一种变压器绕组模态参数测试系统技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种变压器绕组模态参数测试系统，信号控制与分析显示终端控制信号发生器发出一定幅值和频率的白噪声，所述白噪声通过功率放大器和激振器注入待测变压器上；振动传感器采集所述待测变压器绕组的振动信号，并将所述振动信号发送回所述信号控制与分析显示终端，所述信号控制与分析显示终端可对信号发生器发出的白噪声信号幅值和频率进行设定，并使用模态识别法对所述振动信号进行计算处理，最终计算出所述待测变压器绕组的固有频率和阻尼比等模态参数。从上述检测过程中，所述变压器绕组模态参数测试系统具有很好的可操作性，易于实施，能够高效且准确地计算得出变压器的模态参数。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及信号检测系统
，特别是涉及一种变压器绕组模态参数测试系统。
技术介绍
电力变压器是电力系统各种设备中最重要且贵重的关键设备之一，其运行的稳定性对电网的安全可靠运行影响重大。变压器在长期连续运行过程中，不可避免地会发生各种形式的故障。除了会可能导致大面积停电外，还会有较高的检修费用，直接和间接经济损失巨大。此外，变压器出口短路形成的冲击电流所产生的巨大电磁作用力，会对变压器绕组的机械强度和动稳定性构成严重威胁。若不及时对故障变压器进行维修，不仅会损害变压器，更会对电网的正常运行造成影响，甚至导致电力系统崩溃。变压器突发短路故障时，其绕组内会流过较大短路电流，在漏磁场的作用下对绕组产生较大电动力，进而导致绕组发生松动或变形。现有研究表明，变压器绕组变形具有累积效应，若不及时发现并修复松动或轻微变形故障，则当绕组松动或变形积累到一定程度后，会使变压器的抗短路能力大幅下降，较易引发重大事故。同时，绕组的松动或变形还会导致线圈内部局部绝缘距离发生变化，使局部出现绝缘薄弱点。当遇到过电压时，绕组可能发生饼间或匝间短路，或者由于局部场强增大而引起局部放电，随着绝缘损伤部位的逐渐扩大，最终导致变压器发生绝缘击穿事故，进而进一步扩大事态。因此，在运行过程中，当变压器经历了外部短路事故或进行常规检修时，如何有效诊断变压器绕组是否存在松动或变形，进而判断变压器是否需要进行检修处理是保障变压器安全运行的重要措施。目前，主要通过固有频率(特征值)和阻尼比等模态参数来描述变压器绕组机械振动特性，变压器绕组的松动、变形或振动加剧等现象均意味着绕组机械动力性特性的变化，从而可以反应在所述模态参数的变化上。因此，准确获取变压器绕组的模态参数(固有频率和阻尼比)，使其远离激励频率对变压器的设计与制造意义重大，如何准确获取所述模态参数一直是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术实施例中提供了一种变压器绕组模态参数测试系统，以解决现有技术中的变压器绕组模态参数难以准确获取的问题。为了解决上述技术问题，本技术实施例公开了如下技术方案：本技术实施例公开了一种变压器绕组模态参数测试系统，包括：设置于待测变压器上的振动传感器；与所述振动传感器相连接的信号采集模块；与所述信号采集模块相连接的信号控制与分析显示终端；与所述信号控制与分析显示终端相连接的信号发生器；与所述信号发生器相连接的功率放大器；与所述功率放大器、所述信号采集模块以及所述待测变压器均相连接的激振器。优选地，所述信号采集模块还包括通信模组和信号调理模块，其中：所述通信模组与所述信号控制与分析显示终端相连接；所述信号调理模块与所述振动传感器相连接，并通过所述通信模组连接至所述信号控制与分析显示终端、并通信。优选地，所述信号调理模块包括滤波器和放大器，其中：所述滤波器的一端与所述振动传感器相连接、另一端与所述放大器相连接；所述放大器的一端与所述滤波器相连接、另一端通过所述通信模组连接至所述信号控制与分析显示终端、并通信。优选地，所述信号采集模块通过以太网连接所述信号控制与分析显示终端。优选地，所述振动传感器为振动加速度传感器。优选地，所述信号控制与分析显示终端包括信号控制分析处理器、存储器和显示器，其中：所述显示器与所述存储器均与所述信号控制分析处理器相连接；所述存储器为保存振动频响曲线以及模态参数结果的存储器；所述信号控制分析处理器与所述信号采集模块和所述信号发生器均相连接。由以上技术方案可见，本技术实施例提供的变压器绕组模态参数测试系统，通过信号控制与分析显示终端控制信号发生器发出一定幅值和频率的白噪声，所述白噪声通过功率放大器和激振器注入待测变压器1上；振动传感器采集所述待测变压器绕组的振动信号，并将所述振动信号发送回所述信号控制与分析显示终端，所述信号控制与分析显示终端使用模态识别法对所述振动信号进行计算处理，最终计算出所述待测变压器绕组的固有频率和阻尼比等模态参数。从上述检测过程中，所述变压器绕组模态参数测试系统具有很好的可操作性，易于实施，能够高效且准确地计算得出变压器的模态参数。