[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于振動(dòng)信號(hào)的電力變壓器故障診斷裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111042556.3
• 申請(qǐng)日: 2021-09-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113654786A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范一鳴;徐建源;林莘;曹辰;庚振新;王宏升;張顯忠;張帆;黃茗昊;王昕宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M13/00
• 分類(lèi)號(hào): G01M13/00;G01H11/08
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

本發(fā)明提供一種基于振動(dòng)信號(hào)的電力變壓器故障診斷裝置及方法，涉及高壓電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括含有多測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)信號(hào)采集模塊、內(nèi)接電源的振動(dòng)信號(hào)優(yōu)化模塊、振動(dòng)信號(hào)在線(xiàn)后處理模塊以及常異顯示端和故障報(bào)警器；振動(dòng)信號(hào)采集模塊使用壓電式振動(dòng)傳感器測(cè)量變壓器箱體的振動(dòng)信號(hào)并將振動(dòng)信號(hào)傳遞給振動(dòng)信號(hào)優(yōu)化模塊，振動(dòng)信號(hào)優(yōu)化模塊將振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化處理后傳遞給振動(dòng)信號(hào)在線(xiàn)后處理模塊，振動(dòng)信號(hào)在線(xiàn)后處理模塊對(duì)處理后的振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存、數(shù)據(jù)可視化處理、數(shù)據(jù)對(duì)比分析后再傳遞給常異顯示端和故障報(bào)警器，常異顯示端顯示振動(dòng)信號(hào)的振動(dòng)波紋圖，故障報(bào)警器對(duì)故障狀態(tài)進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高壓電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于振動(dòng)信號(hào)的電力變壓器故障診斷裝置及方法。

背景技術(shù)

電力變壓器作為高壓電力設(shè)備中重要的設(shè)備，在輸變電系統(tǒng)中起到至關(guān)重要的作用，如果電力變壓器在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，不僅會(huì)阻礙其自身的運(yùn)行，還會(huì)造成輸變電系統(tǒng)的損壞，影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性、安全性、經(jīng)濟(jì)性。因此實(shí)時(shí)掌握電力變壓器的運(yùn)行狀態(tài)并及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的故障，使得運(yùn)維人員及時(shí)采取相應(yīng)措施以減低事故造成的損失很有必要。

現(xiàn)有的針對(duì)電力變壓器的故障診斷方法：頻響分析法、短路阻抗法、油色譜分析法等需要對(duì)電力變壓器進(jìn)行吊芯操作，設(shè)備繁多、操作復(fù)雜。目前研究人員進(jìn)行的振動(dòng)法研究電力變壓器多數(shù)仍對(duì)變壓器進(jìn)行吊芯操作，針對(duì)鐵芯和繞組單獨(dú)進(jìn)行研究以確定相應(yīng)的故障，這樣非常不利于在一線(xiàn)生產(chǎn)工作環(huán)境下實(shí)施，沒(méi)法在不破壞電力變壓器整體結(jié)構(gòu)的情況下對(duì)故障進(jìn)行診斷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于振動(dòng)信號(hào)的電力變壓器故障診斷裝置及方法，在不破壞電力變壓器整體結(jié)構(gòu)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力變壓器工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并準(zhǔn)確、及時(shí)的向工作人員報(bào)告存在的故障，保證電網(wǎng)的穩(wěn)定性、安全性、經(jīng)濟(jì)性。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種基于振動(dòng)信號(hào)的電力變壓器故障診斷裝置，包括含有多測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)信號(hào)采集模塊、內(nèi)接電源的振動(dòng)信號(hào)優(yōu)化模塊、振動(dòng)信號(hào)在線(xiàn)后處理模塊以及常異顯示端和故障報(bào)警器；所述振動(dòng)信號(hào)采集模塊布置在電力變壓器箱體上與振動(dòng)信號(hào)優(yōu)化模塊連接，振動(dòng)信號(hào)優(yōu)化模塊與振動(dòng)信號(hào)在線(xiàn)后處理模塊連接，振動(dòng)信號(hào)在線(xiàn)后處理模塊與常異顯示端和故障報(bào)警器連接；振動(dòng)信號(hào)采集模塊使用壓電式振動(dòng)傳感器測(cè)量變壓器箱體的振動(dòng)信號(hào)并將振動(dòng)信號(hào)傳遞給振動(dòng)信號(hào)優(yōu)化模塊，振動(dòng)信號(hào)優(yōu)化模塊將振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化處理后傳遞給振動(dòng)信號(hào)在線(xiàn)后處理模塊，振動(dòng)信號(hào)在線(xiàn)后處理模塊對(duì)處理后的振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存、數(shù)據(jù)可視化處理、數(shù)據(jù)對(duì)比分析后再傳遞給常異顯示端和故障報(bào)警器，常異顯示端顯示振動(dòng)信號(hào)的振動(dòng)波紋圖，故障報(bào)警器對(duì)故障狀態(tài)進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)。

優(yōu)選地，所述振動(dòng)信號(hào)采集模塊包括五組三向振動(dòng)傳感器，分別布置在電力變壓器箱體的前后側(cè)、左右兩側(cè)和頂部。

優(yōu)選地，所述振動(dòng)信號(hào)采集模塊中使用的三向振動(dòng)傳感器采用DH1A339E型的壓電式振動(dòng)傳感器，對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行三向數(shù)據(jù)采集，其頻率范圍為2-10000Hz,分辨率為0.0005g，量程為±1000m^s^^-2。

優(yōu)選地，所述振動(dòng)信號(hào)采集模塊中的五組三向振動(dòng)傳感器，其中兩組每組9個(gè)振動(dòng)傳感器，兩組每組3個(gè)振動(dòng)傳感器，一組3個(gè)振動(dòng)傳感器，將五組振動(dòng)傳感器分別布置在電力變壓器箱體前后面，兩側(cè)和頂部；將兩組每組9個(gè)振動(dòng)傳感器布置在電力變壓器的前后面，每個(gè)面布置1組，9個(gè)傳感器分別布置在對(duì)應(yīng)三相繞組的箱體前面的中間位置和距離上部，底部1/6位置處，前后面做相同布置；將兩組每組3個(gè)傳感器布置在電力變壓器的兩側(cè)，3個(gè)傳感器分別布置在對(duì)應(yīng)繞組的箱體側(cè)面的中間位置和距離上部，底部1/6位置處，兩側(cè)做相同布置；將一組3個(gè)傳感器布置在電力變壓器的頂部中間位置。