CN204228368U - 一种变压器在线故障诊断检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变压器在线故障诊断检测装置，其中变压器包括A、B、C三相，A、B、C三相均包括高压侧和低压侧，A相共设置四个测点，A相高压侧上部及下端部各布置一个测点，A相低压侧上部及下端部各设置一个测点；B相共设置四个测点，其中B相高压侧上部及下端部各布置一个测点，B相低压侧上部及下端部各设置一个测点；C相共设置四个测点，C相高压侧上部及下端部各布置一个测点，C相低压侧上部及下端部各设置一个测点。采用上述技术方案制成了一种变压器在线故障诊断检测装置，有效的通过实时监测电力变压器及变压器类设备，尽可能减少避免因主要输变电设备的故障而导致电网事故。

Description

一种变压器在线故障诊断检测装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统设备检测领域，特别涉及一种变压器在线故障诊断检测装置。

背景技术

随着社会的不断发展，电力系统的容量在不断扩大，在过去十年的发展中，我国电力建设快速发展，成绩斐然。作为电力系统中最重要的设备之一，电力变压器的正常运行对电能的可靠传输、灵活分配以及安全可靠使用起着决定性的作用。电力系统的安全运行和维护是多种设备共同作用的结果，而在其中，电力变压器属于价值昂贵但作用大且牵涉面广的一类，因此对于保障其安全运行的研究具有重大意义。

当一台已经投入生产运行的电力变压器在运行过程中突发事故时，可能导致大范围停电。此外，作为大型电力设备，一经损坏，可能的维修周期将可能长达半年或以上，因此需要寻求替代变压器或者相应降低该变电站的输送容量等，波及范围极广，影响恶劣，花费大量人力物力，是电力系统运行中需要极力避免的。

从有关变压器事故的历年统计资料中可以看出，全国110kV及以上等级电力变压器因外部短路故障造成损坏的事故达到事故总数的50％。从事故后对变压器的解体查看情况来看，由绕组变形引起的变压器故障占到了绝大多数。以2007年为例,根据国内213个发电厂和282个供电企业的可靠性统计数据，绝大部分变压器的非计划停运时间都是由于绕组发生了故障，国外关于变压器事故的统计情况所反映的趋势也趋于一致。

在线振动监测变压器运行尚处于研究发展阶段，由于对绕组、铁心振动的物理特性研究还不够充分，需要积累大量丰富的经验以准确判断设备运行状态。以往在传统的研究工作中需要停电进行离线监测，一方面影响电力系统运行，另外也无法获得大量丰富的历史数据，直接影响了这一领域的研究。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种方便实用、稳定监测的变压器在线故障诊断检测测点装置。

本实用新型中的一种变压器在线故障诊断检测装置，其中变压器包括A、B、C三相，所述A、B、C三相均包括高压侧和低压侧，其特征在于，所述A相共设置四个测点，其中A相高压侧上部及下端部各布置一个测点，A相低压侧上部及下端部各设置一个测点；所述B相共设置四个测点，其中B相高压侧上部及下端部各布置一个测点，B相低压侧上部及下端部各设置一个测点；所述C相共设置四个测点，C相高压侧上部及下端部各布置一个测点，C相低压侧上部及下端部各设置一个测点，12个所述测点中的每个测点均连接加速度振动传感器。

上述方案中，所述变压器上设有绕组，12个所述测点中的每个测点均位于绕组中心线与端部水平线的交点处。

上述方案中，所述加速度振动传感器与外接的现地数据采集系统的测量通道通过现地测量柜信号端子排连接。

本实用新型的优点和有益效果在于：本实用新型提供一种方便实用、稳定监测的变压器在线故障诊断检测测点装置。具有以下优点：

1、为实时监测电力变压器及变压器类设备提供合理而规范的检测测点布置，从而有效的通过实时监测电力变压器及变压器类设备，提前发现问题，发出预警，尽可能减少避免因主要输变电设备的故障而导致电网事故。

2、通过对电力变压器及变压器类设备有效的实时监测，减少不必要的检修费用、减少检修工作量，为电网一次变电设备的状态检修提供技术依据。

3、本实用新型可以对变电站电力变压器及变压器类设备振动检测提供有效的测点布置，为研究电力变压器运行故障提供检测手段，防止和减少电力变压器的突发性事故，其经济指标效益体现在电网的安全稳定运行及社会效益上，具有广泛的应用前景和经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型高压侧A、B、C三相的结构示意图；

