一種主變內部放電故障的智能保護裝置及保護方法與流程

本發明涉及一種主變放電故障的保護裝置和保護方法，特別是一種主變內部放電故障的智能保護裝置及保護方法。

背景技術：

現運行中主變內部放電故障主要是通過油中特征氣體色譜分析和超聲波試驗進行檢測，這兩種方法存在以下問題：

1）油中特征氣體色譜分析對慢性放電故障以及放電故障在一定增長速率的檢測較靈敏，但對及時在線性，突發惡性放電故障由于放電故障點周圍油熱解氣體回溶于油中并擴散至取樣口需較長時間，因此往往滯后，需等到放電故障發生較長一段時間，才能被色譜試驗檢測發現。

2）超聲波試驗則由于干擾因素太多，背景噪聲等往往把放電故障本身掩蓋。

技術實現要素：

本發明目的是提供一種主變內部放電故障的智能保護裝置及保護方法。

本發明采用以下技術方案實現：一種主變內部放電故障的智能保護裝置，其特征在于：包括n個高清多點陣絕緣攝像頭、ad轉換器、da轉換器、顯示器、保護單元及控制模塊；n個高清多點陣絕緣攝像頭，n個高清多點陣絕緣攝像頭安裝在主變內部且正對主變繞組；高清多點陣絕緣攝像頭的輸出端分別與ad轉換器輸入端、顯示器電性連接；所述ad轉換器的輸出端與一控制模塊的輸入端電性連接；所述控制模塊的輸出端與da轉換器的輸入端電性連接；所述da轉換器的輸出端與一保護單元的輸入端電性連接；在主變內部放電現象發生時，安裝在主變內部的高清多點陣絕緣攝像頭捉到放電圖像，并通過絕緣光纖將放電圖像電信號傳輸至主變外的顯示器和ad轉換器，顯示器實時顯示放電視頻圖像，供運行人員查看、分析；ad轉換器將放電圖像電信號轉變為數字信號后發往控制模塊；控制模塊控制保護單元動作。

在本發明一實施例中，所述保護單元包括報警器及主變斷路器分閘線圈。

在本發明一實施例中，n個高清多點陣絕緣攝像頭與帶電部分保持電壓安全距離。

在本發明一實施例中，所述控制模塊可以為plc控制器。

在本發明一實施例中，n為2。

本發明還提供一種主變內部放電故障的智能保護方法，其特征在于，包括以下步驟：包括以下步驟：s1：當主變內部發生放電故障時，安裝在主變內部的高清多點陣絕緣攝像頭:捕捉到放電圖像，并通過絕緣光纖將放電圖像電信號分別傳輸至主變外的顯示器和ad轉換器；s2：顯示器實時顯示放電視頻圖像，ad轉換器將放電圖像電信號轉變為數字信號后發往控制模塊；控制模塊按預先設置存儲的各種主變放電故障系列標準圖像與接收到的放電圖像進行對比比較；s3：當接收到的放電圖像達到相應標準圖像的報警程度數字信號值時，控制模塊將報警數字信號傳輸至da轉換器，da轉換器將接受到的數字信號轉化為電信號發送給保護單元，保護單元根據預先設置的放電圖像轉換電信號值，控制報警器分別發出輕微爬電、中度火花放電或電弧放電報警信號，提醒運行人員盡早采取措施；對突發惡性放電故障，保護單元根據預先設置的突發惡性放電故障圖像電信號值，自動控制主變斷路器分閘線圈動作，使斷路器動觸頭脫離靜觸頭，切斷電源。

在本發明一實施例中，da轉換器輸出端轉換出的放電故障圖像電信號為電壓、電流、電阻變化值或電容變化值。

目前還沒有一種能根據運行中主變內部放電現象進行電力設備二次保護的直觀方法，傳統的放電故障都是要根據電力設備在放電時產生的電、磁、熱、波等變化量來判斷和動作，這在目前技術條件下往往難以及時準確發現放電故障，存在嚴重滯后、干擾因素多，或判斷不準確等缺點。本發明是將主變內的各種放電圖譜進行設置存儲，制定標準對比比較系列，當現場主變內部發生放電故障時，由高清多點陣絕緣攝像頭將放電圖像與原先設置好的標準圖譜進行對比比較，從而能在第一時間判斷電力高壓設備是否發生放電故障，以及故障程度，和需要進行保護的等級。

