模块。
[0039]
控制模块将so2气体信号、so2f2气体信号、cf4气体信号和sc2气体信号发送至智能监测终端，智能监测终端接收控制模块发送的so2气体信号、so2f2气体信号、cf4气体信号和sc2气体信号，智能监测终端根据so2气体信号、so2f2气体信号、cf4气体信号和sc2气体信号进行放电类型判别和放电等级判别。
[0040]
放电类型包括无局部放电类型、电晕放电类型、火花放电类型和延面放电类型，放电类型判别如下所示：
[0041][0042]
放电等级包括放电等级1级、放电等级2级、放电等级3级和放电等级4级，放电等级判别如下所示：
[0043][0044][0045]
实施例三：
[0046]
一种变压器有载分接开关局部放电监测系统，包括采样终端和智能监测终端；采样终端将采样信号信息发送至智能监测终端，智能监测终端接收采样终端发送的采样信号信息；采样终端包括压力传感器、气体泵、单向阀、气体容器、控制模块和气体检测模块，压力传感器、气体泵和气体检测模块与控制模块连接，压力传感器采集气体压力信号传输至控制模块，气体检测模块采集气体信号传输至控制模块，控制模块控制气体泵工作；气体检测模块包括so2气体检测模块、so2f2气体检测模块、cf4气体检测模块和sc2气体检测模块；单向阀包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀；气体容器包括第一sf6气体容器、废弃气体容器、第二sf6气体容器和检测气体容器；压力传感器包括第一压力传感器和第二压力传感器；第一压力传感器安装在第一sf6气体容器的气体进口端，第二压力传感器安装在第二sf6气体容器的气体进口端。
[0047]
sf6分接开关室的气体进口端与第一单向阀连接，第一单向阀与第一sf6气体容器连接，由于第一单向阀是单向导通的阀，第一sf6气体容器的气体流经第一单向阀进入sf6分接开关室，sf6分接开关室内气体不能流入第一sf6气体容器。
[0048]
sf6分接开关室的气体出口端与第二单向阀连接，第二单向阀与检测气体容器连接，检测气体容器与第三单向阀连接，第三单向阀与气体泵连接，气体泵与废弃气体容器连接，检测气体容器与第四单向阀连接，第四单向阀与第二sf6气体容器连接；由于第二单向阀是单向导通的阀，sf6分接开关室的气体流经第二单向阀进入检测气体容器，检测气体容器内气体不能流入sf6分接开关室；由于第三单向阀是单向导通的阀，检测气体容器内的气
体流经第三单向阀进入废弃气体容器，废弃气体容器内气体不能流入检测气体容器；由于第四单向阀是单向导通的阀，第二sf6气体容器的气体流经第四单向阀进入检测气体容器，检测气体容器内气体不能流入第二sf6气体容器。
[0049]
so2气体检测模块、so2f2气体检测模块、cf4气体检测模块和sc2气体检测模块安装在检测气体容器内。
[0050]
so2气体检测模块、so2f2气体检测模块、cf4气体检测模块和sc2气体检测模块与控制模块连接，so2气体检测模块采集so2气体信号传输至控制模块，so2f2气体检测模块采集so2f2气体信号传输至控制模块，cf4气体检测模块采集cf4气体信号传输至控制模块，sc2气体检测模块采集sc2气体信号传输至控制模块。
[0051]
第一压力传感器和第二压力传感器与控制模块连接，第一压力传感器和第二压力传感器采集气体压力信号传输至控制模块，控制模块接收第一压力传感器和第二压力传感器发送的气体压力信号，并根据压力信号控制气体泵进行工作，控制气体泵的打开程度、闭合程度和功率，通过pi调节器，以控制气体泵逐渐平稳地结束，减少调节压强误差。
[0052]
进行采样前时，控制模块控制气体泵进行工作，且控制气体泵打开，打开第二单向阀和第三单向阀，关闭第一单向阀和第四单向阀，降低检测气体容器压强；开始取样，当第二压力传感器采集的气体压力信号为设置检测压力时，控制模块控制气体泵停止工作，且控制气体泵关闭，当第一压力传感器采集的压力信号与第二压力传感器采集的压力信号相同时，关闭第二单向阀和第三单向阀；待检测结束，打开第三单向阀和第四单向阀，第二sf6气体容器内的气体冲洗检测气体容器，避免气体残留影响下次检测，单位时间后，关闭第三单向阀和第四单向阀；打开第一单向阀，当第一压力传感器采集的气体压力信号为设置待检测压力时，关闭第一单向阀。
[0053]
控制模块将气体压力信号、so2气体信号、so2f2气体信号、cf4气体信号和sc2气体信号发送至智能监测终端，智能监测终端接收控制模块发送的so2气体信号、so2f2气体信号、cf4气体信号和sc2气体信号，智能监测终端根据so2气体信号、so2f2气体信号、cf4气体信号和sc2气体信号进行放电类型判别和放电等级判别。
[0054]
放电类型包括无局部放电类型、电晕放电类型、火花放电类型和延面放电类型，放电类型判别如下所示：
[0055][0056]
放电等级包括放电等级1级、放电等级2级、放电等级3级和放电等级4级，放电等级判别如下所示：
[0057][0058][0059]
实施例四：
