一種改進(jìn)三比值法的輸電變壓器控制系統(tǒng)，其包括輸電變壓器ECU單元，儲存器單元，三個檢測模塊，三比值法編碼判斷模塊以及預(yù)警及顯示單元，其中所述組分濃度檢測模塊能夠循環(huán)檢測每個氣體各組分的濃度，并將每個濃度值Di與該氣體組分所對應(yīng)的極限值Di0進(jìn)行依次比較，所述烴含量檢測模塊和產(chǎn)氣速率檢測模塊通過對比變壓器總烴含量C以及總烴絕對產(chǎn)氣速率V與上述閾值之間的數(shù)值關(guān)系判斷出不同等級的預(yù)警結(jié)果；所述輸電變壓器ECU單元基于上述預(yù)警結(jié)果進(jìn)行人工地或自動地判定是否需要進(jìn)行三比值法編碼判斷，當(dāng)需要進(jìn)行三比值法運(yùn)算來具體判斷故障類型時，啟動三比值法編碼判斷模塊，提取所需的特征氣體組分?jǐn)?shù)值進(jìn)行相應(yīng)的故障類型判斷。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種改進(jìn)三比值法的輸電變壓器控制系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及一種改進(jìn)三比值法的輸電變壓器控制系統(tǒng)，屬于輸電
技術(shù)介紹
隨著電力設(shè)備容量的增大和電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和供電可靠性提出了更高的要求，近年發(fā)生的各國大停電事故也為我國電力系統(tǒng)敲響了警鐘。變壓器在電力系統(tǒng)中的地位舉足輕重，是電力系統(tǒng)中最重要和最昂貴的電氣設(shè)備之一，其運(yùn)行的安全可靠性直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。因此，提高變壓器特別是大型電力變壓器運(yùn)行的可靠性對整個電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行具有十分重要的意義。變壓器油中溶解氣體分析(DGA)技術(shù)一直被認(rèn)為是診斷電力變壓器早期故障的有效手段。它能夠及時發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部存在的絕緣故障，有利于促進(jìn)由定期維修方式向狀態(tài)維修方式的過渡，因而受到了廣泛的應(yīng)用。DGA技術(shù)的原理是基于任何一種特定的烴類氣體的產(chǎn)生速率隨溫度而變化，在特定溫度下，往往有某一氣體的產(chǎn)氣率出現(xiàn)最大值，隨著溫度升高，產(chǎn)氣率最大的氣體依次為CH4，C2H6，C2H4，C2H2，H2，C0，CO2。由于變壓器油具有優(yōu)良的散熱和絕緣性能，因此油浸式電力變壓器在電力系統(tǒng)中得到廣泛的引用。在正常的運(yùn)行過程中，變壓器會在機(jī)械應(yīng)力以及熱、電等各種因素的影響下慢慢老化，并生成一些可燃性氣體。如果變壓器存在內(nèi)部潛伏性故障，故障部位釋放出的能量會加速絕緣材料的裂解，促使油中溶解氣體的含量以及產(chǎn)氣速率大大提高。通過獲取變壓器油樣本，采用氣相色譜的方法就可以獲取油中溶解氣體各組分的含量，從而對變壓器的健康狀況做出評估或者對存在異常的變壓器進(jìn)行故障情況的分析。而三比值法是一種根據(jù)氣體濃度的相對比值來進(jìn)行變壓器故障診斷的方法。它依據(jù)變壓器絕緣材料在故障能量的作用下生成的氣體成分含量的相對比值與故障點溫度存在的密切關(guān)系，從五種特征氣體組分中選取氣體擴(kuò)散系數(shù)以及在絕緣油中溶解度相似的兩種氣體做比值。