變壓器套管絕緣在線監測

高壓套管兩端存在交流電壓時，絕緣體內部的介質會產生極化，固定電荷產生重新分布，或者正負電荷中心產生偏移。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。理想狀態下，容性電流流動只產生能量的轉移，而沒有能量的損耗，所以在這個過程中沒有熱量的產生。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地變成熱量而被損耗掉，這種損耗稱為介質損耗。如果介質損耗很大，由電能轉變的熱能就越多，會使電介質溫度升高，逐漸發熱老化（發脆、分解等）。如果溫度不斷上升，甚至可能將電介質熔化、燒焦，喪失絕緣性能，導致熱擊穿。電介質損耗的大小是衡量絕緣性能的一項重要指標。

變壓器套管在線監測裝置用于主變三相套管的介損連續測量。本裝置為一體化結構，采用傅立葉變換數字濾波技術，全自動智能化測量，強干擾下測量數據非常穩定。測量結果由大屏幕液晶顯示。

產品圖解

變壓器套管絕緣在線監測產品特點

1、產品特點：

套管絕緣在線監測系統應包含套管末屏電流采集單元、PT二次電壓采集單元、數據測量及其系統控制單元、就地顯示單元、網絡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

根據變壓器套管的末屏結構，提出相配合的連接方式，制作出相配合的連接件。采集單元內部應加入相應的限壓保護電路及雷電沖擊保護電路等。該單元應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

連接中控室內相應的PT接線端子，通過電纜將其引致監測裝置內部端子。

1.3、數據測量及其系統控制單元

數據測量單元安裝在變電站電氣設備的運行現場，每三臺變壓器（單相變壓器）安裝一套，該單元可就地監測變壓器套管的絕緣特征參量，通過計算處理把測量結果就地顯示并以數字方式通過通訊總線，傳送到變電站的后臺服務器。

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上，附加1路溫度采集通道，對監測數據進行實時修正，從而綜合分析采集信息，精確反映套管絕緣狀況。該單元應具有長期工作的穩定性，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、介質損耗值tanδ、末屏電流等數值。并配置相應的按鍵，從而實現相關參數的調整。

1.5、網絡通訊單元

可選擇RS485/ RS232/USB/光口等接口，亦需有多種通訊規約可選，如Modbus RTU、IEC61850等。zui終可在在總服務器上實現所有現場變壓器套管絕緣狀況的綜合分析、集中監控。

1.6、后臺分析管理軟件

采用智能軟件分辨系統，實現全天候實時在線監測，系統操作界面友好，監測系統采用*的監測原理及軟硬件優化設計，使系統能夠有效濾除各種干擾，可靠發現變壓器內部隱患。

2、產品優勢：

我公司產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品，大多采用的是和電流法。

這兩種方法的區別在于：

2.1、和電流法

2.1、優勢：

安裝操作簡單，成本相對較低。

2、缺點：

抗干擾能力差，受環境干擾影響大；

儀器靈敏度低，有時甚至無法進行檢測，穩定性差；

無法確定故障相，不適用于單相變壓器器在線監測。

2、電壓電流矢量計算法

2.1、 電壓電流矢量計算：通過對主變三個單相套管的末屏電流信號及PT二次電壓信號進行連續測量，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損耗因數tanδ；

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測裝置，為防止開路影響套管及變壓器的安全，加裝了保護裝置，該保護裝置歷經750kV、500kV產品試驗檢驗，設計和加工水平已達到同等水平，從而確保了變壓器安全可靠運行

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上，附加1路溫度采集通道，對監測數據進行實時修正，從而綜合分析采集信息，精確反映套管絕緣狀況。

2.4、監測信號量多：能實時在線監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；

2.5、不停電維修：測量單元的與一次設備連接安全可靠，并可在不停電的情況下對監測裝置進行檢修和維護。

產品參數

1.準確度： Cx:±（讀數×1%±2pF）

tgδ:±（讀數×1%±0.0005）

2.抗干擾指標： 在電流諧波達到50%時仍能達到上述準確度

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.報警設定：報警根據用戶要求設定

8.數據存儲：可存儲兩年以上的數據

9.保護電路：浪涌電流保護

10.輸入電源：180V～270VAC，50Hz/60Hz±1%

11.環境溫度：-20℃～70℃