[发明专利]一种用于油浸式电抗器的自适应压紧装置及方法

权利要求书

1.一种用于油浸式电抗器的自适应压紧装置，其特征在于，包括设置在电抗器铁轭上表面的X向固定轴和设置在铁轭侧表面的Z向固定轴，所述X向固定轴连接有X向液压扳手，所述Z向固定轴连接有Z向液压扳手；所述X向液压扳手和Z向液压扳手固定在电抗器的油箱内壁上；

所述铁轭的上表面还设有用于采集铁芯的X向和Z向振动信号的位移传感器；所述位移传感器通讯连接至微处理器，所述微处理器根据位移传感器传输过来的振动信号判断铁芯的振动状态，并根据铁芯的振动状态控制所述X向液压扳手和所述Z向液压扳手工作；

所述铁芯的上下端分别设有上压板和下压板，所述铁芯贯穿上下地设有一拉杆，并在所述拉杆的上端设置用于压紧磁屏蔽和芯柱的螺母；

所述的位移传感器和Z向液压扳手均设置在所述的上压板上，所述位移传感器位于所述螺母的边缘处。

2.根据权利要求1所述的用于油浸式电抗器的自适应压紧装置，其特征在于，所述的X向固定轴包括X向固定轴一和X固定轴二；所述X向液压扳手包括X向液压扳手一和X向液压扳手二；所述X向固定轴一和X向固定轴二分别设于铁轭的左上和右上拐角处的侧面1/2处，二者的末端分别与固定在油箱内壁上的X向液压扳手一和X向液压扳手二相连；

所述的Z向固定轴包括Z向固定轴一和Z固定轴二；所述Z向液压扳手包括Z向液压扳手一和Z向液压扳手二；所述Z向固定轴一和Z向固定轴二分别设于所述上压板上表面的螺母前侧和后侧，二者的末端分别与固定在油箱内壁上的Z向液压扳手一和Z向液压扳手二相连。

3.根据权利要求1所述的用于油浸式电抗器的自适应压紧装置，其特征在于，所述的油箱外设有X向油泵和Z向油泵，所述微处理器连接并控制X向油泵和Z向油泵的运行状态；所述X向油泵通过高压油管控制X向液压扳手的运行；所述Z向油泵通过高压油管控制Z向液压扳手的运行。

4.根据权利要求1所述的用于油浸式电抗器的自适应压紧装置，其特征在于，所述的X向液压扳手和Z向液压扳手采用中空液压扳手，包括液压马达、油管接口、六角衬圈及基座，通过所述基座固定在油箱内表面上。

5.根据权利要求1所述的用于油浸式电抗器的自适应压紧装置，其特征在于，所述的X向固定轴和Z向固定轴的扭矩T_s设定为：

式中，T₀表示X向固定轴和Z向固定轴参照螺栓的推荐预紧扭矩。

6.一种用于油浸式电抗器的自适应压紧方法，基于权利要求1~5任一权利要求所述的用于油浸式电抗器的自适应压紧装置实现，其特征在于，包括以下步骤：

1）位移传感器实时采集电抗器铁芯的X向和Z向振动信号；

2）通过运算器计算X向和Z向加速度均方根值；

3）通过运算器对实测的X向、Z向加速度均方根值a_rms,x、a_rms,z与X向、Z向加速度阈值A_max,x、A_max,z进行比较，判断铁芯的振动状态是否异常；

4）根据运算器的判定结果，通过控制器控制X向液压扳手和Z向液压扳手的工作状态，以从X向或者Z向对铁芯施加压紧力。

7.根据权利要求6所述的用于油浸式电抗器的自适应压紧方法，其特征在于，在电抗器运行过程中，步骤1）~ 3）一直持续进行；当系统进入步骤4）时，步骤1）~ 3）仍然同步持续进行；X向液压扳手和Z向液压扳手的油泵每次启动运行时间为1s，1s过后根据步骤3）的实时判定结果决定是否继续启动运行；直到铁芯的X向和Z向振动均正常时，结束步骤4），即停止对铁芯施加压紧力。

8.根据权利要求6所述的用于油浸式电抗器的自适应压紧方法，其特征在于，步骤1）中所述的振动信号采用加速度，采样频率不小于10 kHz；

步骤2）中采用下式计算得到加速度均方根值a_rms：

式中，T表示计权时间；a_i表示每次采样得到的加速度；N表示采样次数；

电抗器铁芯X向的加速度阈值为0.3 m/s²， Z向的加速度阈值为0.2 m/s²。