按照上述的方法一共選取三組比值，分別為乙炔(C2H2)/乙烯(C2H4)，甲烷(CH4)/氫氣(H2)，乙烯(C2H4)/乙烷(C2H6)，并且按照導(dǎo)則所推薦的編碼規(guī)則(未示出)對三種比值進(jìn)行編碼。比如：乙炔(C2H2)/乙烯(C2H4)小于0.1的時候，編碼設(shè)定為0；乙炔(C2H2)/乙烯(C2H4)大于或者等于0.1且小于3的時候，編碼設(shè)定為1；乙炔(C2H2)/乙烯(C2H4)大于或者等于3的時候，編碼設(shè)定為2。當(dāng)獲得三種比值的編碼之后，按照導(dǎo)則所規(guī)定表所列出的故障類型判斷方法就可以很容易的對故障類型以及可能的故障原因做出判斷。由于這種方法在工程上簡單實用，因此，采用三比值法的輸電變壓器控制系統(tǒng)對油浸式變壓器故障診斷有著重要的意義。當(dāng)然，三比值法也存在比較明顯的不足之處，例如當(dāng)氣體各組分含量以及產(chǎn)氣速率都沒有超標(biāo)，變壓器運(yùn)行狀態(tài)正常，三比值法診斷是無效的，只有當(dāng)氣體含量超標(biāo)或者產(chǎn)氣速率超標(biāo)或者有足夠的依據(jù)判定變壓器存在故障的時候，三比值法診斷才會有意義。由于在對油中氣體進(jìn)行采樣分析試驗的時候存在誤差，這樣也會給氣體的相對比值帶來一定影響，可能導(dǎo)致診斷結(jié)果的不準(zhǔn)確。因此，在進(jìn)行變壓器油色譜分析試驗的時候，測試誤差必須滿足導(dǎo)則所規(guī)定的要求，應(yīng)盡量避免各種可能降低精度的因素干擾。因此，有必要對目前采用的采用三比值法的輸電變壓器控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)以提高診斷電力變壓器故障的精度和穩(wěn)定性，避免發(fā)生誤判操作產(chǎn)生不良影響。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提出一種改進(jìn)三比值法的輸電變壓器控制系統(tǒng)，該輸電變壓器控制系統(tǒng)可以最大程度上避免因多重因素影響而產(chǎn)生的測量不精確或不穩(wěn)定，能夠在進(jìn)行三比值法監(jiān)測之前進(jìn)行預(yù)先預(yù)警，這種預(yù)警操作過程還能夠準(zhǔn)確地分級別預(yù)警，能夠在三比值法準(zhǔn)確的監(jiān)測出故障類型之前發(fā)出預(yù)警通知。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)構(gòu)思為，為了避免測量產(chǎn)生的誤操作，最大程度地保證三比值法的故障類型判斷準(zhǔn)確度，除三比值法編碼判斷系統(tǒng)之外，引入了預(yù)警系統(tǒng)，本專利技術(shù)的輸電變壓器控制系統(tǒng)的預(yù)警系統(tǒng)采取了初級濃度預(yù)警操作和預(yù)警分級操作兩級判斷過程，采用的技術(shù)手段為：方案1、一種改進(jìn)三比值法的輸電變壓器控制系統(tǒng)，其包括輸電變壓器ECU單元，儲存器單元，三個檢測模塊，三比值法編碼判斷模塊以及預(yù)警及顯示單元，所述三個檢測模塊包括組分濃度檢測模塊，烴含量檢測模塊，產(chǎn)氣速率檢測模塊；其中組分濃度檢測模塊，烴含量檢測模塊，產(chǎn)氣速率檢測模塊，三比值法編碼判斷模塊與ECU單元連接，接受ECU單元的控制指令以及向ECU單元反饋各種信號，儲存器單元分別與ECU單元和三比值法編碼判斷模塊連接，預(yù)警及顯示單元負(fù)責(zé)將ECU單元輸出的預(yù)警信號進(jìn)行外部顯示處理；其中所述組分濃度檢測模塊能夠循環(huán)檢測每個氣體各組分的濃度，并將每個濃度值Di與該氣體組分所對應(yīng)的極限值Di0進(jìn)行依次比較，一旦得到該氣體組分檢測的濃度超出極限值，則進(jìn)行計數(shù)器N的計數(shù)操作，