[发明专利]一种通过振动信号分析的变压器直流偏磁检测装置及方法

说明书

本发明提供一种通过振动信号分析的变压器直流偏磁检测装置及方法，涉及电力变压器的直流偏磁检测技术领域。本发明的本发明的变压器直流偏磁检测装置，包括振动信号检测传感器、BK信号采集装置、电压检测单元、计算机，能够对变压器直流偏磁状态进行测量，可靠性高，成本低，确保变压器的稳定运行。由于交流传输线路出现直流量的时候，流入变压器中性点的时候，变压器会出现直流偏磁状态，导致变压器振动加剧、噪声增大、损耗增加、局部过热等影响，与传统检测变压器的运行状态往往采用线下检测相比，本发明采用测量振动信号的方法检测变压器的直流偏磁状态能够更准确、更方便。

技术领域

本发明涉及电力变压器的直流偏磁检测技术领域，尤其涉及一种通过振动信号分析的变压器直流偏磁检测装置及方法。

背景技术

直流输电尤其是特高压直流输电具有输送距离长、容量大、控制灵活、调度方便、损耗低、输电走廊占地少等诸多优点，在我国得到推广应用。但是当太阳等离子风的动态变化与地磁场相互作用产生的“地磁风暴”或者直流输电单极大地方式运行时会让变压器出现直流偏磁现象。

对于远距离输电的双端直流系统，通常是双极运行方式。但当单极线路检修时往往会采用单极大地回路方式运行，或者在直流输电系统建设初期，为了提高经济效益，往往建好一极后即投入运行，这时高达几千安培的直流电流从直流接地极直接注入大地会通过变压器的接地中性点进入交流电网，导致变压器的励磁电流中增加了直流分量。该直流分量会导致变压器的铁芯半周磁饱和，铁芯的高度饱和会使漏磁增加，引起金属结构件和油箱过热，破坏绝缘，影响变压器的寿命。这种变压器的非正常工作状态还会产生大量谐波，增加变压器的无功消耗，并可能影响继电保护。同时，直流偏磁还会导致变压器铁芯磁致伸缩更加严重，从而使变压器振动加剧、噪声加大，影响变压器的正常运行。

为了避免电力变压器产生直流偏磁问题，防止由此引发的一系列电磁效应，能够及时有效地测量出变压器的运行状态，对电力系统的稳定运行尤为重要。变压器中性点接电流表或者通过测量噪声来检测变压器的运行状态是比较常见的方案，但传统的方案不能做到长时间监测变压器的运行状态并且易受外界环境的干扰，例如在大型工厂附近会产生大量的噪声，这对通过测量噪声的方法来检测变压器的运行状态会产生干扰。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种通过振动信号分析的变压器直流偏磁检测装置及方法，本装置能够测量变压器直流偏磁状态下的振动信号，可靠性高，成本低，确保变压器的稳定运行。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一方面，本发明提供一种通过振动信号分析的变压器直流偏磁检测装置，包括振动信号检测传感器、BK信号采集装置、电压检测单元、计算机；

所述振动信号检测传感器设置于待测变压器油箱外壁上，所述振动信号检测传感器的输出端与所述BK信号采集装置的输入端相连接；所述BK信号采集装置的输出端通过网线与计算机相连接；

所述电压检测单元由电容钳形万用表和示波器组成，所述万用表的表笔一端接在待测变压器的输出端，另一个表笔接在待测变压器的中性点；所述示波器的表针一端接在待测变压器的输出端，另一个表针接在待测变压器的中性点；

另一方面，本发明提供一种通过振动信号分析的变压器直流偏磁检测方法，通过所述的一种通过振动信号分析的变压器直流偏磁检测装置实现，包括如下步骤：

步骤1：将振动信号检测传感器设置在待测变压器的油箱表面，采集待测变压器产生的振动信号；

步骤2：电脑参数设置，做好测试前的准备，将传感器与BK信号采集装置信号接收端进行连接，BK信号采集装置信号输出端与计算机连接；

步骤3：接通电压检测单元和示波器，实时检测线路中的直流电压量；

步骤4：通过使用时间数据记录软件进行振动数据采集；