CN204085686U - 电力变压器内部松动判断系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了电力变压器内部松动判断系统，所述系统包含依次连接的信号调理电路、数据采集仪和数据分析模块，还包含3个振动传感器，所述3个振动传感器分别经信号调理电路与数据采集仪连接；所述3个振动传感器分别对应测量电力变压器三相的振动信号，振动信号经信号调理电路放大、滤波和降噪后传送给数据采集仪，数据采集仪将采集的振动信号传送给数据分析模块。本实用新型根据振动信号随松动程度的变化特点，利用振动信号中100Hz信号判断出变压器的松动故障。
Description
技术领域
本实用新型属于智能变电站技术领域，特别涉及了电力变压器内部松动判断系统。
背景技术
电力变压器铁芯和绕组的松动变形会对变压器的安全运行产生巨大威胁，因此，对变压器运行状况进行在线监测，及时发现故障隐患具有非常重要的意义。基于振动信号的电力变压器状态监测方法实现方便，监测系统与变压器没有电气联系，不影响设备正常运行。现有技术对变压器振动进行研究，分析变压器内部铁芯故障后油箱振动信号中100Hz信号会发生变化，并分析了变压器电压、电流变化对振动的影响。但因为100Hz信号大小并不与铁芯故障呈线性关系，甚至不成单调关系，变压器内部松动，油箱有些位置振动基频分量会增大，有些位置有可能还会减小，规律并不明确，直接判断依然困难。通过研究，发现变压器铁芯/绕组松动故障后50Hz、150Hz、300Hz信号发生明显变化，提出基于振动信号中300Hz、150Hz和50Hz分量的关系进行铁芯松动诊断，提高了诊断准确性。但是50Hz、150Hz、300Hz信号总体量值很小，对振动监测精度要求较高。
通过进一步研究，油箱表面振动信号是变压器内部各振动的产生振动信号在油箱表面测点的矢量叠加。振动信号基频分量幅值除了与空载电压的平方成线性和负载时电流平方成线性关系外；当A、B、C三相中某一相铁芯/绕组发生松动故障时，此相铁芯/绕组在油箱顶面或底部对应位置测点的振动信号100Hz基频分量幅值比正常时增大，且随铁芯松动程度增大而变大，其他两相铁芯/绕组在油箱顶面或底部对应位置测点的振动点的振动幅值随铁芯松动程度增加而先减小后增大。可根据此规律进行铁芯绕组松动判断，并进行松动初步定位。
实用新型内容
为了解决背景技术存在的技术问题，本实用新型旨在提供电力变压器内部松动判断系统，该系统根据检测到的振动信号判断出变压器的松动故障。
电力变压器内部松动判断系统，包含依次连接的信号调理电路、数据采集仪和数据分析模块，还包含3个振动传感器，所述3个振动传感器分别经信号调理电路与数据采集仪连接；所述3个振动传感器分别对应测量电力变压器三相的振动信号，振动信号经信号调理电路放大、滤波和降噪后传送给数据采集仪，数据采集仪将采集的振动信号传送给数据分析模块。
其中，电力变压器内部松动判断系统还包含电流互感器，该电流互感器采集电力变压器的负载电流，电流互感器经信号调理电路与数据采集仪连接。
其中，电力变压器内部松动判断系统还包含电压互感器，该电压互感器采集电力变压器的电压，电流互感器经信号调理电路与数据采集仪连接。
其中，各振动传感器与信号调理电路之间采用屏蔽传输线连接。
其中，数据分析模块采用PC机或嵌入式控制器。
采用上述技术方案带来的有益效果：
本实用新型能够方便地判断出电力变压器铁芯、绕组松动，并且能对松动位置初步定位。本实用新型通过3个振动传感器采集电力变压器各相的振动信号，利用振动信号与松动程度的变化规律，判断松动故障，该实用新型对测量系统精度要求不高，且抗干扰能力较强。
附图说明
图1是本实用新型的系统结构框图。
图2是本实用新型吊芯式电力变压器振动传感器的位置示意图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。
如图1所示本实用新型的系统结构框图，电力变压器内部松动判断系统，包含依次连接的信号调理电路、数据采集仪和数据分析模块，还包含3个振动传感器，所述3个振动传感器分别经信号调理电路与数据采集仪连接；所述3个振动传感器分别对应测量电力变压器三相的振动信号，振动信号经信号调理电路放大、滤波和降噪后传送给数据采集仪，数据采集仪将采集的振动信号传送给数据分析模块。
在本实施例中，由于振动传感器输出的信号较弱，所以在各振动传感器与信号调理电路之间采用屏蔽传输线连接，避免振动信号在传输时受到干扰。
在本实施例中，信号调理电路包含依次连接的放大电路、滤波电路和降噪电路，将振动信号进行放大、滤波和降噪处理。
在本实施例中，系统还包含电流互感器，该电流互感器采集电力变压器的负载电流，电流互感器经信号调理电路与数据采集仪连接。因为绕组松动引起的振动与电力变压器电流有关，所以需要监测电力变压器的负载电流。
在本实施例中，系统还包含电压互感器，该电压互感器采集电力变压器的电压，电流互感器经信号调理电路与数据采集仪连接。因为变压器铁芯松动引起振动与电压高低有关，所以需要监测电力变压器的电压。
在本实施例中，数据分析模块采用PC机或嵌入式控制器。
在本实施例中，3个振动传感器用胶牢固地粘接在油箱表面。当检测的电力变压器为吊芯式电力变压器，3个振动传感器分别设置在电力变压器油箱顶面与电力变压器三相绕组对应的3个位置，如图2所示，1、2、3号即3个振动传感器安装位置。当检测的电力变压器为吊罩式电力变压器，3个振动传感器分别设置在电力变压器油箱底面与电力变压器三相绕组对应的3个位置。
本实用新型的工作原理为：
当电力变压器无故障时（例如电力变压器为全新的），3个振动传感器分别采集电力变压器三相的振动信号，处理后送至数据分析模块，数据分析模块将振动信号中100Hz处的幅值分量作为松动阈值并存储于数据分析模块，当日常对电力变压器进行松动故障检测时，重新采集振动信号，并将新的振动信号在100Hz的幅值分量与松动阈值比较，判断松动故障。应该保证测量松动阈值时与日常检测时，电力变压器运行在相同状态。
当判断电力变压器的铁芯松动时，应该使电力变压器工作在空载运行状态，当判断电力变压器的绕组松动时，应该使电力变压器工作在负载运行状态。
以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。
Claims (5)
1.电力变压器内部松动判断系统，其特征在于：包含依次连接的信号调理电路、数据采集仪和数据分析模块，还包含3个振动传感器，所述3个振动传感器分别经信号调理电路与数据采集仪连接；所述3个振动传感器分别对应测量电力变压器三相的振动信号，振动信号经信号调理电路放大、滤波和降噪后传送给数据采集仪，数据采集仪将采集的振动信号传送给数据分析模块。
2.根据权利要求1所述电力变压器内部松动判断系统，其特征在于：还包含电流互感器，该电流互感器采集电力变压器的负载电流，电流互感器经信号调理电路与数据采集仪连接。
3.根据权利要求1所述电力变压器内部松动判断系统，其特征在于：还包含电压互感器，该电压互感器采集电力变压器的电压，电流互感器经信号调理电路与数据采集仪连接。
4.根据权利要求1所述电力变压器内部松动判断系统，其特征在于：所述各振动传感器与信号调理电路之间采用屏蔽传输线连接。
5.根据权利要求1所述电力变压器内部松动判断系统，其特正在于：所述数据分析模块采用PC机或嵌入式控制器。
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