图2为本实用新型低压侧A、B、C三相的结构示意图。

图中：1、测点2、绕组3、绕组中心线

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型是一种变压器在线故障诊断检测装置，其中变压器包括A、B、C三相，A、B、C三相均包括高压侧和低压侧，A相共设置四个测点1，A相高压侧上部及下端部各布置一个测点1，A相低压侧上部及下端部各设置一个测点1；B相共设置四个测点1，其中B相高压侧上部及下端部各布置一个测点1，B相低压侧上部及下端部各设置一个测点1；C相共设置四个测点1，C相高压侧上部及下端部各布置一个测点1，C相低压侧上部及下端部各设置一个测点1。

变压器上设有绕组2，12个测点中的每个测点均位于绕组中心线3与端部水平线的交点处，同时也是绕组中心线3与外部变压器油箱水平线的交点处。12个测点中的每个测点均连接加速度振动传感器。加速度振动传感器与外接的现地数据采集系统的测量通道通过现地测量柜信号端子排连接。

工作原理为利用12路加速度振动传感器，对电力变压器ABC三相高、低压测上下端部12个测点同时完成振动检测，增加检测数据的可比性。振动特征信号的检测及测点分布于电力变压器的油箱表面，不需要装设到变压器铁芯和绕组上，很大程度上地降低了测点布置的难度及对加速度振动传感器和信号电缆的电气绝缘性能和抗干电磁扰性能要求。

其中，12个加速度振动测量点所选用的加速度振动传感器技术指标必须满足以下技术要求：

灵敏度：300mV/g(≤500mV/g)

测量范围16.7g peak

频率范围：±5％1～2000Hz及以上

±10％0.5～4000Hz及以上

谐振频率：16kHz及以上

工作温度范围：-40～120℃

外壳对地绝缘电阻：>1x108Ω

外壳材料：不锈钢(防水)

输出接头形式：防水连体电

以满足现场检测电力变压器振动特征频率、幅值及长期在线检测的需要。

12路加速度振动传感器可以取得变压器铁心、绕组故障比较全面的判据，在负载条件下测量得到的变压器油箱表面振动信号包括负载电流作用下的绕组振动。

考虑到电力变压器在电网电压基本稳定的条件下，铁心的振动在空载、负载及负载变化时大小基本保持不变；绕组的振动信号(基频)与负载电流的平方成正比，空载的情况等效于负载电流为零的情况，所以以负载电流平方值为横轴和变压器油箱表面振动信号(基频)为纵轴作出关系曲线，找到此曲线与纵轴的交点，即负载电流为零时的变压器油箱表面振动信号就为铁心的振动信号，通过负载电流与油箱表面振动信号之间的关系，分析得到变压器铁心振动信号的方法，对变压器铁心正常及异常时的振动信号进行了监测，并与小波包分析法进行了对比研究。用该12路加速度振动传感器可以取得变压器铁心、绕组故障比较全面的判据,无须空载变压器可以达到时刻监测变压器铁心的目的，并可以同时监测绕组的状况。

本实用新型只涉及基于变压器表面振动信号的在线故障诊断检测的装置，不包括数据采集及数据处理、分析等内容。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种变压器在线故障诊断检测装置，其中变压器包括A、B、C三相，所述A、B、C三相均包括高压侧和低压侧，其特征在于，所述A相共设置四个测点，其中A相高压侧上部及下端部各布置一个测点，A相低压侧上部及下端部各设置一个测点；所述B相共设置四个测点，其中B相高压侧上部及下端部各布置一个测点，B相低压侧上部及下端部各设置一个测点；所述C相共设置四个测点，C相高压侧上部及下端部各布置一个测点，C相低压侧上部及下端部各设置一个测点，12个所述测点中的每个测点均连接加速度振动传感器。

2.根据权利要求1所述的一种变压器在线故障诊断检测装置，其特征在于，所述变压器上设有绕组，12个所述测点中的每个测点均位于绕组中心线与端部水平线的交点处。

3.根据权利要求1所述的一种变压器在线故障诊断检测装置，其特征在于，所述加速度振动传感器与外接的现地数据采集系统的测量通道通过现地测量柜信号端子排连接。