高壓套管兩端存在交流電壓時,絕緣體內(nèi)部的介質(zhì)會產(chǎn)生極化,固定電荷產(chǎn)生重新分布,或者正負電荷中心產(chǎn)生偏移。由于交流電的正負極性在不斷的改變,這種電荷的重新分布也在不停的進行,稱為充放電過程。充放電過程是有電流流動的,我們把這種電流稱為容性電流。理想狀態(tài)下,容性電流流動只產(chǎn)生能量的轉(zhuǎn)移,而沒有能量的損耗,所以在這個過程中沒有熱量的產(chǎn)生。但實際的情況是,在電場的作用下絕緣體會將一部分電能不可逆轉(zhuǎn)地變成熱量而被損耗掉,這種損耗稱為介質(zhì)損耗。如果介質(zhì)損耗很大,由電能轉(zhuǎn)變的熱能就越多,會使電介質(zhì)溫度升高,逐漸發(fā)熱老化(發(fā)脆、分解等)。如果溫度不斷上升,甚至可能將電介質(zhì)熔化、燒焦,喪失絕緣性能,導(dǎo)致熱擊穿。電介質(zhì)損耗的大小是衡量絕緣性能的一項重要指標(biāo)。
變壓器套管在線監(jiān)測裝置用于主變?nèi)嗵坠艿慕閾p連續(xù)測量。本裝置為一體化結(jié)構(gòu),采用傅立葉變換數(shù)字濾波技術(shù),全自動智能化測量,強干擾下測量數(shù)據(jù)非常穩(wěn)定。測量結(jié)果由大屏幕液晶顯示。
1、產(chǎn)品特點:
套管絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)包含套管末屏電流采集單元、PT二次電壓采集單元、數(shù)據(jù)測量及其系統(tǒng)控制單元、就地顯示單元、網(wǎng)絡(luò)通訊單元及后臺分析管理軟件等六個部分組成:
1.1、末屏電流采集單元
根據(jù)變壓器套管的末屏結(jié)構(gòu),提出相配合的連接方式,制作出相配合的連接件。采集單元內(nèi)部應(yīng)加入相應(yīng)的限壓保護電路及雷電沖擊保護電路等。該單元應(yīng)具有良好的屏蔽保護作用,避免引入外界干擾信號。
1.2、PT二次電壓采集單元
連接中控室內(nèi)相應(yīng)的PT接線端子,通過電纜將其引致監(jiān)測裝置內(nèi)部端子。
1.3、數(shù)據(jù)測量及其系統(tǒng)控制單元
數(shù)據(jù)測量單元安裝在變電站電氣設(shè)備的運行現(xiàn)場,每三臺變壓器(單相變壓器)安裝一套,該單元可就地監(jiān)測變壓器套管的絕緣特征參量,通過計算處理把測量結(jié)果就地顯示并以數(shù)字方式通過通訊總線,傳送到變電站的后臺服務(wù)器。
該單元須在已有的電流信號采集通道及PT電壓信號采集通道基礎(chǔ)上,附加1路溫度采集通道,對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時修正,從而綜合分析采集信息,**反映套管絕緣狀況。該單元應(yīng)具有長期工作的穩(wěn)定性,且能有效抑制諧波干擾的影響。
1.4、就地顯示單元
考慮到現(xiàn)場太陽直曬情況,就地須采用320×240大屏幕白底黑字液晶屏幕顯示。可實時顯示套管電容量Cx、介質(zhì)損耗值tanδ、末屏電流等數(shù)值。并配置相應(yīng)的按鍵,從而實現(xiàn)相關(guān)參數(shù)的調(diào)整。
1.5、網(wǎng)絡(luò)通訊單元
可選擇RS485/ RS232/USB/光口等接口,亦需有多種通訊規(guī)約可選,如Modbus RTU、IEC61850等。*終可在在總服務(wù)器上實現(xiàn)所有現(xiàn)場變壓器套管絕緣狀況的綜合分析、集中監(jiān)控。
1.6、后臺分析管理軟件
采用智能軟件分辨系統(tǒng),實現(xiàn)全天候?qū)崟r在線監(jiān)測,系統(tǒng)操作界面友好,監(jiān)測系統(tǒng)采用先進的監(jiān)測原理及軟硬件優(yōu)化設(shè)計,使系統(tǒng)能夠有效濾除各種干擾,可靠發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部隱患。
2、產(chǎn)品優(yōu)勢:
我公司產(chǎn)品采用的是電壓電流矢量計算法,其他廠家有些代理的是國外產(chǎn)品,大多采用的是和電流法。
這兩種方法的區(qū)別在于:
2.1、和電流法
2.1.1、優(yōu)勢:
安裝操作簡單,成本相對較低。
2.1.2、缺點:
抗干擾能力差,受環(huán)境干擾影響大;
儀器靈敏度低,有時甚至無法進行檢測,穩(wěn)定性差;
無法確定故障相,不適用于單相變壓器器在線監(jiān)測。
2.2、電壓電流矢量計算法
2.2.1、 電壓電流矢量計算:通過對主變?nèi)齻€單相套管的末屏電流信號及PT二次電壓信號進行連續(xù)測量,測量電路采用傅立葉變換濾掉干擾,分離出信號基波,對電壓檢測信號和電流檢測信號進行多次矢量運算,計算出電容量及介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ;
2.2.2、末屏保護裝置:套管末屏信號通過末屏電流采集器取樣并出送至監(jiān)測裝置,為防止開路影響套管及變壓器的**,加裝了保護裝置,該保護裝置歷經(jīng)750kV、500kV產(chǎn)品試驗檢驗,設(shè)計和加工水平已達到國際同等水平,從而確保了變壓器**可靠運行
2.2.3、溫度修正功能:在已有的電流信號采集通道及PT電壓信號采集通道基礎(chǔ)上,附加1路溫度采集通道,對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時修正,從而綜合分析采集信息,**反映套管絕緣狀況。
2.2.4、監(jiān)測信號量多:能實時在線監(jiān)測套管末屏電流值及PT二次電壓值、變壓器頂層油溫值和外界溫濕度值,套管介損值、套管電容值;
2.2.5、不停電維修:測量單元的與一次設(shè)備連接**可靠,并可在不停電的情況下對監(jiān)測裝置進行檢修和維護。
1.準(zhǔn)確度: Cx:±(讀數(shù)×1%±2pF)
tgδ:±(讀數(shù)×1%±0.0005)
2.抗干擾指標(biāo): 在電流諧波達到50%時仍能達到上述準(zhǔn)確度
3.電容量范圍: 3-700pF
4.tgδ范圍:不限,分辨率0.001%。
5.末屏電流范圍: 0mA~30mA
6.PT電壓范圍: 0v~250V
7.報警設(shè)定:報警根據(jù)用戶要求設(shè)定
8.數(shù)據(jù)存儲:可存儲兩年以上的數(shù)據(jù)
9.保護電路:浪涌電流保護
10.輸入電源:180V~270VAC,50Hz/60Hz±1%
11.環(huán)境溫度:-20℃~70℃