本发明专利技术公开了一种电力变压器有载分接开关振动信号监测系统及方法，包括:振动传感器，设置在有载分接开关上，感测有载分接开关产生的振动信号；数据采集仪，与所述振动传感器信号连接，采集所述振动信号并转换成时域和频域图谱；监测单元，与所述数据采集仪信号连接，使用的方法用软件来实现各个图谱的比对。本发明专利技术能在变压器不吊芯的情况下对有载分接开关进行状态监测和故障分析，从而达到提高有载分接开关检修质量的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变压器设备状态监测领域，尤其涉及一种电力变压器有载分接开关振 动信号监测系统及方法。
技术介绍
有载分接开关不仅能稳定负载中心电压，而且也足联络电网、调整负载潮流和改 善无功分配不可缺少的重要设备。然而有载分接开关作为变压器中唯一在高电压和大电流 下快速运动的部件，对机械性能要求十分严格，因此在其推广初期故障率相对较高，影响到 电网的安全运行。 当前在变压器整体故障率较低的情况下，有载分接开关故障仍占有比较大的比 例。有载分接开关的可靠性一般是通过周期性计划检修（换油和吊芯等）来保证，检修工 作通常由数人花费半天到一天的时间完成，关键的试验项目多在吊芯后进行，一次吊芯的 工作量几乎相当于一次大修，而设备的状态检修己成为电网检修的必然趋势。如果能为有 载分接开关提供新的状态监测和故障诊断技术，在确保其可靠性的前提下延长检修周期， 则意味着检修成本的降低；另外，某些有载分接开关故障及检修人员的人为失误在目前检 修中难以发现，采用新的状态监测和故障诊断技术也有利于进一步提高检修质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供， 能在变压器不吊芯的情况下对有载分接开关进行状态监测和故障分析，从而达到提高有载 分接开关检修质量的目的。 为了实现上述及其他的目的，本专利技术提供一种电力变压器有载分接开关振动信号 监测系统及方法，包括： 振动传感器，设置在有载分接开关上，感测有载分接开关产生的振动信号； 数据采集仪，与所述振动传感器信号连接，采集所述振动信号并转换成时域和频 域图谱； 监测单元，与所述数据采集仪信号连接，将所述的数据采集仪产生的时域图谱与 正常状态的时域图谱做比对，如果图谱特征相符，就显示为正常状态；如果图谱特征不符， 就与多种常见故障时域图谱做比对，如果图谱特征相符，就将所述的数据采集仪产生的频 域图谱与正常状态的频域图谱进行能谱分析的能量比做比对，如果能显比相符，就显示为 正常状态；如果能量比不符，就与多种常见故障频域图谱进行能谱分析的能量比做比对，如 果能量比相符，就显示相应的故障，如果能量比不符，就显示为新的故障。 进一步特征为所述的监测单元还包括存储模块，用来存储所述正常状态和常见故 障状态的时域图谱和频域图谱。 进一步特征为所述数据采集仪分析频率为20KHz以上。 进一步特征为常见故障时域图谱包括筒体固定不良、触头磨损、环变形、静触头松 动、触头卡涩、支架断裂的时域图谱。 进一步特征为常见故障频域图谱包括筒体固定不良、触头肺损、环变形、静触头松 动、触头卡涩、支架断裂的频域图谱。 进一步特征为所述振动传感器的采样频率为51. 2kHz,采样时间为160ms,预触发 为 60ms〇 进一步特征为所述振动传感器为压电式ICP型传感器。 本专利技术还提供，包含如下 步骤： 感测有载分接开关产生的振动信号； 采集振动信号并转换成时域和频域图谱； 将所述的时域图谱与正常状态的时域图谱比对，如果图谱特征相符，就显示为正 常状态；如果图谱特征不符，就与多种常见故障时域图谱做比对，如果图谱特征相符，就将 所述的频域图谱与正常状态的频域图谱进行能谱分析的能量比做比对，如果能量比相符， 就显示为正常状态；如果能量比不符，就与多种常见故障频域图谱进行能谱分析的能量比 做比对，如果能量比相符，就显示相应的故障，如果能量比不符，就显示为新的故障。 进一步特征为所述的能谱分析方法为计算出频域图谱中第一频率范围能量比和 第二频率范围能量比，其中第一频率范围能量比=第一频率范围的能量/总能量*100% ; 第二频率范围的能量比=第二频率范围的能量/总能量*100%。 进一步特征为所述的第一频率范围为0~ΙΟΚΗζ，所述的第二频率范围为 ΙΟΚΗζ ~20KHz。 进一步特征为所述常见故障时域图谱包括筒体固定不良、触头磨损、环变形、静触 头松动、触头卡涩、支架断裂的时域图谱。 进一步特征为所述常见故障频域图谱包括筒体固定不良、触头磨损、环变形、静触 头松动、触头卡涩、支架断裂的频域图谱。 