干式互感器局部放电问题分析与研究

干式互感器局部放电问题分析与研究

刘毅 纳智敏

云南电网有限责任公司曲靖供电局 云南曲靖 655000

摘要：本实用新型涉及一种用于干式变压器局部放电干扰源的屏蔽装置，包括屏蔽盒、高压引入瓷套环和导电铜线。筛盒前端开口处设有旋转筛门;屏蔽盒的底部设有通用底座，干电流互感器可放置在通用底座上;高压进口瓷套环固定在屏蔽盒顶部，通过屏蔽盒顶壁插入屏蔽盒内部。高压进口瓷套环的插入端通过导电铜线与干式电流互感器电连接。本实用新型专利技术可以优化变压器局部放电试验的运行流程，将空间电磁波对干式变压器局部放电试验的影响降到最低。同时，干式变压器局部放电试验不再受到空间电磁波的干扰，局部放电试验的测量精度成倍提高，试验时间缩短，试验生产效率大大提高。

本发明属于电力检测技术领域，具体为一种干式电流互感器绝缘检测系统及其检测方法。

关键词：干式互感器；局部放电；问题；分析；研究

背景技术：

随着电力系统的不断发展，电流互感器是电力系统检测和控制的重要组成部分之一。如果发生绝缘失效，可能会导致局部放电甚至高能爆炸，严重影响电力系统的安全。

为了提高电流互感器的稳定性和安全性，本发明专利技术提供了一种电流互感器绝缘检测系统，该系统根据采集到的电网电压信号计算电网频率，结合泄漏电流信号计算绝缘电容值和介质损耗值，从而准确判断电流互感器的绝缘状态。

一种干式变压器局部放电干扰源屏蔽装置，干式变压器局部放电干扰源屏蔽装置包括屏蔽盒、高压引入瓷环和导电铜线;屏蔽盒为箱体结构，其前端设置有开口，开口设置有旋转开启或关闭屏蔽门;屏蔽盒的底部设有通用底座，干式电流互感器可放置在通用底座上，并通过螺栓固定位置;介绍的高压瓷套环固定在屏蔽箱的顶部,并通过屏蔽盒的顶部插入屏蔽盒,里面的提到的高压瓷套管环插入结束通过导电铜线和干式电流互感器电气连接;屏蔽盒的侧壁设有穿线孔，交流耐压增压管路可通过穿线孔与干式电流互感器电连接。

技术实现要素：

本发明专利技术提供了一种干式电流互感器绝缘检测系统和方法，能够及时发现设备的绝缘缺陷，提高电流互感器的安全性和可靠性。

本发明专利技术具体到一种干式电流变压器绝缘检测系统，绝缘检测系统包括信号采集单元、信号调理单元、a/d转换单元、控制处理单元、按键输入单元、显示单元、存储单元、报警单元和通信单元、采集单元和调制单元，控制处理单元还分别与按键输入单元、显示单元、存储单元、报警单元和通信单元连接。绝缘检测系统根据采集单元采集到的信号，计算出电流互感器的绝缘电容值和介质损耗值，并与之前设置的报警值进行对比，从而判断电流互感器的绝缘状态是否正常。

采集单元包括电流传感器和电压传感器。电流传感器采用穿孔小电流传感器采集电流互感器的泄漏电流信号，电压传感器采集电网母线的电压信号。

调理单元包括放大模块和滤波模块。放大模块对输入信号进行放大，提高信噪比，并通过滤波模块滤除高次谐波。

按键输入单元将存储单元和显示单元结合起来进行参数设置和数据查询。参数包括电流互感器等效电阻值、泄漏电流报警值、介质损耗因数报警值和绝缘电容报警值。

报警单元采用声光报警。当绝缘检测系统检测到电流互感器绝缘异常时，发出声光报警。

通信单元采用无线通信技术将绝缘检测系统的检测结果上传到量值监控中心。

根据电网控制母线电压信号处理单元，电网采用锁相环计算频率f，包括鉴相器软件、低通滤波软件、压控振荡器鉴相器软件和低通滤波器及压控振荡器阶数计算软件，鉴相器软件输入滤波单元输出信号和压控振荡器输出信号，压控振荡器输出信号，当VCO输出信号与滤波单元输出信号相位同步时，VCO输出信号频率为栅极频率F;

根据漏电流信号和母线电压信号，绝缘电容值I为漏电流信号，u为母线电压信号。

介电损耗值R计算为ct的等效电阻值。

本发明还提供了一种干式电流互感器绝缘检测系统的检测方法，包括以下步骤:

步骤(1):采集单元采集ct的漏电流信号和栅极母线的电压信号;

步骤(2):经过放大模块进行放大处理;

步骤(3):通过滤波模块对高次谐波进行滤波;

