气体变压器绝缘状态监测系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变压器监测领域，特别是涉及一种六氟化硫SF6气体变压器绝缘状态监测系统及方法。
【背景技术】
[0002]六氟化硫3?6气体已有百年历史，它是法国两位化学家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性气体。六氟化硫SF6具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能。其耐电强度为同一压力下氮气的2.5倍，击穿电压是空气的2.5倍，灭弧能力是空气的100倍，所以3^是一种优于空气和油之间的新一代超高压绝缘介质材料。
[0003]由于SF6是一种不易燃不爆炸的惰性气体，SF6气体变压器相对于传统的油浸式变压器来说，有着安全、可靠、噪声小等优点。目前已开始逐渐得到实际应用。
[0004]但SF6气体绝缘变压器也有一定的缺陷，一旦发生绝缘故障时影响范围很大，而且检修比较困难，这对电网稳定性造成极大的冲击，应尽量避免此类故障的发生。
[0005]目前国内外对气体绝缘变压器进行在线监测的装置主要是监测SF6 (六氟化硫，作为气体变中的绝缘介质)气体压力的装置，就是SF6气体压力表和密度继电器，SF6气体压力表和密度继电器主要监测SF6气体压力，当变压器气箱和分接开关气室压力下降超过设定下限，密度继电器触电闭合进行报警，但这个监测装置不能对气体变压器内部其他故障(如:局部放电等)进行有效监测。
【发明内容】
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供一种SF6气体变压器绝缘状态监测系统及方法，该系统和方法较传统预防SF6气体变压器故障方案，可以全面监测SF6气体变压器内部局部放电，避免绝缘故障引起停电检修，并能对SF6气体变压器的绝缘进行在线预警。采用本发明提供的SF6气体变压器绝缘状态监测系统及方法后，可以让SF6气体变压器在出现停电故障前提前退出运行，并让备用电源或备用回路对其供电，避免发生停电故障，确保电网稳定可靠运行。
[0007]为此，本发明提供一种六氟化硫3匕气体变压器绝缘状态监测系统，包括:
特高频传感器，布设在3匕气体变压器表面，用于采集所述SF 6气体变压器内部的局部放电信号的原始图谱；
信号调理模块，与所述特高频传感器连接，用于对所述特高频传感器采集的原始图谱进行频域开窗、相位开窗、数字滤波、动态阈值方式排除干扰；
处理器模块，与所述信号调理模块连接，用于对所述信号调理模块处理后的图谱数据提取有效特征值，并将所述有效特征值与预置的典型故障图谱数据比对，预测所述3匕气体变压器绝缘状态；
通信模块，与所述处理器模块连接，用于将所述有效特征值和所述3匕气体变压器绝缘状态的预测结果发送至远端主机。
[0008]其中，所述特高频传感器包括OEM传感器和杆式传感器；0ΕΜ传感器在变压器出厂时安装在油箱顶部或侧壁上，杆式传感器安装在油阀处。
[0009]其中，所述特高频传感器与所述信号调理模块集成对插式连接成一个整体。
[0010]其中，所述处理器模块包括:
FFT变换单元，用于对经所述信号调理模块处理后的图谱数据进行FFT变换，获得其在各个频域下的幅值；
特征量提取单元，用于获取所述FFT变换单元得出的幅值，以及对应的相位信息和放电次数；
参数预置单元，用于预置SF6气体变压器的典型故障图谱数据，所述典型故障图谱数据包括:悬浮放电故障、绝缘纸板沿面爬电故障、裸金属放电故障、绝缘纸板中气隙故障、油纸绝缘击穿故障的图谱数据；
对比处理单元，用于将所述特征量提取单元获取的幅值、相位信息和放电次数与所述参数预置单元中的典型故障图谱数据比对，预测所述3匕气体变压器绝缘状态。
[0011]其中，所述通信模块包括:
编码模块，用于将所述特征量提取单元所获得的幅值、相位信息、放电次数以及3匕气体变压器绝缘状态的预测结果以固定编码型式通过交互模块发送至远端主机；