一旦計數(shù)器N等于或超過K時，則表示有K組氣體組分超出了極限值，則進(jìn)行啟動預(yù)警分級操作；所述烴含量檢測模塊和產(chǎn)氣速率檢測模塊分別檢測出變壓器總烴含量C以及總烴絕對產(chǎn)氣速率V，C0、C1分別代表變壓器總烴含量第一閾值和第二閾值，V0、V1分別代表總烴絕對產(chǎn)氣速率第一閾值和第二閾值，通過對比變壓器總烴含量C以及總烴絕對產(chǎn)氣速率V與上述閾值之間的數(shù)值關(guān)系判斷出不同等級的預(yù)警結(jié)果；所述輸電變壓器ECU單元基于上述預(yù)警結(jié)果進(jìn)行人工地或自動地判定是否需要進(jìn)行三比值法編碼判斷，當(dāng)需要進(jìn)行三比值法運(yùn)算來具體判斷故障類型時，啟動三比值法編碼判斷模塊，提取所需的特征氣體組分?jǐn)?shù)值進(jìn)行相應(yīng)的故障類型判斷。方案2、根據(jù)方案1的改進(jìn)三比值法的輸電變壓器控制系統(tǒng)，其特征在于，每個氣體各組分包括H2，CH4，C2H4，C2H6，C2H2，總烴。方案3、根據(jù)方案1的改進(jìn)三比值法的輸電變壓器控制系統(tǒng)，其特征在于，通常情況下，K可設(shè)置為K≤6，優(yōu)選為3。方案4、根據(jù)方案1的改進(jìn)三比值法的輸電變壓器控制系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)警結(jié)果分為正常狀態(tài)，輕微故障，中等故障及嚴(yán)重故障，其中C0和V0選擇為經(jīng)驗值，C1＝2～3C0，V1＝2～3V0。。經(jīng)研究專利技術(shù)，采用了上述技術(shù)手段，改變了現(xiàn)有輸電變壓器控制系統(tǒng)的單層次判斷模式，提高利用三比值法判斷變壓器故障類型的準(zhǔn)確性；優(yōu)化了變壓器控制系統(tǒng)的預(yù)警故障工作模式，減少了由于各種原因?qū)е碌恼`判誤操作的幾率，保證了輸出預(yù)警狀態(tài)的準(zhǔn)確性，同時也通過二次檢測判斷的方法實現(xiàn)了對各級故障預(yù)警的進(jìn)一步驗證檢測，增強(qiáng)了預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用性和可靠性。附圖說明圖1為本專利技術(shù)改進(jìn)三比值法的輸電變壓器控制系統(tǒng)簡圖；圖2為本專利技術(shù)改進(jìn)三比值法的輸電變壓器控制系統(tǒng)的工作流程簡圖；圖3為本專利技術(shù)的輸電變壓器結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式如圖1所示，本專利技術(shù)的改進(jìn)三比值法的輸電變壓器控制系統(tǒng)包括輸電變壓器ECU單元，儲存器單元，三個檢測模塊，三比值法編碼判斷模塊以及預(yù)警及顯示單元，所述三個檢測模塊包括組分濃度檢測模塊，烴含量檢測模塊，產(chǎn)氣速率檢測模塊。其中組分濃度檢測模塊，烴含量檢測模塊，產(chǎn)氣速率檢測模塊，三比值法編碼判斷模塊與ECU單元連接，接受ECU單元的控制指令以及向ECU單元反饋各種信號，儲存器單元分別與ECU單元和三比值法編碼判斷模塊連接，預(yù)警及顯示單元負(fù)責(zé)將ECU單元輸出的預(yù)警信號進(jìn)行外部本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種改進(jìn)三比值法的輸電變壓器控制系統(tǒng)，其包括輸電變壓器ECU單元，儲存器單元，三個檢測模塊，三比值法編碼判斷模塊以及預(yù)警及顯示單元，所述三個檢測模塊包括組分濃度檢測模塊，烴含量檢測模塊，產(chǎn)氣速率檢測模塊；其中組分濃度檢測模塊，烴含量檢測模塊，產(chǎn)