[实用新型]移动式变压器振动特征信号检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力设备状态检测与故障诊断研究应用领域，具体为测量运行中变压器振动特征信号的检测装置。

背景技术

电力变压器的绕组变形、铁心松动及其引起的抗短路能力下降是严重的设备隐患，它将严重威胁电网安全运行。现有传统的检测、告警方法一般是频率响应分析法，仅能够在变压器不吊罩的情况下检测变压器绕组是否变形，虽具有较高的检测灵敏度和准确性，但是仅适用于在变压器停电情况下测试；故制约了持续有效跟踪分析设备运行状态，且影响输变电设施及电力供应的可靠性。而且，变压器器身表面的振动与变压器绕组及铁心的压紧状况、绕组的位移及变形状态密切相关，所以变压器振动（声响）特征信号的特征向量是表征工况的重要参量，能及时发现绕组变形及其抗短路能力下降等潜伏性缺陷。

运行中变压器因各种缺陷引起的振动都经绝缘油和铁心垫脚，将振动特征信号传递至变压器本体（油箱）表面。其中，变压器空载时的振动主要来源于激磁电流作用下的铁心振动；负载时则还叠加了负载电流作用下的绕组振动。因此可通过持续检测油箱表面的振动特征信号而评估绕组及铁心的压紧状况、绕组的位移及变形状态，而在《输变电设备状态检修试验规程》（DL/T 393-2010）、《电力设备预防性试验规程》（QCSG114002-2011）等相关标准导则也明确要求须在必要时测量变压器的箱壳振动情况。但是当前尚缺乏与之适应的检测手段和装置。

鉴于此，在电力变压器检修运维领域，亟待一种可测量振动特征信号的装置，并以此跟踪测量设备的振动特征信号，进而分析其绕组及铁心状态的嬗变过程。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有测试技术存在的不足，提供一种可实现灵活定点、实时测量变压器振动特征信号的移动式变压器振动特征信号检测装置，并适用于电网企业中任意变压器或高压电抗器设备的检测要求。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种移动式变压器振动特征信号检测装置，包括电源，其特征在于还包括：

四个间隔并贴置变压器本体外表的加速度振动传感器；

信号输入端与四个加速度振动传感器信号输出端连接的差分输入电路，差分输入电路的信号输出端依次与滤波器、隔离放大器、降压型DC/DC转换器和数字信号处理器连接；

与数字信号处理器信号输出端连接的手提电脑和打印机。

所述加速度振动传感器为压电式加速度振动传感器。

以上结构的移动式变压器振动特征信号检测装置，仅需将四个加速度振动测量传感器分别间隔紧贴变压器本体外表后采集运行中的振动信号，所采集的振动信号经差分输入电路、滤波器、隔离放大器、降压型DC/DC转换器、数字信号处理器和手提电脑处理后，在电脑显示器示出相关的振动频谱、波形。通过对时域波形、频谱即可初判不同负载电流下的振动主要因素来源及其程度，从而判断变压器设备的健康状态。本特征信号检测装置构件少，体积小，安装使用灵活方便，工作可靠，可设置成手持移动式检测装置，还包括以下有益效果：

（1）摆脱了以往频率响应分析法等所受场地、工况及时间条件的限制，开创性地实现了灵活定点、实时的智能检测与状态分析，提高了变压器遭受近区短路冲击后的应急响应能力，丰富了判断变压器内部状态的检测手段;

（2）率先应用了基于压电晶体的压电式加速度振动传感器，一举克服了变电站内强磁场干扰，显著提升了时域波形、频谱分析方法诊断结果的准确性;

（3）开创性地研发了手持式超低频振动波谱信号测量装置，有效克服了缺乏检测由磁致伸缩、漏磁导致铁心叠片及绕组之间振动程度技术手段的关键难题，可靠实现了有效实时跟踪分析运行中变压器绕组及铁心状态的嬗变过程;

（4）创造性地采用了具有差分输入电路的探测元件，有效抑制了因电源和接地引入的噪声信号；同时创造性地采用了数字信号处理器，有效筛滤了冷却器风机引入的干扰信号；进而大幅提升了检测数据的可靠性;

（5）在220千伏道石变电站等七座220千伏试点站的应用效果说明，通过应用该装置可为判断变压器状态提供更详实的数据，并为优化设计、运行和维护变压器设备及检测装置提供了实践条件。进而提升了设备可用系数，还可以合理安全地延长使用年限，完善变压器设备的更新策略，从而每年节约大量的设备运行成本与购置费用;

（6）所研制的检测装置结构简单、操作方便、性能可靠、成本低廉，易于在行业内外普及应用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意框图；