[发明专利]一种基于振动相位分布的高压并联电抗器故障诊断方法

说明书

本发明涉及一种基于振动相位分布的高压并联电抗器故障诊断方法，其包括以下步骤，1在高压并联电抗器上确定被测区域并划分网格，网格的交点为测点；2确定参考信号；3测量被测点振动；4获得振动相位分布；5计算相位分布偏差因子；所述相位分布偏差因子大于0.2则为发生机械故障，小于等于0.2则为未发生机械故障。本发明诊断结果准确性高。

技术领域

本发明涉及一种高压并联电抗器故障诊断方法，具体涉及一种基于振动相位分布的高压并联电抗器故障诊断方法。

背景技术

随着中国电力工业的迅速发展，特高压交直流互联大电网逐渐形成，大容量远距离电能输送保证了我国电力需求平衡。高压并联电抗器作为电网可靠运行的重要组成部分，能够有效补偿特(超)高压输电线路的容性无功，改善电压分布，是远距离输电系统的关键设备。为保证电抗值在一定范围内恒定，高压并联电抗器的铁心一般设计成带间隙的结构，铁心饼采用冷轧硅钢片叠装而成，各铁心饼间用非磁性绝缘板(磨平的圆瓷柱或大理石圆垫块)隔开形成间隙。由于气隙的磁阻比铁心大得多，所以磁力线通过硅钢片进入气隙时，在气隙边缘存在明显的漏磁现象，在交变磁场中电磁力使铁心饼间产生振动和噪声，再加上铁心本身存在磁致伸缩所导致的非线性振动，因此其机械振动和噪声问题比变压器更加严重。振动会导致压紧件、结构件的机械疲劳，长期运行存在疲劳松动的情况。线圈、铁心(夹件)、螺栓紧固件等元器件松动，将进一步加剧振动的发生，严重时还可能引起设备内部过热、放电等缺陷。

电抗器的机械缺陷往往为潜伏性隐患，难以通过常用的电气特征参量准确地诊断出来。目前，高压并联电抗器的检测手段主要采用油色谱分析或局部放电检测的方法，近年来已经发生多起因电抗器内部组件松动引起放电导致的色谱超标，而通过油色谱或局放检测的方法难以灵敏、准确、较早地检测出线圈、铁心或紧固件松动等机械类缺陷，亟需研究有效的电抗器机械缺陷检测方法并应用于工程实际。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种诊断结果准确性高的基于振动相位分布的高压并联电抗器故障诊断方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案为：

其包括以下步骤，

(1)在高压并联电抗器上确定被测区域并划分网格，网格的交点为测点；

(2)确定参考信号；

(3)测量被测点振动；

(4)获得振动相位分布；

(5)计算相位分布偏差因子；所述相位分布偏差因子大于0.2则为发生机械故障，小于等于0.2则为未发生机械故障。

进一步地，步骤(1)中，相邻测点的间距大于等于3cm且小于等于10cm。

进一步地，步骤(2)中，将高压并联电抗器电流信号作为参考信号，去校准不同测点的振动信号。

进一步地，步骤(3)中，在每个测点处设置一个加速度传感器来测试所述测点处的振动。

进一步地，将所述加速度传感器上设置电磁屏蔽。

进一步地，步骤(4)中，对步骤(3)获得的振动信号，进行快速傅里叶变换，获得振动信号在100Hz下的相位，对参考信号做同样操作，然后每个测点的振动相位减去对应参考信号的相位，得到被测电抗器校准后的相位，通过测量位置和矩阵元素的对应关系，得到被测电抗器被测区域的校准后相位分布矩阵，对该矩阵进行线性插值和绘图，得到振动相位分布的云图。

进一步地，在对所述矩阵进行线性插值时，进行归算，将相位限制在-pi到pi之间。

进一步地，若插值得到的值大于pi则减去2*pi，若插值得到的值小于-pi,则加上2*pi，其中pi是圆周率。

进一步地，所述相位分布偏差因子h为：