CN202351398U - 一种变压器有载分接开关故障诊断系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种变压器有载分接开关故障诊断系统，主要包括若干加速度传感器、电流传感器、信号处理单元和便携式处理器，该加速度传感器分别固定在有载分接开关主体上，同时提取三相变压器有载分接开关动作时各接线端子上的振动信号，所采集的振动信号输出至信号处理单元中；电流夹钳上的电流传感器用于采集驱动电机的电流信号，并输出至信号处理单元中；该信号处理单元将处理后的结果存储到便携式处理器中进行分析处理；本实用新型体积小巧、重量轻便，可在线或离线对变压器有载分接开关的运行状况进行测试，现场测试更为容易，使测试成本和人力损耗大大降低。

Description

一种变压器有载分接开关故障诊断系统

技术领域

本实用新型涉及一种变压器有载分接开关故障诊断系统。

背景技术

目前，国内变压器有载分接开关的运行检修仍采用离线定期维修方式，比较完善的检测和诊断系统在生产实际中应用还非常少，且很不成熟。离线定期检修的缺点主要体现在以下几个方面：

1、试验检查的工作量大，试验时，要求吊出有载开关内芯，需要进行排油和注油、拆卸传动机构和密封盖等工序，动用较多的施工机具，花费较长的时间。

2、有些缺陷不易发现，特别是某些型号的复合式有载分接开关，其过渡电阻电路中“刷式”触头结构较多，在进行吊芯检查时，目检也只能观察到烧损很明显的地方。

3、满足不了状态检修的需要，有载分接开关的维护量大（指吊芯检查），实际上往往将检查和大修合并进行，这就造成“无备”的检修状态，特别是对各触头组件而言。

4、目前的检查及试验周期与实际运作有矛盾，由于关键的检修项目必须要在吊芯后进行，一次吊芯几乎相当于一次大修，吊芯措施过于频繁，其工作量过大，很难保证维修周期的实施。

因此，迫切需要采取某种有效的手段，方便合理地检测变压器有载分接开关的运行状态，对有载分接开关的工作状态做出科学的评估，以便能科学地安排维修计划，避免不必要的解体检查和大量的人力、物力浪费，对防止预伏性故障和保证电力系统的经济可靠运行具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型提供一种变压器有载分接开关故障诊断系统，利用振动声学原理实现对变压器运行状况的检测，可在线或离线对变压器有载分接开关的运行状况进行测试，现场测试更为容易，使测试成本和人力损耗大大降低。

一种变压器有载分接开关故障诊断系统，主要包括若干加速度传感器、电流传感器、包络检波器、第一模数转换装置、第二模数转换装置、信号处理单元和便携式处理器，该加速度传感器分别固定在有载分接开关主体上，同时提取三相变压器有载分接开关动作时各接线端子上的振动信号，所采集的振动信号经包络检波器检波后，经由第一模数转换装置转换为数字信号输出至信号处理单元中；电流夹钳上的电流传感器用于采集驱动电机的电流信号，并通过第二模数转换装置将电流模拟信号转换为数字信号后，输出至信号处理单元中；该信号处理单元将处理后的结果存储到便携式处理器中进行分析处理。

    该加速度传感器为集成了电荷放大器的压电式加速度传感器。

本实用新型作为一种新的检测、管理平台，具有传统检测、管理方式不可比拟的优势，能为电力系统变压器有载分接开关的检测工作带来巨大的方便，对丰富有载分接开关机械状态的诊断信息和发展有效的诊断技术提供了新的思路。本实用新型可通过内置的专家数据库对测试数据进行对比分析，以及测试图谱比较等方法提供专业的后台结果分析，并自动生成专业的测试报告，提高了结果科学分析的有效性及准确性，还可以发现有载分接开关多种电气和机械问题，如：触点磨损、驱动和同步问题、制动失效、异常电弧等，本实用新型体积小巧、重量轻便，使测试成本和人力损耗大大降低，解决了传统测试设备庞大、笨重、测试电压高、现场工作不易安排的问题。

附图说明

图1 为本实用新型工作原理图。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详述。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型是一种变压器有载分接开关故障诊断系统主要包括若干加速度传感器1、电流传感器2、包络检波器3、第一模数转换装置41、第二模数转换装置42、信号处理单元5和便携式处理器6，所述的加速度传感器1选用集成了电荷放大器11的压电式加速度传感器，可将振动加速度信号转换为成正比的电压信号，为了有效地比较三相分体式变压器有载分接开关在动作过程中产生的振动信号，该加速度传感器1分别固定在有载分接开关主体的三面外壁上，同时提取三相变压器有载分接开关动作时各接线端子上的振动信号，所采集的振动信号经放大、滤波、干扰抑制和高低频分离后，通过包络检波器3检波后，经由第一模数转换装置41转换为数字信号输出至信号处理单元5中；同时电流夹钳上的电流传感器2用于采集驱动电机的电流信号，该电流模拟信号经过放大后，由第二模数转换装置42转换为数字信号，输出至信号处理单元5中；该信号经过处理单元5将处理后将数据通过USB接口传输至便携式处理器6中进行分析处理，最后将测试结果以图谱或数据表格的形式存储于对应的存储单元,供系统的管理平台调用。

变压器有载分接开关切换过程中的典型事件是开关触头碰撞，该开关触头碰撞产生的振动信号不仅标志着触头的分合，还包含着三相触头是否同期、触头表面是否平整以及切换是否到位等重要信息。有载分接开关操作的另外一个重要事件是储能弹簧，当储能弹簧性能改变或储能过程中存在机构卡塞时，必然伴随有驱动力矩和驱动电机电流的变化。为此，本实用新型同时检测两种信号，一种是通过加速度传感器1检测变压器有载分接开关动作时的振动信号，可以更加全面的反映有载分接开关的运行状况，从混沌动力学的角度去观察有载分接开关的机械振动模式变化，反映有载分接开关操作时不同振动模式变化的混沌动力学特征参数，为实现有载分接开关机械状态的在线监测与故障诊断提供新的科学依据；另一种是通过电流夹钳上的电流传感器2检测驱动电机的电流信号，对驱动电机电流信号进行分析与特征提取，达到实时跟踪驱动电机旋转性能变化以及有效判断操动机构机械运行状态的目的。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种变压器有载分接开关故障诊断系统，其特征在于主要包括若干加速度传感器、电流传感器、包络检波器、第一模数转换装置、第二模数转换装置、信号处理单元和便携式处理器，该加速度传感器分别固定在有载分接开关主体上，同时提取变压器有载分接开关动作时各接线端子上的振动信号，所采集的振动信号经包络检波器检波后，经由第一模数转换装置转换为数字信号输出至信号处理单元中；电流夹钳上的电流传感器用于采集驱动电机的电流信号，并通过第二模数转换装置将电流模拟信号转换为数字信号后，输出至信号处理单元中；该信号处理单元将处理后的结果存储到便携式处理器中进行分析处理。

2.根据权利要求1一种变压器有载分接开关故障诊断系统，其特征在于：所述的加速度传感器选用集成了电荷放大器的压电式加速度传感器。