Überwachung der lokalen Amplitude von Transformatoren

发布时间：16. September 2025 08:24:36

  1. Transformator Teilentladung (bezeichnet als "lokale Entladung") bezieht sich auf den Transformator interne Isolierung Medium unter der Wirkung des elektrischen Feldes, den lokalen Bereich der nicht-durchdringenden Entladung Phänomen, wird diese Entladung nicht sofort dazu führen, dass die Isolierung Zusammenbruch, aber die langfristige Existenz der Isolierung wird weiterhin die Isolierung Material verschlechtern, und letztlich kann zu schweren Ausfällen Isolierung, so dass die lokale Entladung Überwachung ist zum Schutz der Transformator Daher ist die lokale Entladungsüberwachung das wichtigste Bindeglied, um die Sicherheit der Transformatorisolierung zu gewährleisten.​
  1. Das Grundprinzip der Überwachung von Transformatorentladungen besteht darin, alle Arten von physikalischen Signalen zu erfassen, die bei der Entladung durch spezielle Sensoren erzeugt werden. Diese Signale umfassen elektrische Signale (z. B. Impulsstrom, ultrahochfrequente elektromagnetische Wellen), akustische Signale (z. B. Ultraschall) und optische Signale usw., und dann durch die Signalverarbeitungs- und Analysetechnologie den tatsächlichen Zustand der Entladung wiederherzustellen und die Grundlage für die Fehlerbeurteilung zu schaffen.​
  1. Die Impulsstrommethode ist eine häufig verwendete Technologie zur Erkennung elektrischer Signale bei der Überwachung lokaler Entladungen von Transformatoren. Dabei wird das durch die lokale Entladung erzeugte Impulsstromsignal erfasst, indem eine spezielle Erkennungsimpedanz an beiden Enden des geerdeten Stromkreises oder der Wicklung des Transformators in Reihe geschaltet wird. Diese Methode kann die Ladungsgröße der lokalen Entladung direkt widerspiegeln, und die Messempfindlichkeit ist hoch. Sie ist eine der Haupttechnologien der frühen lokalen Entladungsüberwachung, weit verbreitet in der Transformator-Fabrikprüfung und der Offline-Erkennung im Feld, und jetzt auch allmählich in das Online-Überwachungssystem integriert.​
  1. Die UHF-Überwachungstechnologie zielt auf die Erkennung der elektromagnetischen UHF-Wellen ab, die im Prozess der lokalen Entladung erzeugt werden (die Frequenz liegt in der Regel zwischen 300 MHz und 3 GHz). Wenn die lokale Entladung im Transformator auftritt, wird sie von hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung begleitet, und die UHF-Sensoren können diese Signale durch das spezielle Fenster an der Wand des Tanks oder den eingebauten Weg erfassen. Diese Technologie hat den Vorteil einer starken Anti-Interferenz-Fähigkeit, kann den Einfluss von Industriefrequenz-Interferenzen und anderen niederfrequenten Interferenzsignalen im Stromnetz wirksam vermeiden und die Position der lokalen Entladung genau lokalisieren.​
  1. Die Ultraschallüberwachungstechnologie konzentriert sich auf das Ultraschallsignal, das durch die von der lokalen Entladung erzeugte mechanische Vibration gebildet wird (die Frequenz liegt im Allgemeinen zwischen 20kHz und 200kHz). Ultraschallsensoren werden normalerweise in der Außenwand des Transformatorentanks installiert, und die Überwachung erfolgt durch den Empfang von Ultraschallvibrationssignalen, die durch die lokale Entladung ausgelöst werden. Da sich Ultraschallwellen in festen Medien mit schnellerer Dämpfung ausbreiten, kann diese Technologie die räumliche Positionierung der lokalen Entladung besser erreichen und in Kombination mit der elektrischen Signalüberwachungstechnologie die Genauigkeit der Beurteilung der lokalen Entladung erheblich verbessern.​