交互模块，用于经防火墙与服务器连接，再通过光纤或者4G无线专网与所述远端主机连接，完成数据信息的交互。
[0012]其中，该SF6气体变压器绝缘状态监测系统还包括远端主机；
远端主机用于接收并显示通信模块发送的幅值、相位信息、放电次数以及所述3匕气体变压器绝缘状态的预测结果；并可通过指令从调取所述特高频传感器获得的原始图谱。
[0013]对应的，本发明还提供一种六氟化硫3匕气体变压器绝缘状态监测方法，包括: 通过布设在3匕气体变压器表面的特高频传感器采集SF 6气体变压器内部的局部放电信号的原始图谱；
对所述原始图谱进行频域开窗、相位开窗、数字滤波、动态阈值方式排除干扰，获得图谱数据；
提取所述图谱数据的有效特征值，并将所述有效特征值与预置的典型故障图谱数据比对，预测所述SF6气体变压器绝缘状态；
将所述有效特征值和所述3匕气体变压器绝缘状态的预测结果发送至远端主机。
[0014]其中，所述提取所述图谱数据的有效特征值，并将所述有效特征值与预置的典型故障图谱数据比对，预测所述SF6气体变压器绝缘状态包括:
对经所述信号调理模块处理后的图谱数据进行FFT变换，获得其在各个频域下的幅值；
将所述幅值以及对应的相位信息和放电次数与预置的典型故障图谱数据比对，预测所述SF6气体变压器绝缘状态；所述典型故障包括:悬浮放电故障、绝缘纸板沿面爬电故障、裸金属放电故障、绝缘纸板中气隙故障、油纸绝缘击穿故障等。所述典型故的障图谱数据包括典型故障的频率能量段、放电相位、次数、幅值、趋势等。
[0015]其中，所述将所述有效特征值和所述SF6气体变压器绝缘状态的预测结果发送至远端主机包括: 将所述有效特征值以及3匕气体变压器绝缘状态的预测结果以固定编码型式通过交互模块通过光纤或者4G无线专网发送至远端主机。
[0016]其中，所述将所述有效特征值和所述SF6气体变压器绝缘状态的预测结果发送至远端主机之后，还包括:
远端主机通过指令从调取所述特高频传感器获得的原始图谱。
[0017]本发明提供的SF6气体变压器绝缘状态监测系统及方法较传统预防SF 6气体变压器故障方案，可以全面监测SF6气体变压器内部局部放电，避免绝缘故障引起停电检修，并能对SF6气体变压器的绝缘进行在线预警。采用本发明提供的SF 6气体变压器绝缘状态监测系统及方法后，可以让3匕气体变压器在出现停电故障前提前退出运行，并让备用电源或备用回路对其供电，避免发生停电故障，确保电网稳定可靠运行。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本发明提供的SF6气体变压器绝缘状态监测系统第一实施例结构示意图；图2为本发明提供的SF6气体变压器绝缘状态监测系统第二实施例结构示意图；
图3为本发明提供的SF6气体变压器绝缘状态监测系统中处理器模块结构示意图；
图4为本发明提供的SF6气体变压器绝缘状态监测方法第一实施例流程示意图；
图5为本发明提供的SF6气体变压器绝缘状态监测方法第二实施例流程示意图。
【具体实施方式】
[0020]本发明提供的SF6气体变压器绝缘状态监测系统及方法较传统预防SF 6气体变压器故障方案，可以全面监测SF6气体变压器内部局部放电，避免绝缘故障引起停电检修，并能对SF6气体变压器的绝缘进行在线预警。采用本发明提供的SF 6气体变压器绝缘状态监测系统及方法后，可以让3匕气体变压器在出现停电故障前提前退出运行，并让备用电源或备用回路对其供电，避免发生停电故障，确保电网稳定可靠运行。
[0021]参见图1，为本发明提供的3匕气体变压器绝缘状态监测系统第一实施例结构示意图，如图1所示，该SF6气体变压器绝缘状态监测系统包括:
特高频传感器21，布设在SF6气体变压器10表面，用于采集所述SF6气体变压器10内部的局部放电信号的原始图谱。
[0022]信号调理模块22，与所述特高频传感器21连接，用于对所述特高频传感器21采集的原始图谱进行频域开窗、相位开窗、数字滤波、动态阈值方式排除干扰，生成图谱数据。
[0023]处理器模块23，与所