氣速率檢測模塊，三比值法編碼判斷模塊與ECU單元連接，接受ECU單元的控制指令以及向ECU單元反饋各種信號，儲存器單元分別與ECU單元和三比值法編碼判斷模塊連接，預(yù)警及顯示單元負(fù)責(zé)將ECU單元輸出的預(yù)警信號進(jìn)行外部顯示處理；其中所述組分濃度檢測模塊能夠循環(huán)檢測每個氣體各組分的濃度，并將每個濃度值Di與該氣體組分所對應(yīng)的極限值Di0進(jìn)行依次比較，一旦得到該氣體組分檢測的濃度超出極限值，則進(jìn)行計數(shù)器N的計數(shù)操作，一旦計數(shù)器N等于或超過K時，則表示有K組氣體組分超出了極限值，則進(jìn)行啟動預(yù)警分級操作；所述烴含量檢測模塊和產(chǎn)氣速率檢測模塊分別檢測出變壓器總烴含量C以及總烴絕對產(chǎn)氣速率V，C0、C1分別代表變壓器總烴含量第一閾值和第二閾值，V0、V1分別代表總烴絕對產(chǎn)氣速率第一閾值和第二閾值，通過對比變壓器總烴含量C以及總烴絕對產(chǎn)氣速率V與上述閾值之間的數(shù)值關(guān)系判斷得出不同等級的預(yù)警結(jié)果；所述輸電變壓器ECU單元基于上述預(yù)警結(jié)果進(jìn)行人工地或自動地判定是否需要進(jìn)行三比值法編碼判斷，當(dāng)需要進(jìn)行三比值法運(yùn)算來具體判斷故障類型時，啟動三比值法編碼判斷模塊，提取所需的特征氣體組分?jǐn)?shù)值進(jìn)行相應(yīng)的故障類型判斷。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種改進(jìn)三比值法的輸電變壓器控制系統(tǒng)，其包括輸電變壓器ECU單元，儲存器單元，三個檢測模塊，三比值法編碼判斷模塊以及預(yù)警及顯示單元，所述三個檢測模塊包括組分濃度檢測模塊，烴含量檢測模塊，產(chǎn)氣速率檢測模塊；其中組分濃度檢測模塊，烴含量檢測模塊，產(chǎn)氣速率檢測模塊，三比值法編碼判斷模塊與ECU單元連接，接受ECU單元的控制指令以及向ECU單元反饋各種信號，儲存器單元分別與ECU單元和三比值法編碼判斷模塊連接，預(yù)警及顯示單元負(fù)責(zé)將ECU單元輸出的預(yù)警信號進(jìn)行外部顯示處理；其中所述組分濃度檢測模塊能夠循環(huán)檢測每個氣體各組分的濃度，并將每個濃度值Di與該氣體組分所對應(yīng)的極限值Di0進(jìn)行依次比較，一旦得到該氣體組分檢測的濃度超出極限值，則進(jìn)行計數(shù)器N的計數(shù)操作，一旦計數(shù)器N等于或超過K時，則表示有K組氣體組分超出了極限值，則進(jìn)行啟動預(yù)警分級操作；所述烴含量檢測模塊和產(chǎn)氣速率檢測模塊分別檢測出變壓器總烴含量C以及總烴絕對產(chǎn)氣速率V，C0、C1分別代表變壓器總烴含量第一閾值和第二閾值，V0、V1分別代表總烴絕對產(chǎn)氣速率第一閾值和第二閾值，通過對比變壓器總烴含量C以及總烴絕對產(chǎn)氣速率V與上述閾值之間的數(shù)值關(guān)系判斷得出不同等級的預(yù)警結(jié)果；具體預(yù)警分級操作的判斷過程如下，1).當(dāng)滿足C＜C0且V＜V0時，表示變壓器正常，則預(yù)警等級為正常狀態(tài)，不進(jìn)行三比值法運(yùn)算判斷；2).當(dāng)滿足C0＜C＜C1且V＜V0時，表示變壓器可能存在潛伏性故障，此時...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡小青，
申請(專利權(quán))人：胡小青，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江;33
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