变压器套管绝缘在线监测

高压套管两端存在交流电压时，绝缘体内部的介质会产生极化，固定电荷产生重新分布，或者正负电荷中心产生偏移。由于交流电的正负极性在不断的改变，这种电荷的重新分布也在不停的进行，称为充放电过程。充放电过程是有电流流动的，我们把这种电流称为容性电流。理想状态下，容性电流流动只产生能量的转移，而没有能量的损耗，所以在这个过程中没有热量的产生。但实际的情况是，在电场的作用下绝缘体会将一部分电能不可逆转地变成热量而被损耗掉，这种损耗称为介质损耗。如果介质损耗很大，由电能转变的热能就越多，会使电介质温度升高，逐渐发热老化（发脆、分解等）。如果温度不断上升，甚至可能将电介质熔化、烧焦，丧失绝缘性能，导致热击穿。电介质损耗的大小是衡量绝缘性能的一项重要指标。

变压器套管在线监测装置用于主变三相套管的介损连续测量。本装置为一体化结构，采用傅立叶变换数字滤波技术，全自动智能化测量，强干扰下测量数据非常稳定。测量结果由大屏幕液晶显示。

产品图解

变压器套管绝缘在线监测产品特点

1、产品特点：

套管绝缘在线监测系统应包含套管末屏电流采集单元、PT二次电压采集单元、数据测量及其系统控制单元、就地显示单元、网络通讯单元及后台分析管理软件等六个部分组成：

1.1、末屏电流采集单元

根据变压器套管的末屏结构，提出相配合的连接方式，制作出相配合的连接件。采集单元内部应加入相应的限压保护电路及雷电冲击保护电路等。该单元应具有良好的屏蔽保护作用，避免引入外界干扰信号。

1.2、PT二次电压采集单元

连接中控室内相应的PT接线端子，通过电缆将其引致监测装置内部端子。

1.3、数据测量及其系统控制单元

数据测量单元安装在变电站电气设备的运行现场，每三台变压器（单相变压器）安装一套，该单元可就地监测变压器套管的绝缘特征参量，通过计算处理把测量结果就地显示并以数字方式通过通讯总线，传送到变电站的后台服务器。

该单元须在已有的电流信号采集通道及PT电压信号采集通道基础上，附加1路温度采集通道，对监测数据进行实时修正，从而综合分析采集信息，精确反映套管绝缘状况。该单元应具有长期工作的稳定性，且能有效抑制谐波干扰的影响。

1.4、就地显示单元

考虑到现场太阳直晒情况，就地须采用320×240大屏幕白底黑字液晶屏幕显示。可实时显示套管电容量Cx、介质损耗值tanδ、末屏电流等数值。并配置相应的按键，从而实现相关参数的调整。

1.5、网络通讯单元

可选择RS485/ RS232/USB/光口等接口，亦需有多种通讯规约可选，如Modbus RTU、IEC61850等。zui终可在在总服务器上实现所有现场变压器套管绝缘状况的综合分析、集中监控。

1.6、后台分析管理软件

采用智能软件分辨系统，实现全天候实时在线监测，系统操作界面友好，监测系统采用*的监测原理及软硬件优化设计，使系统能够有效滤除各种干扰，可靠发现变压器内部隐患。

2、产品优势：

我公司产品采用的是电压电流矢量计算法，其他厂家有些代理的是国外产品，大多采用的是和电流法。

这两种方法的区别在于：

2.1、和电流法

2.1、优势：

安装操作简单，成本相对较低。

2、缺点：

抗干扰能力差，受环境干扰影响大；

仪器灵敏度低，有时甚至无法进行检测，稳定性差；

无法确定故障相，不适用于单相变压器器在线监测。

2、电压电流矢量计算法

2.1、 电压电流矢量计算：通过对主变三个单相套管的末屏电流信号及PT二次电压信号进行连续测量，测量电路采用傅立叶变换滤掉干扰，分离出信号基波，对电压检测信号和电流检测信号进行多次矢量运算，计算出电容量及介质损耗因数tanδ；

2.2、末屏保护装置：套管末屏信号通过末屏电流采集器取样并出送至监测装置，为防止开路影响套管及变压器的安全，加装了保护装置，该保护装置历经750kV、500kV产品试验检验，设计和加工水平已达到同等水平，从而确保了变压器安全可靠运行

2.3、温度修正功能：在已有的电流信号采集通道及PT电压信号采集通道基础上，附加1路温度采集通道，对监测数据进行实时修正，从而综合分析采集信息，精确反映套管绝缘状况。

2.4、监测信号量多：能实时在线监测套管末屏电流值及PT二次电压值、变压器顶层油温值和外界温湿度值，套管介损值、套管电容值；

2.5、不停电维修：测量单元的与一次设备连接安全可靠，并可在不停电的情况下对监测装置进行检修和维护。

产品参数

1.准确度： Cx:±（读数×1%±2pF）

tgδ:±（读数×1%±0.0005）

2.抗干扰指标： 在电流谐波达到50%时仍能达到上述准确度

3.电容量范围： 3-700pF

4.tgδ范围：不限，分辨率0.001%。

5.末屏电流范围： 0mA～30mA

6.PT电压范围： 0v～250V

7.报警设定：报警根据用户要求设定

8.数据存储：可存储两年以上的数据

9.保护电路：浪涌电流保护

10.输入电源：180V～270VAC，50Hz/60Hz±1%

11.环境温度：-20℃～70℃