概述

变压器局部放电在线监测系统能够实时监测变压器运行过程中的内部局部放电情况，可以及时对变压器绝缘异常状态和放电性故障做出预警，为变压器正常运行提供必要的指导数据，提高变压器运行的可靠性、安全性和有效性。

系统采用小型化、模块化结构设计，系统能实时监测变压器内部局部放电信号和进行分析，并形成有效的评估诊断结果；系统采用光纤以太网和移动无线网络实现数据互联和共享，用户可以随时随地实时掌握被监测变压器的运行状态。

1.   系统组成

1.1.   整体组成

ZFB100变压器综合监测系统主要包括监测装置及其传感器，户外用柜体，通讯网络以及变压器绝缘缺陷诊断系统软件

1)   监测装置。最多6个通道，可以实现局部放电在线监测和分析。

2)   传感器。主要局放超声传感器、局放高频电流传感器。

3)   柜体。采用全密封设计，外壳为冷轧钢板材料，满足室外长期运行要求，能够在极端恶劣环境和变电站强电磁干扰环境下安全可靠运行。内置减震器，能够保护各种监测设备稳定可靠运行。

4)   通讯。系统采用移动无线网络通讯，同时具备光纤以太网通讯接口。能够实现与电力系统SCADA系统的无缝连接，能够及时、快速、准确的反馈被监测变压器的运行状态。

5)   变压器运行状态评估系统软件。通过在线监测的局部放电信号，结合离线输入的变压器结构、出厂试验等参数，完成变压器内部故障分析和状态评估，实现对变压器运行状态的综合评估，并形成有效的评估诊断结果，为运维人员提供科学有效的参考依据，并能够有效延长设备运行时间，制定合理检修计划，防范突发故障的发生。

1.2.   主要功能

1)   采用多种手段在线监测局部放电，全面捕捉变压器内部瞬变的突发性故障。

2)   内置变压器绝缘缺陷诊断系统，实时、快速、准确给出变压器健康状态，以健康指数进行量化并展示给客户。

3)   整体体积小，重量轻，便携轻便；柜体内置减震器，保证了内部设备的稳定性和抗冲击能力。

4)   通讯采用移动无线网络，同时具备以太网通讯接口，能够实现与电力系统SCADA系统的无缝连接。

5)   硬件采用一体化设计，集成度高，性能稳定可靠。

1.3.   监测单元介绍

ZFB100局部放电在线监测单元可以配置超声、高频电流传感器等多种传感器，用于连续监测和分析变压器等多种高压电气设备。该监测装置独立完成局放信号采集和调理、干扰和监测数据的处理、放电量等局放参数的统计和分析、超标报警等一系列的工作。采用IEC61850协议信号输出，可以直接连接到后台计算机，后台计算机上位机软件具有在线局放数据的记录、趋势图形显示、图形分析、统计分析等功能。

主要技术指标

1.4.   局部放电传感器

主要包括局放超声传感器和高频电流传感器，超声传感器采用磁铁吸附方式在变压器油箱外侧周身布置，一般是在高压和低压侧各安装两个，在A相、B相之间和B相、C相之间靠近绕组上端部的位置。

高频电流传感器可在变压器运行状态下直接卡装在铁心和夹件接地线上，一般铁心和夹件接地线上各卡装1个。

外置超声传感器

高频电流传感器

主要技术指标：

超声传感器：

高频电流传感器：

1.5.   变压器运行状态评估系统

1)     多通道信号实时监测和分析。整套系统能够监测多个通道的变压器的局部放电信号，并进行综合分析。

2)     能够对单个放电脉冲的时域、频域及时频分析。

3)     能够对多通道局放波形相关性分析，多通道波形展开分析。

4)     提供PRPD、PRPS图谱统计分析。

5)     具有多种消干扰技术，例如小波消噪技术，频域消干扰技术，窄带消干扰技术

6)     评估放电的严重程度，并提出合理化建议。

2.   设备安装

2.1.   传感器安装

（1）超声传感器

超声传感器通过强力磁铁和密封胶吸附安装在油箱箱壁，传感器可在变压器运行状态下随时进行安装。

图6.1-1 超声传感器安装示意图

（2）高频电流传感器

在变压器铁心、夹件接地线上选取合适位置（一般高度不易太低，且应有足够的安装空间），先将托盘卡在铁心、夹件接地线上，用螺钉紧固；高频电流传感器安装在托盘上，用压板压紧；信号线由防水密封头引出并用蛇皮管保护，如图所示。

高频电流传感器安装示意图

2.2.   监测单元安装

监测单元安装在防护等级IP65的不锈钢监测机箱内，通过定制支架直接安装在变压器本体上。机箱与变压器箱体之间装有减震机构，机箱内安装隔热层，确保监测单元长期可靠运行。

监测单元安装示意图

2.3.   电缆敷设

信号电缆由套管底部传感器连接到油箱下部测量端子箱，采用硅胶护套保护的专用高频电缆，通过包塑金属软管保护，金属软管通过专用磁吸附卡具固定，保证走线美观，在磁铁底部涂抹强力密封胶，可保证长期可靠固定。

3.   配置清单

注：传感器数量可根据需要变动。