[發明專利]比較有載調壓開關各階段時間進行故障診斷的方法

在審

• 申請號: 201811397247.6
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109738168A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 劉志遠;鄒洪森;尹琦云;于曉軍;陳瑞;趙欣洋;楊晨;安燕杰;陳昊陽;陸洪建;張超
• 申請（專利權）人: 國網寧夏電力有限公司檢修公司;國家電網公司;南京優能特電力科技發展有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G06K9/00
• 代理公司: 廣州市一新專利商標事務所有限公司 44220
• 代理人: 張芳

本發明涉及一種比較有載調壓開關各階段時間進行故障診斷的方法。其特點是，包括如下步驟：(1)利用加速度傳感器采集得到有載調壓開關在動作時產生的振動信號；(2)利用希爾伯特變換得到該振動信號的包絡譜；(3)利用小波變換針對該包絡譜進行降噪處理；(4)通過對得到的降噪振動信號的包絡進行分析，將信號分為與有載調壓開關動作相對應的6個階段；(5)通過對比不同狀態下的有載調壓開關各個階段的持續時間長短來判斷有載調壓開關是否產生了故障。采用本發明方法后可以方便合理地檢測有載調壓開關的狀態特征，對有載調壓開關的工作狀態作出科學的估計，以便能科學地安排維修計劃，避免不必要的解體檢查和大量的人力和物力浪費。

技術領域

本發明涉及一種比較有載調壓開關各階段時間進行故障診斷的方法。

背景技術

變壓器有載調壓開關是電網中廣泛使用的調節電壓的機械開關裝置,由于有載調壓開關是變壓器中唯一在高電壓、大電流運行的部件，其故障發生率也較高。以往的研究表明，有載調壓開關故障是造成變壓器事故的主要原因。據國外資料統計，有載調壓開關的故障占有載調壓變壓器故障的41％。另外調查顯示，在維護的過程中幾乎無法發現故障隱患，而有載調壓開關的大部分故障是在運行中發生的，此時變壓器必須要停運，會導致額外的重大損失。為了能及時發現變壓器有載調壓開關的事故隱患、避免突發事故、提高變壓器運行的安全可靠性，開展有載調壓開關在線監測與診斷方法的研究具有重大的意義。

有載調壓開關由選擇器、切換開關和電動機構組成，其性能包括電氣性能和機械性能兩個方面。電氣性能主要指觸頭接觸電阻，當觸頭接觸電阻增大時，會引起觸頭過熱，甚至燒損。機械性能是指有載調壓開關操作過程中選擇開關和切換開關等部件的動作順序和時間配合，以及切換過程中是否存在卡塞和觸頭切換不到位等。

有載調壓開關的故障主要是各種機械故障，如彈簧、軸承、軸、驅動機構等，它可能損壞有載調壓開關和電力變壓器，影響電力設備和系統的正常安全運行并造成嚴重后果。其它電故障如觸頭接觸不良、過渡電阻的電弧現象以及絕緣問題等，也往往是由于操作機構失靈、切換不到位等機械故障引起。其中，觸頭故障為主要的機械故障模式。在有載調壓變壓器的運行中，常見的有載調壓開關觸頭故障為動觸頭上彈簧松動，觸頭磨損、燒蝕，進而使動、靜觸頭間接觸不良。由于在長期運行的情況下，部分彈簧的彈性極限和抗疲勞強度等均不能滿足長期運行的要求，容易發生疲勞，致使動觸頭到位后不能自動調整，動觸頭上彈簧彈性減弱，引起動觸頭松動，動、靜觸頭間的壓力減小，從而引起接觸不良，在切換過程中容易發生局部電弧放電，當放電不斷地擴展，動觸頭不斷的燒蝕，積累到一定程度就可能會導致故障的發生。由于有載調壓開關長期地運行，動、靜觸頭間相互接觸磨損，使得動、靜觸頭的厚度逐漸變薄，當厚度降到一定程度時，觸頭間的接觸就會同樣形成單點接觸，增大事故發生的可能性。

因此，對觸頭的狀況檢測在很大程度上能避免有載調壓開關發生故障。近年來，振動信號分析法在線檢測有載調壓開關被認為是診斷有載調壓開關的一種新方法。它可以同時檢查出機械故障和電故障，如觸頭磨損、開關切換時間的變化。這種方法還處在研究階段，但具有極大的潛力可用于在線檢測。該方法的最大優點是通過貼在變壓器油箱表面的振動傳感器來檢測有載調壓開關狀況，與整個電力系統沒有電氣連接，對系統正常運行無任何影響，能夠安全、可靠地達到在線檢測的目的，而且該方法的測量技術和設備都極其簡單。但是，該方法需要對聲學、有載調壓開關的結構進行深入了解，以進一步完善其使用。

發明內容

本發明的目的是提供一種比較有載調壓開關各階段時間進行故障診斷的方法，能夠檢測有載調壓開關的狀態特征，從而對有載調壓開關的工作狀態作出科學的診斷。

一種比較有載調壓開關各階段時間進行故障診斷的方法，其特別之處在于，包括如下步驟：

(1)利用加速度傳感器采集得到有載調壓開關在動作時產生的振動信號；

(2)利用希爾伯特變換得到該振動信號的包絡譜；