CN113532775A - 一种油浸式电力变压器检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种油浸式电力变压器检测系统，通过构建振动试验腔体用于模拟油浸式电力变压器，并通过振动发生装置向绕组施加振动干扰，使得绕组组件随着传动部件的振动而振动，绕组组件的振动导致变压器油中压力发生周期性变化，实现了模拟油浸式电力变压器的运行过程的模拟，并通过油色谱检测仪和配置于传动部件上的振动信号测量组件进行变压器油内部特征气体组分的检测。能够检测到仅由振动引起的油中特征气体组分的变化，从而避免变压器油在振动过程中由于受到电效应或热效应等而导致变压器油分解，引起变压器油中的特征气体组分发生变化，进而使得对油浸式电力变压器的绝缘状态发生错误判断，影响变压器的正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种油浸式电力变压器检测系统。
背景技术
由于一次电器设备对电力系统稳定性起着至关重要的作用，随着对供电可靠性要求的提高，对一次电气设备安全可靠运行的要求也随之提高。而大型油浸式电力变压器是电网中最主要的一次电器设备之一，同时也是电力系统设备中最重要且最昂贵的关键设备之一。油浸式电力变压器是电力系统中的枢纽设备，长时间运行会在其绝缘薄弱环节发生绝缘故障，导致设备的损坏和电网的非正常运行。因此，对于油浸式电力变压器绝缘失效机制及绝缘薄弱环节的研究具有重大意义。
在油浸式电力变压器的长期运行过程中，由于电磁力的交变作用引起磁芯的磁致伸缩会导致变压器绕组随之振动，而绕组的振动会导致变压器油中压力发生周期性变化。当局部压力小于对应条件下的空化阈值时，会导致空化气泡的产生；当局部压力变大时，空化气泡破裂会引起局部的高温高压，导致变压器油分解，引起变压器油内部特征气体组分的变化。油中溶解气体分析是评估变压器绝缘状态和分析变压器绝缘故障的重要依据，由于振动引起的特征气体组分变化将导致对油浸式电力变压器绝缘状态的错误判断，影响变压器正常运行。因此，如何检测仅由振动引起的油中特征气体组分的变化成为目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种油浸式电力变压器检测系统，能够检测到仅由振动引起的油中特征气体组分的变化，从而正确判断油浸式电力变压器的绝缘状态。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种油浸式电力变压器检测系统，包括振动实验腔体、振动发生装置、检测装置以及设于所述振动实验腔体内的绕组组件、弹性组件、支撑件，且所述振动实验腔体内部填充有变压器油；
所述支撑件位于所述振动实验腔体内的底部，所述绕组组件通过所述弹性组件连接在所述支撑件的顶部，所述振动发生装置的传动部件抵靠在所述绕组组件上；
所述检测装置包括油色谱检测仪和配置于所述传动部件上的振动信号测量模块，所述油色谱检测仪的检测端与所述振动实验腔体内的变压器油连接。
作为上述方案的改进，所述振动发生装置包括激振装置，所述激振装置的输出端连接至所述传动部件的一端，所述传动部件的另一端抵靠在所述绕组组件上。
作为上述方案的改进，所述传动部件为金属传动杆。
作为上述方案的改进，所述支撑件为高度调节支架。
作为上述方案的改进，所述振动信号测量模块包括加速度传感器和压力计。
作为上述方案的改进，所述检测装置还包括用于检测所述振动实验腔体内的变压器油的油压的压力检测模块。
作为上述方案的改进，所述振动实验腔体的底部设有油道，所述油道的一端与所述振动实验腔体连通，所述油道的另一端与所述油色谱检测仪的检测端连接。
作为上述方案的改进，所述弹性组件包括若干个弹簧组。
作为上述方案的改进，所述振动实验腔体的顶部设有供所述传动部件穿过的通孔，所述通孔处设有密封槽。
作为上述方案的改进，所述绕组组件包括绕组支架和安装在所述绕组支架内的绕组。
与现有技术相比，本发明实施例提供一种油浸式电力变压器检测系统，具有以下有益效果：
通过构建振动试验腔体用于模拟油浸式电力变压器，并通过振动发生装置向绕组施加振动干扰，使得绕组组件随着传动部件的振动而振动，绕组组件的振动导致变压器油中压力发生周期性变化，实现了模拟油浸式电力变压器的运行过程的模拟，并通过油色谱检测仪和配置于传动部件上的振动信号测量组件进行变压器油内部特征气体组分的检测。能够检测到仅由振动引起的油中特征气体组分的变化，从而避免变压器油在振动过程中由于受到电效应或热效应等而导致变压器油分解，引起变压器油中的特征气体组分发生变化，进而使得对油浸式电力变压器的绝缘状态发生错误判断，影响变压器的正常运行。
