[发明专利]连接到高压电网的电气设备和电气设备构件故障识别方法

说明书

本发明涉及一种用于连接到高压电网上的电气设备，其具有流体密封的箱体，所述流体密封的箱体填充有绝缘流体并且在其中布置有由绕组区段式包围的芯体；冷却单元，所述冷却单元与所述箱体连接；泵，所述泵用于将箱体的绝缘流体循环经过冷却单元，其中，保护单元借助事先确定的逻辑系统检查频率分辨的振动值以确定是否存在故障标准，并且设置为在确定故障标准时产生警告信号，在此建议，测量传感器被提供用于在提供时间分辨的振动测量值的情况下检测所述泵的振动，并且提供与所述测量传感器连接的保护单元，保护单元设置用于接收时间分辨的振动测量值和将时间分辨的振动测量值转化为频率分辨的振动值。

本发明涉及一种用于连接到高压电网的电气设备，该电气设备包括流体密封的箱体以及冷却单元和泵，该流体密封的箱体填充有绝缘流体并且在其中布置有由绕组区段式包围的芯体，所述冷却单元与所述箱体连接，并且所述泵用于将箱体的绝缘流体循环经过冷却单元。

此外，本发明还涉及一种用于监视构件的方法。

本领域技术人员从不断实践中已知这种电气设备。因此例如配设用于连接到高压电网的变压器。如果设计用于大功率，则变压器具有填充有绝缘流体的流体密封的箱体。有源部件布置在箱体的内部，有源部件由芯体和分别包围芯体的臂的绕组构成。绝缘流体例如是矿物油并且用于使在工作时处于高压电势的有源部件绝缘。此外，绝缘流体用于有源部件的冷却。为此，绝缘流体由泵循环通过冷却单元，冷却单元通过管路与箱体连通。

在工作时间期间，泵承受磨损过程。特别是在泵的球轴承中会发生损坏。在泵失效的情况下，变压器的冷却也会失效。因此必须关停变压器，使得针对连接在变压器后方的耗电器的能量供应中断。但这是非常不希望的。

为了避免电气设备的这种故障，当前以事先确定的维护周期更换泵。尤其在铁路变压器的情况下规定有确定的维护周期，以该维护周期在铁路运营商的厂房中同时维护和必要时更换列车的不同组件。尽管以此在制造商给出的最大使用寿命结束之前进行泵的更换，但并没有根据相应泵的实际状态进行泵的更换。迄今为止在泵的运行期间不进行泵实际所处何种状态以及其使用寿命还有多长时间的检查。

因此，本发明要解决的技术问题是提供一种开始所述种类的电气设备和方法，利用其避免泵的不必要更换。

以开始所述电气设备为基础，本发明通过测量传感器和与测量传感器连接的保护单元解决上述技术问题，所述测量传感器用于在提供时间分辨的振动测量值的情况下检测泵的振动，所述保护单元设置用于接收时间分辨的振动测量值和将时间分辨的振动测量值转化为频率分辨的振动值，其中，保护单元借助事先确定的逻辑系统(或者说逻辑、逻辑器)检查频率分辨的振动值以确定是否存在故障标准(或者说故障判据)，并且设置为在确定(或者说断定、查明)故障标准时产生警告信号。

以开始所述方法为基础，上述技术问题通过一种方法解决，其中，在获得时间分辨的振动测量值的情况下检测待监视构件的振动并且传输到电气设备的保护单元上，所述保护单元将时间分辨的振动测量值转换为频率分辨的振动值，并且借助逻辑系统检查频率分辨的振动值，以确定是否存在故障标准，其中，存在故障标准时所述保护单元触发警告信号。

根据本发明，通过测量传感器检测泵或电气设备的其他构件的振动，该测量传感器在输出侧提供时间分辨的测量信号。这些时间分辨的测量信号被转换为频率分辨的测量信号。这例如通过本领域技术人员已知的傅里叶变换进行。以这种方式产生的振动谱呈现为所述泵或构件的所谓的指纹，从中可以导出泵的相应状态。

根据本发明配设的保护单元具有逻辑系统，根据该逻辑系统可以确定是否存在故障。保护单元的逻辑系统例如具有对频率的认知，不仅在频率的位置方面而且也在频率的强度方面，在无故障的泵中得到该频率。若测得的频谱至少在预先定义的允许值(或者说公差值)内与预先知道的频谱一致，则保护单元就认为不必要维修或者必要时更换泵。然而若例如出现额外的频率，或者振动的身份或者说识别特征相对于泵的无故障状态改变，则逻辑系统认为存在故障。此外它可以指出，是何种类型的故障。逻辑系统例如具有软件模块，其访问存储单元，在存储单元上存储有比较数据，比较数据设计为预先知道的振动谱等等。