一种振动预测变压器故障的方法技术

本发明专利技术公开了一种振动预测变压器故障的方法，由变压器运行时的振动特征曲线抵消掉外界干扰振动后，与变压器初始运行状态时的振动特征曲线进行对比，根据两个振动特征曲线的差异预测变压器故障。本发明专利技术实现对变压器的实时振动信息在先监测，并排除外界干扰生产特性曲线，与初始状态振动特征曲线进行比对，计算分析出异常状态，在变压器发生异常状况时进行录波与报警，满足了通过振动信号来对变压器进行在先监测和故障预测的效果。

A method of predicting transformer fault by vibration

【技术实现步骤摘要】
一种振动预测变压器故障的方法
本专利技术涉及变压器故障预测
，具体涉及一种振动预测变压器故障的方法。
技术介绍
作为电力系统中电压转换与电能分配的重要设备，变压器的运行状态关系着整个电网运行的安全与经济性。近年来，随着对电力需求的快速增长，变压器朝着大容量方向发展。新的不同种类、容量的变压器由于变压器油箱表面性的投入，对变压器的稳定可靠性，尤其是能否及时发现故障，并解决故障提出了更高的要求。对变压器的运行状态及其潜伏故障进行判断，从而及时发现变压器内部故障的性质及发展趋势对掌握变压器的运行状态以及电力系统的安全稳定运行均具有重要意义。现有变电站内35kV及以上变压器的监测主要通过三种方式判断故障：一是针对变压器的电压、电流、谐波等局部放电信号进行监测；二是针对变压器的温度进行红外测温或红外成像进行温度监测；三是针对变压器油中的气体含量通过监测色谱进行判断。以上三种方式各有局限性。我们希望通过监测变压器的振动曲线，实现对变压器故障的预判，实现状态检修。因此，亟需提供一种解决上述问题的振动预测变压器故障的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种振动预测变压器故障的方法。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种振动预测变压器故障的方法，由变压器运行时的振动特征曲线抵消掉外界干扰振动后，与变压器初始运行状态时的振动特征曲线进行对比，根据两个振动特征曲线的差异预测变压器故障。作为本专利技术的进一步改进，包括以下步骤：步骤S10，获取变压器初始运行时的振动特性曲线S1；步骤S20,振动监测系统收集变压器工作时的振动特征曲线S2；步骤S30,振动监测系统计算并区分出外界振动的来源方向；步骤S40，如果振动不是来源于变压器所在位置，则判定该异常振动源不是变压器，而是外界干扰；步骤S50，由振动监测系统模拟出与步骤S40中外界干扰的相反振动特征曲线S3；步骤S60，振动监测系统进行降噪处理，即振动特征曲线S2与相反振动特征曲线S3相叠加抵消得到振动特征曲线S4；步骤S70，振动监测系统对振动特性曲线S1和振动特征曲线S4进行差异化对比，在发现两个曲线有明显差异，则判断设备有可能即将出现故障。作为本专利技术的进一步改进，步骤S70中所述明显差异是两个曲线振动波形在某点偏差率达到3%以上。作为本专利技术的进一步改进，步骤S10中振动特性曲线S1的获取是由振动传感器A测量变压器初始状态振动信息所得。作为本专利技术的进一步改进，步骤S30中外界振动的来源方向的判定方法是：以变压器为中心等距安装四组振动传感器B、C、D、E，利用这四组振动传感器接收振动波的时间差，计算并区分。作为本专利技术的进一步改进，如果所述明显差异存在时间大于24小时，则发出报警信号；如果所述明显差异存在时间不大于24小时，则该时段内不再报警。作为本专利技术的进一步改进，所述振动监测系统包括上位机和下位机两个部分；下位机装设于变压器旁，将振动传感器B、C、D、E测得的振动信号就地采集后转化为光信号传输至上位机，变压器端口安装电流电压采集装置将电流电压信息传输至上位机，振动信号采集装置与电流电压采样装置间增加时钟同步功能。作为本专利技术的进一步改进，所述电流电压采集装置为电流电压互感器。作为本专利技术的进一步改进，所述上位机和下位机之间通过光纤进行信息传输。作为本专利技术的进一步改进，所述上位机为监测主控单元，其通过网线与计算机通讯连接。与现有技术相比，本专利技术所取得的有益效果如下：本专利技术实现对变压器的实时振动信息在先监测，并排除外界干扰生产特性曲线，与初始状态振动特征曲线进行比对，计算分析出异常状态，在变压器发生异常状况时进行录波与报警，满足了通过振动信号来对变压器进行在先监测和故障预测的效果。附图说明附图1是振动监测系统的工作原理框图；附图2是振动传感器A测量变压器振动信息的示意图；附图3是振动传感器B、C、D、E测量变压器振动信息的示意图；附图4是振动监测系统收集到的振动特征曲线S2的波形示意图；附图5是振动监测系统模拟出外界干扰的相反振动特征曲线S3的波形示意图；附图6是振动特征曲线S4的波形示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。实施例一如图1-6所示，一种振动预测变压器故障的方法，由变压器运行时的振动特征曲线抵消掉外界干扰振动后，与变压器初始运行状态时的振动特征曲线进行对比，根据两个振动特征曲线的差异预测变压器故障。进一步的，该方法包括以下步骤：步骤S10，获取变压器初始运行时的振动特性曲线S1；步骤S20,振动监测系统收集变压器工作时的振动特征曲线S2；步骤S30,振动监测系统计算并区分出外界振动的来源方向；步骤S40，如果振动不是来源于变压器所在位置，则判定该异常振动源不是变压器，而是外界干扰；步骤S50，由振动监测系统模拟出与步骤S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种振动预测变压器故障的方法，其特征在于，由变压器运行时的振动特征曲线抵消掉外界干扰振动后，与变压器初始运行状态时的振动特征曲线进行对比，根据两个振动特征曲线的差异预测变压器故障。/n

【技术特征摘要】
1.一种振动预测变压器故障的方法，其特征在于，由变压器运行时的振动特征曲线抵消掉外界干扰振动后，与变压器初始运行状态时的振动特征曲线进行对比，根据两个振动特征曲线的差异预测变压器故障。


2.根据权利要求1所述的一种振动预测变压器故障的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10，获取变压器初始运行时的振动特性曲线S1；
步骤S20,振动监测系统收集变压器工作时的振动特征曲线S2；
步骤S30,振动监测系统计算并区分出外界振动的来源方向；
步骤S40，如果振动不是来源于变压器所在位置，则判定该异常振动源不是变压器，而是外界干扰；
步骤S50，由振动监测系统模拟出与步骤S40中外界干扰的相反振动特征曲线S3；
步骤S60，振动监测系统进行降噪处理，即振动特征曲线S2与相反振动特征曲线S3相叠加抵消得到振动特征曲线S4；
步骤S70，振动监测系统对振动特性曲线S1和振动特征曲线S4进行差异化对比，在发现两个曲线有明显差异，则判断设备有可能即将出现故障。


3.根据权利要求2所述的一种振动预测变压器故障的方法，其特征在于，步骤S70中所述明显差异是两个曲线振动波形在某点偏差率达到3%以上。


4.根据权利要求2所述的一种振动预测变压器故障的方法，其特征在于，步骤S10中振动特性曲线S1的获取是由振动传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨定衡，高娣，随超玢，刘全九，王学峰，黄中月，李敏，刘长栓，刘建伟，戴慧英，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司衡水市桃城区供电分公司，国网河北省电力有限公司衡水供电分公司，国家电网有限公司，国网河北省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13