  1. Die Signalverarbeitung des Systems zur Überwachung der lokalen Entladung von Transformatoren ist von entscheidender Bedeutung. Das erfasste ursprüngliche Signal ist oft mit einer großen Anzahl von Störsignalen vermischt, z. B. externen elektromagnetischen Störungen, Vibrationsgeräuschen der Ausrüstung usw. Daher ist es notwendig, die Störungen durch Filtertechniken (wie digitale Filterung, adaptive Filterung) zu entfernen und dann Signalverstärkung, Wellenform-Erkennungsalgorithmen zu verwenden, um die charakteristischen Parameter des lokalen Entladungssignals zu extrahieren (wie z. B. Pulsamplitude, Anstiegszeit, Wiederholungsfrequenz), die die Grundlage für die anschließende Analyse legen.​
  1. Die Mustererkennung lokaler Entladungssignale ist eine Schlüsseltechnologie zur Bestimmung der Art der lokalen Entladung, und verschiedene Arten lokaler Entladungen (z. B. Isolierung entlang der Oberfläche, Luftspaltentladung, Koronaentladung) entsprechen unterschiedlichen Signalmerkmalen. Das Überwachungssystem erstellt eine Bibliothek lokaler Entladungssignalmerkmale und verwendet intelligente Algorithmen wie maschinelles Lernen und neuronale Netze, um die extrahierten Signalmerkmale abzugleichen und zu identifizieren, um die spezifischen Arten lokaler Entladungen zu bestimmen und dem Betriebs- und Wartungspersonal zu helfen, die Ursachen von Fehlern zu analysieren.​
  1. Die Empfindlichkeit der Überwachung lokaler Entladungen von Transformatoren wirkt sich direkt auf die Rechtzeitigkeit der Fehlerwarnung aus, und ein hochwertiges Überwachungssystem sollte in der Lage sein, lokale Entladungssignale mit einer Ladung von weniger als zehn Picocurie (pC) zu erkennen. Um die Empfindlichkeit zu verbessern, muss neben der Auswahl hochpräziser Sensoren auch der Signalübertragungspfad optimiert werden, um die Signaldämpfung zu verringern, und ein rauscharmes Signalerfassungsmodul verwendet werden, um die Auswirkungen des systemeigenen Rauschens auf die Überwachungsergebnisse zu reduzieren.​
  1. Die Funktion zur Lokalisierung der lokalen Entladung ist ein wichtiger Bestandteil der Überwachung der lokalen Entladung von Transformatoren. Bei großen Leistungstransformatoren kann die genaue Bestimmung des Ortes der lokalen Entladung die Zeit der Fehlersuche erheblich verkürzen. Derzeit sind die häufig verwendeten Positionierungsmethoden gehören Zeitdifferenz Positionierungsmethode (durch die Zeitdifferenz zwischen den Signalen von mehreren Sensoren empfangen, um den Standort der lokalen Entladung zu berechnen), Amplitudenvergleich Positionierungsmethode (nach der Amplitudendifferenz zwischen den Signalen von verschiedenen Sensoren empfangen, um die lokale Entladung Bereich zu bestimmen), und einige der fortschrittlichen Systeme sind auch mit dem dreidimensionalen Modellierungstechnologie kombiniert, um die visuelle Darstellung der Lage der lokalen Entladung zu erreichen.​
  1. Das Online-Überwachungssystem für lokale Entladungen kann den Status der lokalen Entladung von Transformatoren 24 Stunden lang ununterbrochen überwachen. Das System besteht aus zwei Teilen: einer Überwachungseinheit vor Ort und einem Analysezentrum im Hintergrund. Die Vor-Ort-Überwachungseinheit ist für die Signalerfassung und die vorläufige Verarbeitung verantwortlich und überträgt die Daten über drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation an das Backstage-Analysezentrum, während das Backstage-Analysezentrum eine eingehende Analyse der Daten durchführt, den Überwachungsbericht erstellt und die Alarmmeldung sendet, wenn die lokale Entladung abnormal ist, was für die Haupttransformatorausrüstung wichtiger Umspannwerke gilt.​
