[实用新型]一种有载分接开关机械振动信号调理电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种有载分接开关机械振动信号调理电路，其能将复杂的变压器有载分接开关机械振动信号转换成易于故障判断的包络曲线。

背景技术

由于机械因素是造成变压器有载分接开关故障的主要原因之一，有载分接开关机械振动信号中包含着大量的设备状态信息，利用有载分接开关振动信号来检测和诊断有载分接开关机械系统的状态，是行之有效的。

变压器有载分接开关是一种瞬时动作设备，平常处于静止状态，只是在执行切换动作命令时才快速动作，从而产生强烈振动，其振动信号有以下几个特点。

a）在切换动作过程中是一次性瞬时动作，不是重复的周期性运动，有效信号出现的时间非常短，通常在数十到数百毫秒之间，要求采样频率较高，其机械振动信号是一次瞬变的非平稳信号，与周期性信号相比，从检测方式到信号处理分析都要复杂困难得多。

b）机械振动是由于操作机构内部各构件的受力冲击和运动形态的瞬间改变引起的，在有载分接开关一次切换过程中，有一系列构件按照一定的逻辑顺序启动、运动、制动，形成一个个振动波，振动波沿着一定的路径传播，最终到达传感器的是一系列衰减振动波的叠加，不同结构和不同运动特性将产生不同的叠加波形。

因此，变压器有载分接开关在动作过程中所产生的振动信号是无规则的，加上现场环境噪声的影响，使得分析处理起来比较困难。

鉴于以上现状，有必要发明一种有载分接开关机械振动信号调理电路，用于能将复杂的变压器有载分接开关机械振动信号转换成易于故障判断的包络曲线。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种有载分接开关机械振动信号调理电路，其可以将复杂的有载分接开关机械振动信号进行包络转换，实现机械原始信号向包络曲线的转换，使得有载分接开关机械运行状态判断更快速、便捷。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种有载分接开关机械振动信号调理电路，包括非线性处理电路、包络转换电路和运算放大电路；

有载分接开关机械振动信号传输至非线性处理电路，通过非线性处理电路对此有载分接开关机械振动信号载波分量进行处理，获得真实无外部环境干扰的有载分接开关机械振动信号；

包络转换电路的输入端连接非线性处理电路的输出端，通过包络转换电路对传送来的有载分接开关机械振动信号进行包络检波分析及转换，获得特征明显的包络曲线信号；

运算放大电路的输入端连接包络转换电路的输出端，此包络曲线信号通过运算放大电路放大，传输至便携式主机进行有载分接开关运行状态判断。

所述有载分接开关机械振动信号通过低噪声双屏蔽电缆传输至所述非线性处理电路。

所述包络转换电路包括信号源U_i、二极管D、电容C和电阻R，电容C与电阻R相并联，信号源U_i和二极管D串接于电容C的两端，电阻R的两端即为输出端。

采用上述方案后，本实用新型的一种有载分接开关机械振动信号调理电路，工作时，有载分接开关切机械振动信号传输至非线性处理电路，非线性处理电路将对机械振动信号载波分量进行处理，获得真实无外部环境干扰的机械振动信号。包络转换电路对机械振动信号进行包络检波分析及转换，获得特征明显的包络曲线信号，再通过运算放大电路放大，传输至便携式主机进行有载分接开关运行状态判断。

本实用新型应用实施后将给电力变压器有载分接开关故障诊断工作带来巨大的方便，具有如下有益效果：

1、机械振动信号包络转换后，可滤除与有载分接开关故障判断无关的信号，生成简单明了的曲线显示有载分接开关主要动作的振动包络曲线，易于故障判断。

2、有载分接开关机械振动信号通过低噪声双屏蔽电缆传输至所述非线性处理电路，最大程度避免环境电磁干扰和噪声干扰，为后续包络转化信号处理及便携式主机分析有载分接开关运行状态提供有力的分析基础。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理示意图。

图2为本实用新型中包络转换电路的电路原理图。

图3为包络转换电路中二极管导通的状态示意图。

图4为包络转换电路中二极管截止的状态示意图。

图5为未经过处理的原始有载分接开关机械振动信号。

图6为经过本实用新型信号调理电路处理后的机械振动包络曲线。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施方式来对本实用新型进行详细阐述。