变压器不拆卸振动诊断方法技术

本发明专利技术涉及变压器测试，更具体的是涉及使用过程中对绕组压紧力紧实性的周期性检测，以验证变压器是否保持耐受短路电流的电动力稳定性。对变压器施加机械脉冲作用，测量其相绕组中感应生成的电动势EMF确定测出所述电动势功率谱密度(PSD)的峰频率。然后，对比变压器相绕组中功率谱密度(PSD)的峰频率，确定其中的最小和最大频率并计算它们的比值。如果这一比值小于阈值，变压器应退出服役。上述比值为其他数值时，继续进行诊断：如果功率谱密度(PSD)最小峰频率超过边界值，则变压器留下来服役。索虎阈值和边界值依据短路电流的设计储备量选取，阈值可在(0.5～0.6)范围内选取，而边界值应在

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】变压器不拆卸振动诊断方法
本专利技术涉及电力变压器检测领域，具体涉及一种变压器不拆卸振动诊断方法。
技术介绍
电力变压器在使用过程中其绕组压紧力由初始值(工厂值，即在短路电流(КЗ)计算值下，亦即电流最大允许值下，可保证电动力稳定性的数值)逐渐减少到现行值(残余值，即由于电网设计时采用了短路电流(КЗ)储备系数而仍可保证电动力稳定性的数值)。短路电流(КЗ)储备系数是电网设计中该种型号变压器最大允许短路电流(КЗ)对于设定的短路电流(КЗ)之比。因此，在变压器使用过程中，应周期性地评估其绕组压紧力的紧实性，以保证变压器对于短路电流(КЗ)设计值的电动力稳定性。彼特里谢夫，萨尔坦诺夫，奥索托夫等在《电站》，1995，N8，32-37页发表的《按照振动特性诊断绕组压紧力的可行性研究》提出了一种变压器绕组压紧力振动检测方法，其原理是按照变压器结构对于机械脉冲作用振动响应的振幅-频率特性，评估这一压紧力，但是，这一方法要求母线断电，拆卸和再次装配变压器。另一种对变压器绕组压紧力进行评估的方法是，对变压器结构施加机械脉冲作用，测量其相绕组中感应生成的电动势EMP，并确定测出所述电动势EMF的功率谱密度的峰频率[RU2117955]，但是此方法缺少确定的标准以便于将被检测变压器划确定为合格(可继续服役)和不合格(需要维修)，因此该方法对被诊断变压器绕组压紧力的技术状况的评估结果可靠性较低。如果继续使用绕组压紧力过低的变压器，当供电电网发生短路电流(КЗ)时会导致变压器损坏；而如果把适合使用服役的变压器送去维修，则会提高维修费用和运行开支。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供一种变压器不拆卸振动诊断方法，其可以提高经过诊断的变压器的使用可靠性，优化其用于延长服役期的维修开支，同时缩短评估变压器技术状况的平均时间。本专利技术的变压器不拆卸振动诊断方法，采用以下技术方案：对变压器结构施加机械脉冲作用，测量其相绕组中感应生成的电动势EMF，并测出所述电动势EMF的功率谱密度(SMP)的峰频率，然后根据所述峰频率，确定其中的最小频率和最大频率并计算其比例，如果计算所得比例小于设定阈值，则变压器退出服役；如果计算所得比例不小于设定阈值，继续判断所述功率谱密度(SMP)的最小峰频率是否超过设定边界值，若超过，判定被检测变压器可以继续使用。优选的是，所述阈值和所述边界值根据短路电流储备系数选取。上述任一方案优选的是，所述阈值在0.5～0.6范围内选取。上述任一方案优选的是，所述边界值在范围内选取，式中，所述F为变压器绕组压紧力初始值(工厂规定数值，单位为N)，所述α为所述该种型号变压器的常数(单位为N/Hz4)。具体实施方式以下的说明本质上仅仅是示例性的而不是为了限制本公开、应用或用途。下面对本专利技术的变压器不拆卸振动诊断方法的具体实施方式作进一步的说明。对被测试变压器结构施加脉冲机械作用，如打击被测试变压器，测量其相绕组在机械作用下感应生成的电动势EMF并确定所述电动势EMF功率谱密度(PSD的峰频率，具体方法在[RU2117955]中已做出介绍，在本申请文件中不再做出具体介绍。对变压器绕组每一相的功率谱密度(PSD峰频率fmax进行相互比较，分别确定m-相和n-相绕组中感应生成的功率谱密度(PSD最小(fmax)m峰频率和最大(fmax)n峰频率，计算(fmax)m/(fmax)n的比值。