  1. Tragbare LD-Überwachungsgeräte haben den Vorteil einer hohen Flexibilität und eignen sich für die regelmäßige Inspektion von Transformatoren, die Untersuchung von Fehlern und andere Szenarien. Kompakte Größe, leicht zu tragen, kann das Gerät vorübergehend installiert werden Sensoren, um lokale Entladung Signale zu sammeln, mit speziellen Analyse-Software, um vor Ort Datenverarbeitung und Diagnose zu erreichen, kann schnell feststellen, ob der Transformator lokale Entladung Probleme hat, für den Betrieb und Wartung Personal, um sofortige Entscheidungsfindung zu unterstützen.​
  1. Das störungsfreie Design des lokalen Entladungsüberwachungssystems ist der Schlüssel zur Gewährleistung der Zuverlässigkeit der Überwachungsdaten. In der Betriebsumgebung des Stromnetzes gibt es eine Vielzahl von elektromagnetischen Störungen, wie z. B. Koronastörungen der Hochspannungsleitungen und elektromagnetische Strahlung von nahe gelegenen Geräten. Aus diesem Grund muss das System mehrere Maßnahmen zur Vermeidung von Störungen ergreifen, einschließlich der Abschirmung der Sensoren, der Abschirmung und Erdung des Signalübertragungskabels, der elektromagnetischen Verträglichkeit der Datenerfassungsverbindung sowie der Softwareebene des Algorithmus zur Erkennung und Unterdrückung von Störsignalen.​
  1. Die Trendanalyse der lokalen Entladungsüberwachungsdaten kann eine langfristige Grundlage für die Bewertung des Isolationsstatus des Transformators bieten, indem die lokalen Entladungsdaten über einen bestimmten Zeitraum (z. B. Monate, Jahre) verfolgt und der Trend der lokalen Entladungsladung, der Frequenz und anderer Parameter analysiert werden. Wenn die lokalen Entladungsparameter stabil sind, bedeutet dies, dass die Isolierleistung des Transformators gut ist; wenn die Parameter weiter ansteigen oder sich plötzlich ändern, deutet dies auf eine beschleunigte Verschlechterung der Isolierung hin und erfordert rechtzeitige Interventionsmaßnahmen.​
  1. Die synergetische Anwendung der lokalen Entladungsüberwachung und anderer Überwachungstechniken kann den Umfang der Transformatorzustandsbewertung verbessern, zum Beispiel die Kombination von lokaler Entladungsüberwachung und Gasüberwachung im Öl, wenn lokale Entladung auftritt, kann das Transformatoröl charakteristische Gase (wie Wasserstoff, Acetylen) produzieren, die zwei Arten von Überwachungsdaten bestätigen sich gegenseitig, und es kann genauer die Art der Fehler und die Schwere der Fehler beurteilt werden; synergetisch mit der Temperaturüberwachung kann verstanden werden, ob die Entladung von dem Phänomen der lokalen Überhitzung begleitet wird. Darüber hinaus kann mit der Temperaturüberwachung festgestellt werden, ob die lokale Entladung mit einer lokalen Überhitzung einhergeht, und die Entwicklungstendenz des Fehlers kann besser erfasst werden.​
  1. Die Einstellung der Alarmschwelle des lokalen Entladungsüberwachungssystems muss je nach Transformatormodell, Betriebsalter, Spannungsniveau und anderen Faktoren individuell konfiguriert werden. Ein zu hoher Schwellenwert kann zu fehlenden Alarmen führen (frühzeitige lokale Entladungsfehler werden übersehen), ein zu niedriger Schwellenwert kann zu Fehlalarmen führen (Erhöhung unnötiger Betriebs- und Wartungskosten). In der Regel müssen die Transformator-Fabrik-Testdaten, historische Betriebsdaten und relevante Standards und Normen kombiniert werden, um eine wissenschaftliche und vernünftige Alarmstrategie zu entwickeln, ein Teil des intelligenten Systems kann auch automatisch die Schwelle entsprechend den Betriebsbedingungen anpassen.​