步骤(4):通过A/D转换单元进行A/D转换;

步骤(5):控制处理单元根据电网母线电压信号通过锁相环计算电网频率F;

步骤(6):根据漏电流信号和母线电压信号计算绝缘电容值，并将绝缘电容值与绝缘电容报警值进行比较。如果该值小于绝缘电容告警值，则通过告警单元发送告警信号。

步骤(7):计算介质损耗值，并将介质损耗值与介质损耗因子报警值进行比较。若该值大于介质损耗因子报警值，通过报警单元发送报警信号;

步骤(8):将泄漏电流信号与泄漏电流报警值进行比较。如果大于泄漏电流报警值，则通过告警单元发送报警信号。

步骤(9):通过通信单元上传检测信息到监控中心。

具体实施方式：

下面详细介绍一种干式电流互感器绝缘检测系统的具体实现。

本发明专利技术的绝缘检测系统包括信号采集单元、信号调理单元、a/ D转换单元、控制处理单元、按键输入单元、显示单元、存储单元、报警单元和通信单元。采集单元依次与调理单元、a/ D转换单元和控制处理单元相连。所述控制处理单元还分别与按键输入单元、显示单元、存储单元、报警单元和通信单元相连。绝缘检测系统根据采集单元采集到的信号，计算出电流互感器的绝缘电容值和介质损耗值，并与之前设置的报警值进行对比，从而判断电流互感器的绝缘状态是否正常。

采集单元包括电流传感器和电压传感器。电流传感器采用穿孔小电流传感器采集电流互感器的泄漏电流信号，电压传感器采集电网母线的电压信号。

调理单元包括放大模块和滤波模块。放大模块对输入信号进行放大，提高信噪比，并通过滤波模块滤除高次谐波。

按键输入单元将存储单元和显示单元结合起来进行参数设置和数据查询。参数包括电流互感器等效电阻值、泄漏电流报警值、介质损耗因数报警值和绝缘电容报警值。

报警单元采用声光报警。当绝缘检测系统检测到电流互感器绝缘异常时，发出声光报警。

通信单元采用无线通信技术将绝缘检测系统的检测结果上传到量值监控中心。

根据电网控制母线电压信号处理单元，电网采用锁相环计算频率f，包括鉴相器软件、低通滤波软件、压控振荡器鉴相器软件和低通滤波器及压控振荡器阶数计算软件，鉴相器软件输入滤波单元输出信号和压控振荡器输出信号，压控振荡器输出信号，当vCO输出信号与滤波单元输出信号相位同步时，VCO输出信号频率为栅极频率F;

根据漏电流信号和母线电压信号，绝缘电容值I为漏电流信号，u为母线电压信号。

介电损耗值R计算为ct的等效电阻值。

本发明还提供了一种干式电流互感器绝缘检测系统的检测方法，包括以下步骤:

步骤(1):采集单元采集ct的漏电流信号和栅极母线的电压信号;

步骤(2):经过放大模块进行放大处理;

步骤(3):通过滤波模块对高次谐波进行滤波;

步骤(4):通过A/D转换单元进行A/D转换;

步骤(5):控制处理单元根据电网母线电压信号通过锁相环计算电网频率F;

步骤(6):根据漏电流信号和母线电压信号计算绝缘电容值，并将绝缘电容值与绝缘电容报警值进行比较。如果该值小于绝缘电容告警值，则通过告警单元发送告警信号。

步骤(7):计算介质损耗值，并将介质损耗值与介质损耗因子报警值进行比较。若该值大于介质损耗因子报警值，通过报警单元发送报警信号;

步骤(8):将泄漏电流信号与泄漏电流报警值进行比较。如果大于泄漏电流报警值，则通过告警单元发送报警信号。

步骤(9):通过通信单元上传检测信息到监控中心。

技术特征：
局部放电干扰来源屏蔽装置的干式变压器能使干式变压器的局部放电测试不再是空间电磁波干扰,提高测量精度的局部放电测试成倍增长,大大缩短测试时间,提高测试效率。干式变压器局部放电干扰来源屏蔽设备可以优化变压器的局部放电试验的操作过程,降低空间电磁波的影响在干式变压器的局部放电测试,最大程度缩短操作时间,提高运行效率。

技术总结：
本发明专利技术提供一种干式电流互感器绝缘检测系统，该绝缘检测系统包括信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、控制处理单元、按键输入单元、显示单元、存储单元、报警单元和通信单元;绝缘检测系统根据采集单元采集到的信号，计算出电流互感器的绝缘电容值和介质损耗值，并与之前设置的报警值进行对比，从而判断电流互感器的绝缘状态是否正常。本发明专利技术提供了一种干式电流互感器绝缘检测系统和方法，能够及时发现设备的绝缘缺陷，提高电流互感器的安全性和可靠性。