附图说明为了更清楚地说明本技术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，对于本领域普通技术人员而言，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。图1为本技术实施例提供的一种变压器绕组模态参数测试系统的结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种信号采集模块的结构示意图；图3为本技术实施例提供的一种信号控制与分析显示终端的结构示意图；图1-3中，符号表示为：1-待测变压器，2-振动传感器，3-信号采集模块，31-通信模组，32-信号调理模块，321-滤波器，322-放大器，4-信号控制与分析显示终端，41-信号控制分析处理器，42-存储器，43-显示器，5-信号发生器，6-功率放大器，7-激振器。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。参见图1，为本技术实施例提供的一种变压器绕组模态参数测试系统的结构示意图，所述检测系统包括振动传感器2、信号采集模块3、信号控制与分析显示终端4、信号发生器5、功率放大器6和激振器7。其中，振动传感器2设置于待测变压器1上，以采集所述待测变压器1的振动信号。所述振动传感器2选用振动加速度传感器，在本技术实施例中，所述变压器绕组模态参数测试系统包括20个振动传感器。所述信号采集模块3与所述振动传感器2相连接，用于接收所述振动传感器2采集到的振动信号，并将所述振动信号发送至所述信号控制与分析显示终端。在本技术实施例中，如图2所示，为本技术实施例提供的一种信号采集模块的结构示意图，所述信号采集模块3包括通信模组31和信号调理模块32，其中所述信号调理模块32包括滤波器321和放大器322。所述通信模组31包括以太网通信模组，所述信号采集模块3通过以太网连接所述信号控制与分析显示终端4；所述滤波器321的一端与所述振动传感器2相连接、另一端与所述放大器322相连接，对所述振动信号进行抗混叠滤波；所述滤波器321将滤波后的振动信号传送至所述放大器322，所述放大器322的一端与所述滤波器321相连接、另一端通过所述通信模组31连接至所述信号控制与分析显示终端4，所述放大器322与所述信号控制与分析显示终端4通信，将放大后的振动信号发送至所述信号控制与分析显示终端4。所述信号控制与分析显示终端4与信号采集模块3相连接，接收来自所述信号采集模块3的振动信号，并向所述信号发生器5发出控制信号，控制所述信号发生器5输出白噪声。在本技术实施例中，参见图3，为本技术实施例提供的一种信号控制与分析显示终端的结构示意图，所述信号控制与分析显示终端4包括信号控制分析处理器41、存储器42和显示器43；其中，所述显示器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器绕组模态参数测试系统，其特征在于，包括：设置于待测变压器(1)上的振动传感器(2)；与所述振动传感器(2)相连接的信号采集模块(3)；与所述信号采集模块(3)相连接的信号控制与分析显示终端(4)；与所述信号控制与分析显示终端(4)相连接的信号发生器(5)；与所述信号发生器(5)相连接的功率放大器(6)；与所述功率放大器(6)、所述信号采集模块(3)以及所述待测变压器(1)均相连接的激振器(7)。

【技术特征摘要】
1.一种变压器绕组模态参数测试系统，其特征在于，包括：设置于待测变压器(1)上的振动传感器(2)；与所述振动传感器(2)相连接的信号采集模块(3)；与所述信号采集模块(3)相连接的信号控制与分析显示终端(4)；与所述信号控制与分析显示终端(4)相连接的信号发生器(5)；与所述信号发生器(5)相连接的功率放大器(6)；与所述功率放大器(6)、所述信号采集模块(3)以及所述待测变压器(1)均相连接的激振器(7)。2.根据权利要求1所述的变压器绕组模态参数测试系统，其特征在于，所述信号采集模块(3)还包括通信模组(31)和信号调理模块(32)，其中：所述通信模组(31)与所述信号控制与分析显示终端(4)相连接；所述信号调理模块(32)与所述振动传感器(2)相连接，并通过所述通信模组(31)连接至所述信号控制与分析显示终端(4)、并通信。3.根据权利要求2所述的变压器绕组模态参数测试系统，其特征在于，所述信号调理模块(32)包括滤波器(321)和放大器(322...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱国超，于虹，王丰华，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，上海交通大学，
类型：新型
国别省市：云南;53