[0060]
一种变压器有载分接开关局部放电监测系统，包括采样终端和智能监测终端；采样终端将采样信号信息发送至智能监测终端，智能监测终端接收采样终端发送的采样信号信息；采样终端包括温度传感器、温度制冷制热器、压力传感器、气体泵、单向阀、气体容器、控制模块和气体检测模块，温度传感器、温度制冷制热器、压力传感器、气体泵和气体检测模块与控制模块连接，温度传感器采集温度信号传输至控制模块，压力传感器采集气体压力信号传输至控制模块，气体检测模块采集气体信号传输至控制模块，控制模块控制温度制冷制热器工作，控制模块控制气体泵工作；气体检测模块包括so2气体检测模块、so2f2气体检测模块、cf4气体检测模块和sc2气体检测模块；单向阀包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀；气体容器包括第一sf6气体容器、废弃气体容器、第二sf6气体容器和检测气体容器；压力传感器包括第一压力传感器和第二压力传感器；第一压力传感器安装在第一sf6气体容器的气体进口端，第二压力传感器安装在第二sf6气体容器的气体进口端。
[0061]
sf6分接开关室的气体进口端与第一单向阀连接，第一单向阀与第一sf6气体容器连接，由于第一单向阀是单向导通的阀，第一sf6气体容器的气体流经第一单向阀进入sf6分接开关室，sf6分接开关室内气体不能流入第一sf6气体容器。
[0062]
sf6分接开关室的气体出口端与第二单向阀连接，第二单向阀与检测气体容器连接，检测气体容器与第三单向阀连接，第三单向阀与气体泵连接，气体泵与废弃气体容器连接，检测气体容器与第四单向阀连接，第四单向阀与第二sf6气体容器连接；由于第二单向阀是单向导通的阀，sf6分接开关室的气体流经第二单向阀进入检测气体容器，检测气体容器内气体不能流入sf6分接开关室；由于第三单向阀是单向导通的阀，检测气体容器内的气体流经第三单向阀进入废弃气体容器，废弃气体容器内气体不能流入检测气体容器；由于第四单向阀是单向导通的阀，第二sf6气体容器的气体流经第四单向阀进入检测气体容器，检测气体容器内气体不能流入第二sf6气体容器。
[0063]
so2气体检测模块、so2f2气体检测模块、cf4气体检测模块和sc2气体检测模块安装在检测气体容器内。
[0064]
so2气体检测模块、so2f2气体检测模块、cf4气体检测模块和sc2气体检测模块与控制模块连接，so2气体检测模块采集so2气体信号传输至控制模块，so2f2气体检测模块采集so2f2气体信号传输至控制模块，cf4气体检测模块采集cf4气体信号传输至控制模块，sc2气体检测模块采集sc2气体信号传输至控制模块。
[0065]
第一压力传感器和第二压力传感器与控制模块连接，第一压力传感器和第二压力传感器采集气体压力信号传输至控制模块，控制模块接收第一压力传感器和第二压力传感器发送的气体压力信号，并根据压力信号控制气体泵进行工作，控制气体泵的打开程度、闭合程度和功率，通过pi调节器，以控制气体泵逐渐平稳地结束，减少调节压强误差。
[0066]
进行采样前时，控制模块控制气体泵进行工作，且控制气体泵打开，打开第二单向阀和第三单向阀，关闭第一单向阀和第四单向阀，降低检测气体容器压强；开始取样，当第二压力传感器采集的气体压力信号为设置检测压力时，控制模块控制气体泵停止工作，且控制气体泵关闭，当第一压力传感器采集的压力信号与第二压力传感器采集的压力信号相同时，关闭第二单向阀和第三单向阀；待检测结束，打开第三单向阀和第四单向阀，第二sf6气体容器内的气体冲洗检测气体容器，避免气体残留影响下次检测，单位时间后，关闭第三
单向阀和第四单向阀；打开第一单向阀，当第一压力传感器采集的气体压力信号为设置待检测压力时，关闭第一单向阀。
[0067]
温度传感器安装在sf6分接开关室，温度传感器与控制模块连接，温度传感器采集sf6分接开关室温度信号传输至控制模块，控制模块接收温度传感器发送的sf6分接开关室温度信号，并根据温度信号控制温度制冷制热器进行工作，以使减少温度过高或过低对气体浓度造成影响。
[0068]
控制模块将温度信号、气体压力信号、so2气体信号、so2f2气体信号、cf4气体信号和sc2气体信号发送至智能监测终端，智能监测终端接收控制模块发送的so2气体信号、so2f2气体信号、cf4气体信号和sc2气体信号，智能监测终端根据so2气体信号、so2f2气体信号、cf4气体信号和sc2气体信号进行放电类型判别和放电等级判别。
[0069]
放电类型包括无局部放电类型、电晕放电类型、火花放电类型和延面放电类型，放电类型判别如下所示：
[0070][0071]
放电等级包括放电等级1级、放电等级2级、放电等级3级和放电等级4级，放电等级判别如下所示：
[0072][0073][0074]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0075]
以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。