附图说明
图1是本发明实施例提供的油浸式电力变压器检测系统的结构示意图。
其中，说明书附图中的附图标记如下：
1、振动发生装置；2、传动部件；3、振动信号检测模块；4、振动实验腔体；5、绕组组件；6、弹性组件；7、支撑件；8、油色谱检测仪；9、油道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明实施例提供的一种油浸式电力变压器检测系统，包括振动发生装置1、振动实验腔体4、检测装置以及设于振动实验腔体4内的绕组组件5、弹性组件6、支撑件7，且振动实验腔体4内部填充有变压器油；
所述支撑件7位于振动实验腔体4内的底部，绕组组件5通过弹性组件6连接在支撑件7的顶部，振动发生装置1的传动部件2抵靠在绕组组件5上；
所述检测装置包括油色谱检测仪8和配置于传动部件上的振动信号测量模块3，所述油色谱检测仪8的检测端与振动实验腔体4内的变压器油连接。
与现有技术相比，本发明实施例通过构建振动试验腔体用于模拟油浸式电力变压器，并通过振动发生装置向绕组施加振动干扰，使得绕组组件随着传动部件的振动而振动，绕组组件的振动导致变压器油中压力发生周期性变化，实现了模拟油浸式电力变压器的运行过程的模拟，并通过油色谱检测仪和配置于传动部件上的振动信号测量组件进行变压器油内部特征气体组分的检测。能够检测到仅由振动引起的油中特征气体组分的变化，从而避免变压器油在振动过程中由于受到电效应或热效应等而导致变压器油分解，引起变压器油中的特征气体组分发生变化，进而使得对油浸式电力变压器的绝缘状态发生错误判断，影响变压器的正常运行。
作为上述方案的改进，所述振动发生装置1包括激振装置，激振装置的输出端连接至传动部件2的一端，传动部件2的另一端抵靠在绕组组件5上。
具体的，激振装置可以为激振器等装置，并通过控制放置在内部或者外部的芯片调节其振动频率和功率。
示例性的，激振装置的型号为ESD-045.WX，振动频率范围为50Hz至1kHz，最大振幅为20mm。
需要说明的是，激振装置的型号、振动频率范围和最大振幅，均可以根据实际情况进行调整，上述仅为示例说明，在此不作限定。
值得说明的是，激振装置主要用于产生和输出可控的振动源，为了使得结构合理化，采用传动部件2实现振动信号的传送，使得激振装置输出的振动信号通过传动部件2作用在绕组组件5上。
作为上述方案的改进，传动部件2为金属传动杆。
示例性的，金属传动杆的材料为不锈钢，长度为500mm，直径为50mm。
需要说明的是，金属传动杆的材料、长度和直径，均可以根据实际情况进行调整，上述仅为示例说明，在此不作限定。
值得说明的是，通过采用金属传动杆与绕组组件连接，能够在无需施加交变电流的作用下，通过控制激振器的振动频率和功率实现绕组的振动，能够更好的实现振动信号的传送，从而保证振动模拟效果。
作为其中一个可选的实施例，振动实验腔体4的顶部设有供传动部件2穿过的通孔，通孔处设有密封槽。传动部件2的通孔处设置有O型密封圈的密封槽，密封类型为动密封，从而保证了振动实验腔体4的密封性，避免内部的变压器油溢出。
作为上述方案的改进，支撑件7为高度调节支架。
具体的，高度调节支架固定于所述振动实验腔体4的底部，并通过调节自身的高度使得绕组组件5与传动部件和振动发生装置相配合。
示例性的，高度调节支架直接与腔体底部通过螺杆连接，螺杆的数量为6个，位置分布为圆形，可通过调节螺杆来控制支架顶部的高度及水平性。
需要说明的是，螺杆连接结构、螺杆的数量以及位置分布仅为举例说明，具体可根据实际需求进行调整，在此不作限定。
作为上述方案的改进，振动信号测量模块3包括加速度传感器和压力计。
值得说明的是，加速度传感器可用于检测振动发生装置1输出的振动频率和幅度，并通过无线远程传输到控制芯片。压力计用来设置于传动部件上，用于测量施加于绕组组件上的压力，进而测量变压器油的压力。
作为上述方案的改进，检测装置还包括用于检测振动实验腔体4内的变压器油的油压的压力检测模块。
作为上述方案的改进，振动实验腔体4的底部设有油道9，油道9的一端与振动实验腔体4连通，油道9的另一端与油色谱检测仪8的检测端连接。
示例性的，振动实验腔体4的形状呈空心圆柱体结构，材料为铝合金，内径为700mm，高度为1200mm。