本专利技术的优点为：该系统和方法是在有载分接开关上设置振动传感器来感知振 动信号，所以不仅能在变压器不吊芯的情况下对有载分接开关进行状态监测和故障分析， 还可以在变压器停运状态下使用及在变压器带电状态下使用。【附图说明】 图1为本专利技术一实施列所提供的电力变压器有载分接开关振动信号监测系统的 原理框图。 图2为本专利技术一实施列所提供的电力变压器有载分接开关振动信号监测方法的 流程图。 图3为本专利技术一实施列中正常状态的时域和频域的图谱。 图4为本专利技术一实施列中筒体固定不良的时域和频域的图谱。 图5为本专利技术一实施列中触头磨损状态的时域和频域的图谱。 图6为本专利技术一实施列中环变形状态的时域和频域的图谱。 图7为本专利技术一实施列中静触头松动状态的时域和频域的图谱。 图8为本专利技术一实施列中触头卡涩状态的时域和频域的图谱。 图9本专利技术一实施列中支架断裂状态的时域和频域的图谱。【具体实施方式】 以下通过特定的共体实例并结合【附图说明】本专利技术的实施方式，本领域技术人员可 由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术亦可通过其它不同 的具体实例加以施行或应用，木说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离 本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。 请参考图1，其为本专利技术一实施列所提供的电力变压器有载分接开关振动信号监 测系统的原理框图。如图所示，该系统包括振动传感器10、数据采集仪20和监溯单元30。 其中振动传感器10设置在有载分接开关I上，感测有载分接开关1产生的振动信号；数据 采集仪20与振动传感器10信号连接，采集振动转感器10感测到的振动信号并转换成时域 和频域图谱；监测单元30与数据采集仪20信号连接，将数据采集仪20产生的时域图谱与 正常状态的时域图谱比对，如果图谱特征相符，就显示为正常状态；如果图谱特征不符，就 与多种常见故障时域图谱做比对，如果图谱特征相符，就将所述的数据采集仪20产生的频 域图谱与正常状态的频域图谱进行能谱分析的能量比做比对，如果能量比相符，就显示为 正常状态；如果能量比不符，就与多种常见故障频域图谱进行能谱分析的能量比做比对，如 果能量比相符，就显示相应的故障，如果能量比不符，就显示为新的故障。 较佳的，振动传感器10为三维振动传感器，可以利用磁性座将其固定在有载分接 开关的筒体的顶部位置，振动传感器10的输出端通过接头连接数据采集仪20,较佳的可以 选用BNC接头连接，当然本专利技术不以此为限。因为能谱分析最高频率是20KHz，所以选用的 数据采集仪分析频率为20KHz以上，具有时域、频域、能谱分析功能，可以在振动传感器10 采集到振动信号后，把该信号换算成时域和频域的图谱。振动传感器10选用压电式ICP型 传感器，振动采集的采样频率为51. 2kHz，采样时间为160ms,预触发为60ms，这样才能保证 振动信号的采集，当然，本专利技术不以此为限，本领域技术人员也可以选择其他更为灵敏的传 感器。 通常，在监测单元30内设置存储模块31，用来存储正常状态和常见故阶状态的时 域图谱和频域图谱。而常见故障时域图谱包括简体固定不良、触头磨当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电力变压器有载分接开关振动信号监测系统及方法，其特征为，包括:振动传感器，设置在有载分接开关上，感测有载分接开关产生的振动信号；数据采集仪，与所述振动传感器信号连接，采集所述振动信号并转换成时域和频域图谱；监测单元，与所述数据采集仪信号连接，将所述的数据采集仪产生的时域图谱与正常状态的时域图谱比对，如果图谱特征相符，就显示为正常状态；如果图谱特征不符，就与多种常见故障时域图谱做比对，如果图谱特征相符，就将所述的数据采集仪产生的频域图谱与正常状态的频域图谱进行能谱分析的能量做比对，如果能量比相符，就显示为正常状态，如果能量比不符，就与多种常见故障频域图谱进行能谱分析的能量比做比对，如果能量比相符，就显示相应的故障，如果能量比不符，就显示为新的故障。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐路强，何丹东，金铭，许广虎，吴标，孙帆，王慧琴，
申请(专利权)人：国网新疆电力公司电力科学研究院，南京优能特电力科技发展有限公司，徐路强，何丹东，金铭，许广虎，吴标，孙帆，王慧琴，
类型：发明
国别省市：新疆;65
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。