[发明专利]一种基于振动的变压器绕组变形的在线检测方法

权利要求书

1.一种基于振动的变压器绕组变形的在线检测方法，其特征在于，该方法在电力变压器有载运行下进行，包括以下5个步骤：

(1)设置信号采集模块的采样频率及时长，连续3次采集变压器不同位置的振动信号和变压器的负载电流，振动信号由布置在变压器不同位置的振动传感器采样所得；

(2)PC信号处理模块对采集到的振动信号进行滤波处理后，利用快速傅立叶变换(FFT)对处理后的信号进行时频变换，得到3路传感器每次采样信号频谱中100Hz～600Hz频段各分量的幅值；

(3)对每路振动传感器3次采样信号频谱中100Hz～600Hz频段内振动信号的全部分量幅值进行求和并折算，得到每路振动传感器每次采样信号频谱各分量幅值之和X_i i＝1,2,3，将X_i乘以系数λ得到变压器绕组变形阀值Y_i i＝1,2,3，并将上述绕组变形阀值和此时的负载电流I存储在PC信号处理模块中；

(4)在电力变压器正常运维过程中，重复步骤(1)～(3)，重新得到3路振动传感器连续3次采样结果，如果连续2次采样的振动信号频谱中100Hz～600Hz频段内振动信号的全部分量幅值之和x_i的折算值大于该位置的绕组变形阀值Y_i时，进入步骤(5)，否则返回(4)；

(5)各路振动传感器某次采样的振动信号频谱中100Hz～600Hz频段处各分量之和的折算值与其对应的电力变压器该位置处的绕组变形阀值Y_i的比值分别记为k_i i＝1,2,3，根据比值k_i的大小判断该位置处的绕组变形程度。

2.根据权利要求1所述的一种基于振动的变压器绕组变形在线检测方法，其特征在于，所述的3个振动传感器固定于电力变压器油箱顶部表面，分别位于各相高压绕组与低压绕组之间中心位置的正上方。

3.根据权利要求1所述的一种基于振动的变压器绕组变形在线检测方法，其特征在于，步骤(3)中的系数λ取1.5～2。

4.根据权利要求1所述的一种基于振动的变压器绕组变形在线检测方法，其特征在于，在步骤(4)中，折算值按下式进行：

${\tilde{x}}_i=\frac{1}{M^2}{x}_i$

上式中，x_i为任意负载电流下振动信号频谱中100Hz～600Hz频段内振动信号的全部分量幅值之和，为x_i的折算值；M为正常运维时电力变压器的负载电流i与设置绕组变形阀值时所测得的负载电流I的比值。

5.根据权利要求1所述的一种基于振动的变压器绕组变形在线检测方法，其特征在于，所述步骤(5)中对于绕组变形程度判别的具体步骤如下：当比值k_i≤1.3时，该振动传感器所处位置的变压器绕组正常，未发生变形；当比值1.3<k_i≤2.5时，该振动传感器所处位置的变压器绕组发生轻微变形；当比值2.5<k_i≤3.6时，该振动传感器所处位置的变压器绕组发生中等变形；k_i>3.6时，该振动传感器所处位置的变压器绕组发生严重变形。

6.根据权利要求1所述的一种基于振动的变压器绕组变形在线检测方法，其特征在于，所述检测方法依托于系统，系统包含PC信号处理模块、数据采集仪、信号转换装置、振动传感器及电流互感器；振动传感器经信号转换装置与数据采集仪连接；数据采集仪将各振动传感器采集到的信号分别传送至PC信号处理模块，由PC机对信号进行处理、计算、存储，并进行故障判定。