变压器油泵长期运行评估装置及评估方法制造方法及图纸

一种变压器油泵长期运行评估装置和方法，油泵进口通过油泵管道连接至油桶的出口，油泵出口通过油泵管道连接至油桶的进口；在油泵油进出口处的油泵管道上均安装压力表；在靠近油泵位置的油泵管道内壁上设置特高频传感器；通过监测油泵进口、入口两侧的油泵管道压力差识别油泵转子的动稳定情况，通过电流互感器监测三相定子绕组不平衡电流监测油泵的定子绕组匝间绝缘情况，通过超声波传感器监测油泵的振动情况，通过特高频传感器监测定转子摩擦或扫镗，综合以上检测结果判断油泵长期运行的健康状态。

Assessment Device and Method for Long-term Operation of Transformer Oil Pump

【技术实现步骤摘要】
变压器油泵长期运行评估装置及评估方法
本专利技术属于电力设备质量检测
，具体涉及一种变压器油泵入网质量评估方法及评估装置。
技术介绍
油泵是大型变压器冷却系统中的一个重要部件，变压器油泵长期运行尤其在运行10年后，一些运行问题呈现出来，油泵常见的故障轴承磨损、定转子绕组匝间短路、定转子扫镗或摩擦等，尤其是如果油泵发生扫镗后产生的金属粉末进入变压器内部线圈，将导致变压器放电而损坏，造成重大经济损失。当变压器内油色谱分析发现乙炔含量明显变化,而其它气体组分变化不很明显时,往往认为变压器内部存在放电性故障,而无法区别是变压器本体内的放电、还是辅助设备(如潜油泵)的故障所致,盲目放油或吊芯检查常无结果却造成供电负荷损失，浪费极大。目前变压器油泵通过出厂试验后并不能保证油泵可以长期安全运行。变压器油泵在运行后没有相应的检测或监测技术标准，无法对变压器油泵是否能够长期运行提出检测方法。例如，中国专利技术专利“变压器油泵试验装置及其试验方法”(ZL201310284298.9)，仅局限于油泵出厂试验和型式试验，且仅满足于常规检测，对油泵长期运行的质量无法做出考核和评估，无法检测到油泵的异常振动、摩擦、定子绕组绝缘短路等问题。为弥补现有技术的不足，填补国内外尚无针对“变压器油泵长期运行评估”的技术空白，针对变压器油泵在安装到变压器前进行检测，充分考核油泵能否长期安全可靠运行，这对变压器安全运行有重要意义。
技术实现思路
为解决现有技术存在的变压器油泵长期运行质量考核不到位的问题，防范油泵长时间运行后出现的问题导致变压器损坏，本专利技术公开了一种变压器油泵长期运行考核方法及检测平台。能够提前发现油泵的异常振动、定子绕组匝间短路、定转子摩擦等问题，解决油泵长期运行质量考核不到位的问题，防范油泵长时间运行后出现的问题导致变压器损坏。为实现上述专利技术目的，本专利技术具体采用以下技术方案。一种变压器油泵长期运行评估装置，包括油泵进口压力表、油泵出口压力表、超声波传感器、特高频传感器、电流互感器、油桶和信号诊断分析模块；其特征在于：所述油泵进口通过油泵管道连接至油桶的出口，所述油泵出口通过油泵管道连接至油桶的进口；在油泵进口处的油泵管道上安装油泵油进口压力表P1，在油泵出口处的油泵管道上安装油泵油出口压力表P2；在靠近油泵位置的油泵管道处设置特高频传感器；在油泵圆周壁上布置多个超声传感器；在油泵附近设置用于检测三相定子电流的电流互感器；所述油泵油进口压力表、油泵油出口压力表、特高频传感器、超声传感器以及电流互感器的信号输出端连接至信号诊断分析模块的输入端，所述信号诊断分析模块根据检测结果对变压器油泵的长期运行进行评估。本专利技术进一步包括以下优选方案。所述变压器油泵长期运行评估装置还包括油管调节阀，所述油管调节阀设置在油泵进口和油桶出口之间的油泵管道上，用于调整油泵运行油的流量。所述变压器油泵长期运行评估装置还包括显示模块，所述显示模块与信号诊断分析模块相连，用于显示变压器油泵的长期运行的评估结果。在距离油泵位置小于0.5米的油泵管道内壁上设置特高频传感器，特高频传感器嵌入在油泵管道的内壁上，信号线从对应的油泵管道内部引出，并接入到信号诊断分析模块，将测试条件下油泵内部的高频电磁波信号上传至信号诊断分析模块。