电气设备在线监测课件.ppt

1、第四章第四章 电气设备在线监测电气设备在线监测 第一节第一节 绝缘电阻及泄漏电流的在线监测绝缘电阻及泄漏电流的在线监测 第二节第二节 介质损耗角正切值的在线监测介质损耗角正切值的在线监测 一、电桥法GPTCoC4R4R3CxCx试品；C0标准电容器；PT电压互感器；G指零仪 二、全数字测量法二、全数字测量法(b)(a)IIxCxCx2CTPTUR2R1C2C1（a）电压信号的拾取；（b）电流信号的拾取 0nnn 1f(t)a(a cosn t+b sinn t)0nnn 1f(t)AA sin(n t+)或式中，为基波角频。现只取基波，即只取n=1的一个项，其中幅值 22111Aab各有关电路

2、原理的书籍中均已证明了系数T102af(t)cos tdtT其中，T为周期。系数 T102bf(t)sin tdtT111arctan(a/b)iutan()2所测介质的电容为 x11CI cos/(U)在理想条件下，根据采样定理的概念，A/D的采样率不必取得很高，即可达到足够的准确度。在此条件下，求系数a1和b1时的数字积分的运算工作量不大。但是电力系统的频率f允许在一定范围内变动（我国为（500.5）Hz），尽管采样率可以很准确地达到一定值，但真正要实现同步采样是比较困难的。同步采样是指被采样信号的真正周期T等于等间隔采样周期Ts的整数倍。不能实现同步采样就会产生非同步采样误差。为了解决或

3、减小这一误差，需在软件或硬件上另行采取措施，例如采样方法可采用准同步采样。本法的优点是硬件系统比直接测量介质损耗角的方法简单。此外，因只对基波进行运算，故等于对谐波进行了比较理想的数字滤波。第三节第三节 局部放电的在线监测局部放电的在线监测 随着技术的发展，针对不同的监测对象，近年来发展了多种局部放电在线监测方法。如光测量、超高频测量以及特高频测量法等。利用光电监测技术，通过光电探测器接收的来自放电源的光脉冲信号，然后转为电信号，再放大处理。不同类型放电产生的光波波长不同，小电晕光400nm呈紫色，大部为紫外线；强火花放电光波长自700nm，呈桔红色，大部为可见光，固体、介质表面放电光谱与放电

4、区域的气体组成、固体材料的性质、表面状态及电极材料等有关。这样就可以实现局部放电的在线监测。同样，由于脉冲放电是一种较高频率的重复放电，这种放电将产生辐射电磁波，根据这一原理，可以采用超高频或特高频测量法监测辐射电磁波来实现局部放电在线监测。(c)(b)(a)tttt1t2PD点NPMC5MC2RCRCOF套管HVCDOF局部放电自动监测器铁心绕组图 电力变压器PD的在线声电联合监测CD电流脉冲检测器；MC超声压力传感器；RC罗戈夫斯基线圈；NP中性点套管图 电力变压器PD的在线监测时获得的电流脉冲及超声信号(a)来自某RC；(b)来自MC2；(c)来自MC5RC罗戈夫斯基线圈；NP中性点套管

5、二、局部放电在线监测中的抗干扰措施简介三、存在的问题三、存在的问题第四节第四节 绝缘油溶解气体的在线色谱分析绝缘油溶解气体的在线色谱分析 油色谱分析在线监测原理框图 进行气相色谱分析，首先要从运行状态下的充油电气设备中取油样，取样方法和过程的正确性，将严重影响到分析结果的可信度。如果油样与空气接触，就会使试验结果发生一倍以上的偏差。因此，在IEC和国内有关部门的规定中都要求取样过程应尽量不让油样与空气接触。其次，要从抽取的油样中进行脱气，使溶解于油中的气体分离出来。脱气方法有多种，常用的是振荡脱气法，即在一密闭的容器中，注入一定体积的油样，同时再加入惰性气体（不同于油中含有的待测气体），在一定

6、温度下经过充分振荡，使油中溶解的气体与油达到两相动态平衡。于是就可将气体抽出，送进气相色谱仪进行气体组分及含量的分析。二、油色谱传感器简介二、油色谱传感器简介 21油管放油阀变 压 器处 理单 元气体分析盘气体分离器图 现场用色谱分析系统 1实时气体分析器；2CO2传感器 H2是充油电力设备绝缘材料分解所产生的主要气体之一，可作为监测分析绝缘材料异常现象的依据之一，但仅凭H2的测量还不能完全作出准确判断。因此，为了进行准确的监测和诊断，还需要测量CO2、CH4、C2H2、C2H4和C2H6等气体，特别是某种表征异常状态所对应的特征气体。这就需要研究能渗透过多种气体的渗透膜。最近，发明了用PFA

7、(Tetrafluoroethylene-Perfluoroalkylvinylether)共聚薄膜，从油中分离出H2、CO2、CH4、C2H2、C2H4及C2H6等气体进行监测的技术。三、绝缘油溶解气体的在线检测三、绝缘油溶解气体的在线检测2油中多种气体的在线检测 监测油中的氢气可以诊断变压器故障，但它不能判断故障的类型。下图给出了诊断变压器故障及故障性质的多种气体在线检测装置。气体分离单元包括不渗透油而只渗透各气体成分的氟聚合物薄膜（PFA）、集存渗透气体的测量管和装在变压器本体排油阀上改变气流通过的六通控制阀，排油阀通常在打开位置。当渗透时间相当长时，则渗透气体浓度与油中气体浓度成正比。检测单元通过一直通管与气体分离单元相连，利用空气载流型轻便气相分析仪进行管中各渗透组成气体的定量测定，诊断单元包括信号处理、浓度分析和结果输出等功能。图4-9 变压器油中气体在线检测原理 图 六种气体色谱图例 第五节第五节 MOAMOA避雷器在线监测避雷器在线监测 R1R2A1A2全电流在线监测原理图 ZnOUS0USIRI0PGUS0I0分压器电流互感器移相器可控增益 放 大乘法器乘法器差分放大峰值电压 测量LCD-4阻性电流测量仪基本原理 第六节第六节 电气设备在线监测与离线测试的综合判别电气设备在线监测与离线测试的综合判别