需要说明的是，振动实验腔体4的形状、材料和内径，均可以根据实际情况进行调整，上述仅为示例说明，在此不作限定。
值得说明的是，振动实验腔体4内部填充有变压器油，用于模拟变压器的实际环境。振动实验腔体4通过油道9与在线油色谱检测仪8相连，可实时监控振动试验腔体内油中特征气体组分变化，从而避免变压器油在振动过程中由于受到电效应或热效应等而导致变压器油分解，引起变压器油中的特征气体组分发生变化，进而使得对油浸式电力变压器的绝缘状态发生错误判断，影响变压器的正常运行。
作为上述方案的改进，绕组组件5包括绕组支架和安装在绕组支架5内的绕组。
示例性的，绕组为5饼，每饼匝数为6匝，直径为300mm，通过螺钉结构与s型上下的绕组支架固定。绕组支架的材料为有机玻璃板，直径为350mm，并通过螺杆和凹槽将绕组固定于中心位置。
需要说明的是，螺钉结构和螺杆，绕组的饼数和直径，绕组支架的材料和直径，均可以根据实际情况进行调整，上述仅为示例说明，在此不作限定。
值得说明的是，绕组支架通过弹性组件6与高度调节支架连接，从而使得绕组及绕组支架在振动发生装置1的作用下，在振动实验腔体4内自由振动，绕组组件5的振动导致变压器油中压力发生周期性变化，实现了模拟油浸式电力变压器的运行过程的模拟。
作为上述方案的改进，弹性组件6包括若干个弹簧组。
示例性的，弹簧组的长度为300mm，数量为6个，并通过螺钉结构与绕组支架下板以及高度调节支架连接，位置分布为圆形。
需要说明的是，螺钉结构、弹簧组的长度、数量以及位置分布为举例说明，均可以根据实际情况进行调整，上述仅为示例说明，在此不作限定。
与现有技术相比，本发明实施例提供一种油浸式电力变压器检测系统，具有以下有益效果：
通过构建振动试验腔体用于模拟油浸式电力变压器，并通过振动发生装置向绕组施加振动干扰，使得绕组组件随着传动部件的振动而振动，绕组组件的振动导致变压器油中压力发生周期性变化，实现了模拟油浸式电力变压器的运行过程的模拟，并通过油色谱检测仪和配置于传动部件上的振动信号测量组件进行变压器油内部特征气体组分的检测。能够检测到仅由振动引起的油中特征气体组分的变化，从而避免变压器油在振动过程中由于受到电效应或热效应等而导致变压器油分解，引起变压器油中的特征气体组分发生变化，进而使得对油浸式电力变压器的绝缘状态发生错误判断，影响变压器的正常运行。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种油浸式电力变压器检测系统，其特征在于，包括振动实验腔体、振动发生装置、检测装置以及设于所述振动实验腔体内的绕组组件、弹性组件、支撑件，且所述振动实验腔体内部填充有变压器油；
所述支撑件位于所述振动实验腔体内的底部，所述绕组组件通过所述弹性组件连接在所述支撑件的顶部，所述振动发生装置的传动部件抵靠在所述绕组组件上；
所述检测装置包括油色谱检测仪和配置于所述传动部件上的振动信号测量模块，所述油色谱检测仪的检测端与所述振动实验腔体内的变压器油连接。
2.根据权利要求1所述的油浸式电力变压器检测系统，其特征在于，所述振动发生装置包括激振装置，所述激振装置的输出端连接至所述传动部件的一端，所述传动部件的另一端抵靠在所述绕组组件上。
3.根据权利要求1所述的油浸式电力变压器检测系统，其特征在于，所述传动部件为金属传动杆。
4.根据权利要求1至3任一项所述的油浸式电力变压器检测系统，其特征在于，所述支撑件为高度调节支架。
5.根据权利要求1所述的油浸式电力变压器检测系统，其特征在于，所述振动信号测量模块包括加速度传感器和压力计。
6.根据权利要求1所述的油浸式电力变压器检测系统，其特征在于，所述检测装置还包括用于检测所述振动实验腔体内的变压器油的油压的压力检测模块。
7.根据权利要求1所述的油浸式电力变压器检测系统，其特征在于，所述振动实验腔体的底部设有油道，所述油道的一端与所述振动实验腔体连通，所述油道的另一端与所述油色谱检测仪的检测端连接。
8.根据权利要求1所述的油浸式电力变压器检测系统，其特征在于，所述弹性组件包括若干个弹簧组。
9.根据权利要求8所述的油浸式电力变压器检测系统，其特征在于，所述振动实验腔体的顶部设有供所述传动部件穿过的通孔，所述通孔处设有密封槽。
10.根据权利要求1所述的油浸式电力变压器检测系统，其特征在于，所述绕组组件包括绕组支架和安装在所述绕组支架内的绕组。
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