在油泵的圆周上同时布置12个超声传感器，在油泵的圆周方向上每间隔30度设置一个超声传感器，检测测试条件下不同部位的同时域异常振动情况，每个超声传感器引线均接到信号诊断分析模块；若发现某个超声传感器输出信号超过设定的阈值，则根据不同超声传感器信号情况对油泵的异常位置进行定位。在定子绕组三相不平衡电流检测中，通过卡子堵转油泵叶轮，电流互感器监测油泵在叶轮堵转条件下的定子绕组三相不平衡电流，并将三相不平衡电流信号上传至信号诊断分析模块。所述信号诊断分析模块根据接收到的油泵两侧的压力差值、特高频传感器所检测的高频电磁波信号、超声波信号和三相不平衡电流信号，对变压器油泵长期运行进行综合评估，并将评估结果通过显示模块进行显示。本申请同时公开了一种变压器油泵长期运行评估方法，其特征在于，所述评估方法包括以下步骤：步骤1：在靠近油泵进口、出口两侧的油泵管道上分别安装油泵油进口压力表和油泵油出口压力表，在油泵额定转速下，检测油泵两侧在第一设定时间内的压力差，比较油泵两侧的最大压力差与设定压力差阈值，确定动态稳定特征Pk值；步骤2：在油泵叶轮堵转并且定子绕组的电流大于额定电流的条件下，持续运行第二设定时间，然后通过电流互感器检测定子绕组三相不平衡电流，并与设定的不平衡率阈值比较，确定油泵匝间绝缘特征PI值；步骤3：在油泵圆周壁上布置多个超声传感器，调节油泵运行至设定转速并持续第三设定时间，通过超声波传感器检测超声波信号，并与设定的超声波信号阈值比较，确定油泵异常振动特征Pc值；步骤4：在靠近油泵位置的油泵管道处设置特高频传感器，调节油泵运行至设定转速，持续运行第四设定时间，通过特高频传感器检测油泵在设定转速下产生的高频电磁波信号，所检测的特高频电磁波信号比较设定的特高频电磁波阈值，确定油泵摩擦特征Pt值；步骤5：根据油泵两侧的最大压力差、定子绕组三相不平衡电流、油泵内部的超声波信号、和高频电磁波信号判断油泵的运行状态。所述变压器油泵长期运行评估方法进一步包括以下优选方案。在步骤1中，所述第一设定时间为1小时，所述最大压力差是油泵两侧在1小时内的压力差最大值。计算油泵进口压力值Pk1与出口处压力值Pk2之间的最大差，然后与设定的压力差阈值比较，确定动态稳定特征Pk值：|Pk1-Pk2|>0.1MpaPk＝00.05<|Pk1-Pk2|≤0.1MpaPk＝1|Pk1-Pk2|≤0.05MpaPk＝2其中，Pk1为油泵油进口压力表P1的读数，单位为Mpa；Pk2为油泵出口压力表值P2的读数,单位为Mpa；Pk为压力差区间分别对应赋予不同的值，0.05Mpa、0.1Mpa为所设定的压力差阈值，油泵进口压力值Pk1与出口处压力值Pk2之间的最大差越大，表示油泵越容易造成动态失稳。在步骤2中，所述第二设定时间为2分钟；在2分钟内持续监测定子绕组三相不平衡电流，如果2分钟内三相定子电流不平衡率均小于8％，赋值PI为2，如果前1分钟内三相定子电流不平衡率均小于8％，赋值PI为1，否则赋值PI为0；其中，所设定的不平衡率阈值为8％。在步骤3中，所述设定转速为1.1倍的额定转速，所述第三设定时间为30分钟；所述超声波传感器为12个超声传感器，在油泵的圆周方向上每间隔30度设置一个超声传感器；若超声传感器检测超声信号有效值均小于为6mV，且100HZ下的超声信号有效值小于2mV，赋值Pc为2；若超声传感器检测超声信号有效值均小于为6mV或100HZ下的超声信号有效值均小于2mV，赋值Pc为1；若超声传感器检测超声信号有效值只要有一个不小于为6mV，且100HZ下的超声信号有效值不小于2mV，赋值Pc为0。在步骤4中，所述设定转速为1.1倍的额定转速，所述第四设定时间为60分钟；所述特高频传感器是指频率在300MHZ-3GHZ之间范围，所检测的特高频电磁波信号在300MHZ-3GHZ的特征信号。油泵运行在1.1倍的额定转速下，若在60分钟监测时间范围内，没有异常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压器油泵长期运行评估装置，包括油泵进口压力表、油泵出口压力表、超声波传感器、特高频传感器、电流互感器、油桶和信号诊断分析模块；其特征在于：所述油泵进口通过油泵管道连接至油桶的出口，所述油泵出口通过油泵管道连接至油桶的进口；在油泵进口处的油泵管道上安装油泵油进口压力表，在油泵出口处的油泵管道上安装油泵油出口压力表；在靠近油泵位置的油泵管道处设置特高频传感器；在油泵圆周壁上布置多个超声传感器；在油泵附近设置用于检测三相定子电流的电流互感器；所述油泵油进口压力表、油泵油出口压力表、特高频传感器、超声传感器以及电流互感器的信号输出端连接至信号诊断分析模块的输入端，所述信号诊断分析模块根据检测结果对变压器油泵的长期运行进行评估。

