说明书
北京博阳慧源电力科技有限公司
Beijing BoYangHuiYuanPower Technology Co.,Ltd
MYS-9800风电变压器状态监测系统
说明书
出 版 号：V1.00好运年年
文件编号：HY.200.201
出版日期：2019年7月
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MYS－9800风电变压器状态监测系统说明书
目录
1 风电机组变压器维护现状及意义 (2)
2 风电机组变压器状态监测系统监测原理 (2)
2.1 振动检测 (2)
巴乌独奏2.2 局放检测 (3)
3 风电机组变压器状态监测系统架构 (6)
4 风电机组变压器监测系统功能 (6)
5 系统性能指标与软件功能 (6)
5.1 性能指标 (6)
5.2 软件功能 (8)
6 工程安装简介 (10)
6.1 主机安装 (10)
6.2 传感器安装 (11)
7 需要采购单位协助的工作 (12)
8 系统选型及典型配置（单台） (13)
1风电机组变压器维护现状及意义
近年来，风电机组朝着大兆瓦、海上机组方向发展，随着电网系统容量和短路电流的不断增大，电网接连发生因变压器近区出口短路、抗短路能力不足造成设备损坏的事故，对电网安全运行构成严重的威胁。
风电机组变压器是电力生产中非常重要、昂贵的设备；在电力生产中实时了解变压器的绝缘运行状态是十分必要的。根据变压器历年的统计资料表明，绕组与铁心是发生故障较多的部件。因此，积极开展变压器绕组及铁心状况的诊断工作，及时发现有故障隐患的变压器，并有计划进行吊罩验证及检修，可以减少运行成本，延长设备寿命，预防变压器突发事故的发生，带来良好的经济和社会效益。
随着电力系统自动化水平的提高，越来越多的变电站引入了变压器在线监测装置。目前在线监测项目主要包括绝缘油中气体在线监测、局部放电在线监测、介质损坏因数在线监测等。这些在线数据可以及时反映变压器运行状况，将在线数据引入到变压器的故障诊断中，可以极大地提高诊断的实时性和准确性。然而，传统的监测方法与电力系统有电气连接，操作存在危险性。相比之下，变压器在线振动监测成为一种切实可行的监测手段，基于振动的变压器在线监测系统与整个导电系统没有电气连接，可安全、可靠地进行在线监测。该系统的多个振动传感器设置于变压器油箱表面不同位置，从而可以通过比较确定最佳测量位置，并可以针对变压器的各种状态进行监测与分析，为变压器铁心与绕组的诊断分析提供了大量数据支持。可及时发现变压器的事故隐患、避免突发事故、提高变压器运行的安全可靠性，促进状态维修的有效实施，提高经济效益。这不仅对电力工业的科技进步有重要的科学价值，对提高电力系统运行的可靠性和科学管理水平也具有十分重要的意义
2风电机组变压器状态监测系统监测原理
2.1 振动检测
（1）振动传感器
马戏团音乐振动信号频率主要集中在10Hz～2000Hz，振幅0.5～50，加速度传感器选用压电型，压电式加速度传感器是基于压电晶体的压电效应工作的。某些晶体在一定方向上受力变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个表面上产生符号相反的电荷；当外力去除后，又重新恢复到不带电状态，这种现象称为“压电效应”，具有“压电效应”的晶体称为压电晶体。常用
的压电晶体有石英、压电陶瓷等。
图2-1振动传感器
（2）绕组监测
根据变压器绕组的结构特点，可以认为铁心、夹件的刚度为无穷大，绕组的导体被绝缘材料分隔，可将线饼视为集中质量，绝缘垫块、端圈及压板作为弹性元件，则绕组可视为一个弹簧质量系统。在该系统中线圈压紧力与变压器箱壁上测得的振动加速度成正比关系。以此关系为基础，可通过测量振动加速度信号的幅值来分析线圈的压紧状况。
（3）铁心监测
变压器在空载状态下绕组的振动可以忽略不计，当风机未运行发电时，变压器可近似为空载状态，此时可以通过采集振动信号来反映铁心的振动状态。可以通过比较三相变压器铁心振动信号之间的关系来横向判断各铁心状态是否良好；也可以通过同一相不同历史时间的监测值来进行特征值纵向对比，从而判断铁心健康状态。
（4）冷却风扇监测
对于变压器冷却风扇，其为典型的旋转机械，在其附近部署的加速度传感器可以很清晰的反馈其工作状态，防止出现突然故障导致的整机冷却不良。知足 家家
2.2 局放检测
变压器内部发生局部放电时，伴随产生电脉冲、超声波、光、热等物理现象或化学变化。只要变压器内部存在局部放电，就一定会产生高频的电气扰动，并将向所有与其有连接的电器回路传播，所以，在中性点接地线、油箱接地线等处流过脉冲电流，利用脉冲电流传感器在这些测量点检测局放脉冲电流信号
A、高频法检测原理
脉冲电流法是根据PD的等效电路提出的。设在绝缘体内有一气隙c；与此气隙串联的部分介质为b，而其他部分介质为a，如图2-2a）所示。相应部分的电容CC 、Cb 、 Ca 组成等效电路如图2-2b）所示。
撒贝宁章子怡分手图2-2 PD等效电路图
当外加电压U升高达到气隙放电电压uCB 时，CC 放电，放电使中性分子电离，产生电子和正离子，它们在外加电场作用下移动，累积在气隙壁上，从而形成内部电压－△uc ，这时 CC上的实际电压为uCB －△uc ＝ur＜ uCB ，于是放电暂停，气隙上的电压又随外加电压上升而上升，升到 uCB时又发生放电。这样在一个工频周期内可能出现很多次放电，如图2-3所示。
图2-3 局放电脉冲图
每次放电过程很快，10-9~10-6 s 。于是在试品的两端（电极间）就会出现许多脉冲电压△ua ，与试品连接的测试回路就会形成形成脉冲电流，可以用各种不同的传感器和耦合方法来检测此脉冲电流，从而测得PD的各个表征参数。这就是脉冲电流法的测量原理。
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