[發明專利]一種換流變用有載分接開關機械狀態評估方法及系統

在審

• 申請號: 202010187187.6
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111238787A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 潘志城;鄧軍;張晉寅;周海濱;謝志成
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01H17/00
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 鄧潮彬;黃培智

本發明公開了一種換流變用有載分接開關機械狀態評估方法及系統，電故障的探測裝置技術領域，其包括以下步驟：步驟1：獲取待評估的換流變的有載分接開關和標準相換流變的有載分接開關的在相同檔位的切換過程中的振動加速度信號波形，步驟2：根據獲取的振動加速度信號波形，計算加速度峰值不平衡度、計算振動加速度信號的振蕩衰減時間以及進行傅里葉分析以獲取振動加速度信號的頻譜圖；步驟3：根據加速度峰值不平衡度、振動加速度信號的振蕩衰減時間以及頻譜圖，綜合判斷待檢測有載分接開關的機械狀態。本發明有效檢測傳動軸和齒輪故障、驅動電機故障、切換時序異常以及機械結構松動、斷裂等機械故障。

技術領域

本發明涉及電故障的探測裝置技術領域，具體涉及一種換流變用有載分接開關機械狀態評估方法。

背景技術

有載分接開關是換流變壓器的核心部件，具有補償換流變網側交流電壓的波動變化、調整換流閥觸發角處于最佳運行工作范圍、實現直流降壓運行模式等重要作用。

有載分接開關是換流變壓器中唯一的機械運動部件，尤其是真空有載分接開關，只有在其機械性能良好的情況下才能正常發揮作用。根據對變壓器可靠性開展的2次世界范圍內的調查，50％左右的變壓器事故原因是有載分接開關這個旋轉運動部件，而有載分接開關超過70％以上的故障原因是機械故障。目前，除停電檢查和解體檢查外，分接開關的機械故障仍沒有有效的在線檢測手段。

發明內容

針對現有技術中的不足，本發明提供一種換流變用有載分接開關機械狀態評估方法及系統，基于振動信號時頻域特征的換流變用有載分接開關機械狀態評估方法，可在帶電情況下開展換流變用有載分接開關的振動測試，進而分析評估有載分接開關的機械狀態，可有效檢測傳動軸和齒輪故障、驅動電機故障、切換時序異常以及機械結構松動、斷裂等機械故障。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種換流變用有載分接開關機械狀態評估方法，其包括以下步驟：

步驟1：獲取待評估的換流變的有載分接開關和標準相換流變的有載分接開關的在相同檔位的切換過程中的振動加速度信號波形，其中，標準相換流變的有載分接開關為同型號備用相正常的換流變的有載分接開關；

步驟2：根據獲取的振動加速度信號波形，計算加速度峰值不平衡度、計算振動加速度信號的振蕩衰減時間以及進行傅里葉分析以獲取振動加速度信號的頻譜圖；

步驟3：根據加速度峰值不平衡度、振動加速度信號的振蕩衰減時間以及頻譜圖，綜合判斷待檢測有載分接開關的機械狀態。

如上所述的換流變用有載分接開關機械狀態評估方法，進一步地，加速度峰值不平衡度超過30％，則判斷有載分接開關存在機械缺陷。

如上所述的換流變用有載分接開關機械狀態評估方法，進一步地，加速度峰頻譜最大值對應的頻率遷移至中頻段，則判斷有載分接開關存在機械缺陷，所述中頻段為范圍5kHz～10kHz。

如上所述的換流變用有載分接開關機械狀態評估方法，進一步地，振動加速度信號的振蕩衰減超過60ms，則判斷有載分接開關存在機械缺陷。

一種換流變用有載分接開關機械狀態評估系統，其包括

加速度傳感器，其分別用于采集待評估的換流變的有載分接開關和標準相換流變的有載分接開關在相同檔位的切換過程中的振動加速度信號波形；

多通道采集卡，其用于將采集的振動加速度信號波形模擬信號分別轉換成數字信號導入計算機；以及

計算機，其上搭載振動信號分析軟件，用于根據獲取的振動加速度信號波形，計算加速度峰值不平衡度、計算振動加速度信號的振蕩衰減時間以及進行傅里葉分析以獲取振動加速度信號的頻譜圖，根據加速度峰值不平衡度、振動加速度信號的振蕩衰減時間以及頻譜圖，綜合判斷待檢測有載分接開關的機械狀態。