附圖說明

圖1主變內部放電故障的智能保護裝置主變正常運行時工作原理圖。

圖2主變內部放電故障的智能保護裝置在主變內出現輕微爬電放電故障時報警器報警工作原理圖。

圖3主變內部放電故障的智能保護裝置在主變內部出現火花放電故障時工作原理圖。

圖4主變內部放電故障的智能保護裝置在主變內部出現電弧放電故障時工作原理圖

圖5主變內部放電故障的智能保護裝置在主變內部出現突發惡性電弧放電故障時工作原理圖。

圖6主變內部放電故障的智能保護裝置主變斷路器分閘線圈不動作時工作原理圖。

圖7主變內部放電故障的智能保護裝置在突發惡性放電故障時主變斷路器分閘線動作工作原理圖。

【標號說明】

1-高清多點陣絕緣攝像頭；2-光纖；3-ad轉換器；4-顯示器；5-控制模塊；6-報警裝置；7-主變；8-主變套管；9-主變繞組；10-高壓進線；11-高壓出線；12-主變斷路器；13-斷路器靜觸頭；14-斷路器動觸頭；15-高壓引線；16-斷路器分閘線圈；17-da轉換器。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步解釋說明。

本發明提供一種主變內部放電故障的智能保護裝置，其包括n個高清多點陣絕緣攝像頭、ad轉換器、da轉換器、顯示器、保護單元及控制模塊；n個高清多點陣絕緣攝像頭，n個高清多點陣絕緣攝像頭安裝在主變內部且正對主變繞組；高清多點陣絕緣攝像頭的輸出端分別與ad轉換器輸入端、顯示器電性連接；所述ad轉換器的輸出端與一控制模塊的輸入端電性連接；所述控制模塊的輸出端與da轉換器的輸入端電性連接；所述da轉換器的輸出端與一保護單元的輸入端電性連接；在主變內部放電現象發生時，安裝在主變內部的高清多點陣絕緣攝像頭捉到放電圖像，并通過絕緣光纖將放電圖像電信號傳輸至主變外的顯示器和ad轉換器，顯示器實時顯示放電視頻圖像，供運行人員查看、分析；ad轉換器將放電圖像電信號轉變為數字信號后發往控制模塊；控制模塊控制保護單元動作。

在本發明一實施例中，所述保護單元包括報警器及主變斷路器分閘線圈。

在本發明一實施例中，n個高清多點陣絕緣攝像頭與帶電部分保持電壓安全距離。

在本發明一實施例中，所述控制模塊可以為plc控制器。

在本發明一實施例中，n為2。

本發明還提供一種主變內部放電故障的智能保護方法，其包括以下步驟：包括以下步驟：s1：當主變內部發生放電故障時，安裝在主變內部的高清多點陣絕緣攝像頭:捕捉到放電圖像，并通過絕緣光纖將放電圖像電信號分別傳輸至主變外的顯示器和ad轉換器；s2：顯示器實時顯示放電視頻圖像，ad轉換器將放電圖像電信號轉變為數字信號后發往控制模塊；控制模塊按預先設置存儲的各種主變放電故障系列標準圖像與接收到的放電圖像進行對比比較；s3：當接收到的放電圖像達到相應標準圖像的報警程度數字信號值時，控制模塊將報警數字信號傳輸至da轉換器，da轉換器將接受到的數字信號轉化為電信號發送給保護單元，保護單元根據預先設置的放電圖像轉換電信號值，控制報警器分別發出輕微爬電、中度火花放電或電弧放電報警信號，提醒運行人員盡早采取措施；對突發惡性放電故障，保護單元根據預先設置的突發惡性放電故障圖像電信號值，自動控制主變斷路器分閘線圈動作，使斷路器動觸頭脫離靜觸頭，切斷電源。

在本發明一實施例中，da轉換器輸出端轉換出的放電故障圖像電信號為電壓、電流、電阻變化值或電容變化值。

參見圖1-7，在本發明一具體實施例中，一種主變內部放電故障的智能保護裝置及保護方法，其保護方法具體如下：

1）預先在控制模塊5中設置編程有：各種主變放電故障的數字標準放電圖像，分別為：輕微爬電數字標準圖像程序、中度火花放電數字標準圖像程序和嚴重時的電弧放電數字標準圖像以及突發惡性電弧弧光放電數字標準圖像程序。