【技术特征摘要】
1.一种变压器油泵长期运行评估装置，包括油泵进口压力表、油泵出口压力表、超声波传感器、特高频传感器、电流互感器、油桶和信号诊断分析模块；其特征在于：所述油泵进口通过油泵管道连接至油桶的出口，所述油泵出口通过油泵管道连接至油桶的进口；在油泵进口处的油泵管道上安装油泵油进口压力表，在油泵出口处的油泵管道上安装油泵油出口压力表；在靠近油泵位置的油泵管道处设置特高频传感器；在油泵圆周壁上布置多个超声传感器；在油泵附近设置用于检测三相定子电流的电流互感器；所述油泵油进口压力表、油泵油出口压力表、特高频传感器、超声传感器以及电流互感器的信号输出端连接至信号诊断分析模块的输入端，所述信号诊断分析模块根据检测结果对变压器油泵的长期运行进行评估。2.根据权利要求1所述的变压器油泵长期运行评估装置，其特征在于：所述变压器油泵长期运行评估装置还包括油管调节阀，所述油管调节阀设置在油泵进口和油桶出口之间的油泵管道上，用于调整油泵运行油的流量。3.根据权利要求1或2所述的变压器油泵长期运行评估装置，其特征在于：所述变压器油泵长期运行评估装置还包括显示模块，所述显示模块与信号诊断分析模块相连，用于显示变压器油泵的长期运行的评估结果。4.根据权利要求1或3所述的变压器油泵长期运行评估装置，其特征在于：在距离油泵位置小于0.5米的油泵管道内壁上设置特高频传感器，特高频传感器嵌入在油泵管道的内壁上，信号线从对应的油泵管道内部引出，并接入到信号诊断分析模块，将测试条件下油泵内部的高频电磁波信号上传至信号诊断分析模块。5.根据权利要求4所述的变压器油泵长期运行评估装置，其特征在于：在油泵的圆周上同时布置12个超声传感器，在油泵的圆周方向上每间隔30度设置一个超声传感器，检测测试条件下不同部位的同时域异常振动情况，每个超声传感器引线均接到信号诊断分析模块；若发现某个超声传感器输出信号超过设定的阈值，则根据不同超声传感器信号情况对油泵的异常位置进行定位。6.根据权利要求5所述的变压器油泵长期运行评估装置，其特征在于：在定子绕组三相不平衡电流检测中，通过卡子堵转油泵叶轮，电流互感器监测油泵在叶轮堵转条件下的定子绕组三相不平衡电流，并将三相不平衡电流信号上传至信号诊断分析模块。7.根据权利要求6所述的变压器油泵长期运行评估装置，其特征在于：所述信号诊断分析模块根据接收到的油泵两侧的压力差值、特高频传感器所检测的高频电磁波信号、超声波信号和三相不平衡电流信号，对变压器油泵长期运行进行综合评估，并将评估结果通过显示模块进行显示。8.一种变压器油泵长期运行评估方法，其特征在于，所述评估方法包括以下步骤：步骤1：在靠近油泵进口、出口两侧的油泵管道上分别安装油泵油进口压力表和油泵油出口压力表，在油泵额定转速下，检测油泵两侧在第一设定时间内的压力差，比较油泵两侧的最大压力差与设定压力差阈值，确定动态稳定特征Pk值；步骤2：在油泵叶轮堵转并且定子绕组的电流大于额定电流的条件下，持续运行第二设定时间，然后通过电流互感器检测定子绕组三相不平衡电流，并与设定的不平衡率阈值比较，确定油泵匝间绝缘特征PI值；步骤3：在油泵圆周壁上布置多个超声传感器，调节油泵运行至设定转速并持续第三设定时间，通过超声波传感器检测超声波信号，并与设定的超声波信号阈值比较，确定油泵异常振动特征Pc值；步骤4：在靠近油泵位置的油泵管道处设置特高频传感器，调节油泵运行至设定转速，持...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞华，李国栋，王伟，刘宏，穆广祺，王爱民，晋涛，梁基重，王海鹏，李岩松，张海，芦竹茂，白鹭，芦山，李艳春，王欣伟，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：山西,14