由于i-相峰频率fmax直接取决于i-绕组中的压紧力的值，因此，比例(fmax)m/(fmax)n可以表示变压器使用过程中各相绕组压紧力降低的不平衡程度，对于还未使用过的新的变压器以及经过维修调整过绕组压紧力的变压器，所述比例接近于1。首先，在第一阶段，按照(fmax)m/(fmax)n的比值评估被测试变压器是否适合进一步使用。如果这一比值低于在(0.5～0.6)范围内选取的阈值，则判定变压器不适合继续使用。设定(fmax)m/(fmax)n的比值的阈值在(0.5～0.6)范围内，可以保证即使在短路电流(КЗ)最大储备系数下，也不会出现m-i相绕组因残余压紧力减小而松弛。确定阈值选取范围的论证过程如下：在电网设计中，采用的短路电流(КЗ)为变压器最大允许短路电流(КЗ)的30％～50％，即短路电流(КЗ)储备系数在2～3.3之间。为了保证电动力的稳定性，变压器每一相绕组的初始压紧力不应低于在最大允许短路电流(КЗ)下作用于绕组的力。根据安培定律，绕组受到的作用力同绕组电流呈平方关系，则变压器制造中预留的压紧力的相应储备系数介于由4～10.89之间。考虑到压紧力F和频率fmax之间的比例是已知的F＝α×(fmax)4，(式中α为所述该种型号变压器的常数，以经验办法取得)，则可以确定同压紧力最大储备量相适应的(fmax)m/(fmax)n比值，它等同于量值如果(fmax)m/(fmax)n的实际比值未达到这一数值，那么即使在短路电流(КЗ)最大储备系数下(设计短路电流(КЗ)不超过最大允许值的30％)，m-i相绕组的残余压紧力也明显不足以保证短路电流(КЗ)设计值下的电动力稳定性。选定的(0.5～0.6)这一范围有助于规定出对于实践有足够准确性的阈值。对于在第一阶段未判定不合格的变压器，其m-i相绕组(以及其他绕组)的压紧力要在短路电流(КЗ)最小储备系数下(这时设计短路电流(КЗ)为最大允许值的50％)经受紧实性检查，同时应考虑到变压器制造中工厂规定的初始压紧力F可以保证最大允许(计算)短路电流(КЗ)下的电动力稳定性。上述对于短路电流(КЗ)、压紧力F和功率谱密度(PSD峰频率之间相互关系的研究给出(fmax)m的边界值为：超越这一边界值可以保障被测试变压器在短路电流最小设计储备系数下的电动力稳定性。这一范围有助于规定出对于实践有足够准确性的边界值。本专利技术的优点在于，引入了有确实依据的标准，把被测试变压器划分为合格品和不宜进一步使用的不合格品，从而提高了经过诊断之后的变压器的使用可靠性，避免了不必要的维修工作，同时因为可以早期报废压紧力明显低下(至少在一个绕组中)的变压器，缩短了变压器检测的时间。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压器不拆卸振动诊断方法，包括对变压器结构施加机械脉冲作用，测量其相绕组中感应生成的电动势，确定测出所述电动势功率谱密度的峰频率，其特征在于：对比变压器相绕组中功率谱密度的峰频率，确定其中的最小和最大功率并计算其比值，如果这一比值小于设定阈值，则判定变压器应退出服役；如果上述比值为其他数值，继续进行诊断：如果功率谱密度最小峰频率超过设定边界值，则变压器可留下来使用，所述阈值和边界值按照短路电流设计储备系数选取。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.30 RU 20161527141.一种变压器不拆卸振动诊断方法，包括对变压器结构施加机械脉冲作用，测量其相绕组中感应生成的电动势，确定测出所述电动势功率谱密度的峰频率，其特征在于：对比变压器相绕组中功率谱密度的峰频率，确定其中的最小和最大功率并计算其比值，如果这一比值小于设定阈值，则判定变压器应退出服役；如果上述比值为其他数值，继续进行诊断：...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈雷舍夫谢尔盖瓦西里耶维奇，叶梅利亚诺夫弗拉基米尔伊万诺维奇，科马尔谢尔盖谢尔盖耶维奇，佩霍夫德米特里尼古拉耶维奇，图卡乔夫伊万戈里高利耶维奇，
申请(专利权)人：罗格科研生产联合股份有限公司，
类型：发明
国别省市：俄罗斯,RU