2）預先在保護單元的主變斷路器12分閘線圈16設置分閘動作電信號值。

3）主變7正常運行時，智能保護裝置投入運行，無發生放電現象，控制模塊5不發指令。

4）當主變7內部發生輕微爬電故障時，通過高清多點陣絕緣攝像頭1攝下輕微爬電視頻圖像，并將此視頻圖像電信號通過光纖2分別發送至ad轉換器3和顯示器4。

5）顯示器4實時顯示爬電視頻圖像，供運行人員觀察分析。

6）ad轉換器3將輕微爬電視頻圖像電信號轉化為數字信號后傳輸至控制模塊5。

7）控制模塊5將接收到的輕微爬電視頻圖像數字信號與預先設置編程的輕微爬電數字標準圖像程序進行對比，當達到所設置輕微爬電標準設置范圍時，控制模塊5將控制指令發往da轉換器17。

8）da轉換器17將由控制模塊5發來的輕微爬電控制指令數字信號轉換為電信號，發往保護單元的報警裝置6。

9）報警裝置6發出輕微柔和放電故障報警聲，提醒運行人員采取處理措施。

10）當主變7內部發生火花放電的中度放電故障時，通過高清多點陣絕緣攝像頭1攝下火花放電視頻圖像，并將此視頻圖像電信號通過光纖2分別發送至ad轉換器3和顯示器4。

11）顯示器4實時顯示火花放電視頻圖像，供運行人員觀察分析。

12）ad轉換器3將火花放電視頻圖像電信號轉化為數字信號后傳輸至控制模塊5。

13）控制模塊5將接收到的火花放電視頻圖像數字信號與預先設置編程的火花放電數字標準圖像程序進行對比，當達到所設置火花放電標準設置范圍時，控制模塊5將控制指令發往da轉換器17。

14）da轉換器17將由控制模塊5發來的火花放電控制指令數字信號轉換為電信號，發往保護單元的報警裝置6。

15）報警裝置6發出刺耳放電故障報警聲，并伴隨閃光閃爍警示，提醒運行人員盡快采取處理措施。

16）當主變7內部發生電弧放電故障時，通過高清多點陣絕緣攝像頭1攝下電弧放電視頻圖像，并將此視頻圖像電信號通過光纖2分別發送至ad轉換器3和顯示器4。

17）顯示器4實時顯示電弧放電視頻圖像，供運行人員觀察分析。

18）ad轉換器3將電弧放電視頻圖像電信號轉化為數字信號后傳輸至控制模塊5。

19）控制模塊5將接收到的電弧放電視頻圖像數字信號與預先設置編程的電弧放電數字標準圖像程序進行對比，當達到所設置電弧放電標準設置范圍時，控制模塊5將控制指令發往da轉換器17。

20）da轉換器17將由控制模塊5發來的電弧放電控制指令數字信號轉換為電信號，發往保護單元的報警裝置6。

21）報警裝置6發出電弧放電故障緊急尖銳刺耳報警聲，同時伴隨強烈閃爍閃光警示，提醒運行人員應立即采取停電處理措施。

22）當主變7內部發生突發惡性電弧弧光放電故障時，通過高清多點陣絕緣攝像頭1攝下突發惡性電弧弧光放電視頻圖像，并將此視頻圖像電信號通過光纖2分別發送至ad轉換器3和顯示器4。

23）顯示器4實時顯示突發惡性電弧弧光放電視頻圖像，供運行人員觀察分析。

24）ad轉換器3將突發惡性電弧弧光放電視頻圖像電信號轉化為數字信號后傳輸至控制模塊5。

25）控制模塊5將接收到的突發惡性電弧弧光放電視頻圖像數字信號與預先設置編程的突發惡性電弧弧光放電數字標準圖像程序進行對比，當達到所設置突發惡性電弧弧光放電標準設置范圍時，控制模塊5將控制指令發往da轉換器17。

26）da轉換器17將由控制模塊5發來的突發惡性電弧弧光放電控制指令數字信號轉換為電信號，發往保護單元，保護單元自動控制主變斷路器12分閘線圈16動作，使斷路器動觸頭14脫離靜觸頭13，切斷電源，防止事故擴大，同時報警裝置6發出突發惡性電弧弧光放電故障緊急刺耳防空報警聲，同時伴隨刺目強烈閃爍閃光警示。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。