  1. Die regelmäßige Kalibrierung des lokalen Strahlungsüberwachungssystems ist eine notwendige Maßnahme zur Gewährleistung der Überwachungsgenauigkeit, da sich die Leistung der Sensoren und die Genauigkeit des Signalerfassungsmoduls im Laufe der Betriebszeit ändern können. Daher muss das System regelmäßig mit einer Standard-Signalquelle für lokale Strahlung gemäß den einschlägigen Normen kalibriert werden, um die Empfindlichkeit der Sensoren, die Integrität der Signalübertragungsverbindung und die Genauigkeit der Datenverarbeitungsalgorithmen zu überprüfen und so die Glaubwürdigkeit der Überwachungsdaten zu gewährleisten.​
  1. Bei älteren Transformatoren ist die Überwachung lokaler Entladungen von größerer Bedeutung. Das Isoliermaterial des alten Transformators ist in das Alterungsstadium eingetreten, die Wahrscheinlichkeit einer lokalen Entladung ist relativ hoch, und die Fehlerentwicklung kann schneller erfolgen. Durch die Installation des lokalen Entladungsüberwachungssystems kann der Verschlechterungsprozess der Isolierung in Echtzeit erfasst und die Wartung oder der Austausch im Voraus geplant werden, um eine Abschaltung des Transformators aufgrund eines Isolationsausfalls zu vermeiden und die Kontinuität der Stromversorgung zu gewährleisten.​
  1. Das lokale Entladungsüberwachungssystem spielt eine wichtige Rolle beim Aufbau eines intelligenten Stromnetzes. Als Schlüsselkomponente der Zustandsüberwachung von Stromversorgungsanlagen können seine Überwachungsdaten mit dem integrierten Automatisierungssystem von Umspannwerken oder regionalen Stromverteilungszentren verbunden werden, um eine Fernüberwachung und ein zentralisiertes Management des Transformatorstatus zu erreichen. Die Dispatching-Zentrale kann die Betriebs- und Wartungsressourcen entsprechend den lokalen Entladungsdaten mehrerer Transformatoren koordinieren, um das gesamte intelligente Betriebs- und Wartungsniveau des Stromnetzes zu verbessern.​
  1. Der Entwicklungstrend der Technologie zur Überwachung lokaler Entladungen weist intelligente und integrierte Merkmale auf. Einerseits wird die Anwendung von Algorithmen der künstlichen Intelligenz bei der Analyse lokaler Entladungssignale weiter vertieft, wie z. B. das auf Deep Learning basierende Modell zur Erkennung lokaler Entladungssignale, das die Genauigkeit der Beurteilung der Art der lokalen Entladung weiter verbessern kann; andererseits wurde das Überwachungsmodul der lokalen Entladung allmählich mit den anderen Überwachungsfunktionen des Transformators (z. B. Temperatur- und Schwingungsüberwachung) integriert, um eine integrierte Überwachung von Multiparametern zu bilden. Andererseits wird das Überwachungsmodul der lokalen Entladung schrittweise in andere Überwachungsfunktionen des Transformators (z. B. Temperatur- und Schwingungsüberwachung) integriert, um ein integriertes Multiparameter-Überwachungsterminal zu bilden, das den Installationsraum und die Kosten der Ausrüstung reduziert und die Gesamteffizienz des Systems verbessert.​
  1. Das Betriebs- und Wartungsmanagement des lokalen Abflussüberwachungssystems muss ein perfektes System einrichten, einschließlich regelmäßiger Datensicherung, Geräteinspektion und Fehlerbehebungsverfahren. Das Betriebs- und Wartungspersonal muss mit dem Arbeitsprinzip und der Betriebsmethode des Systems vertraut sein und in der Lage sein, mit Fehlern des Überwachungssystems selbst umzugehen (z. B. Sensorausfall, Kommunikationsunterbrechung), um sicherzustellen, dass das System weiterhin stabil arbeitet, und um eine starke Garantie für den sicheren und zuverlässigen Betrieb des Transformators zu bieten.