油浸式变压器内部局部过热判断与过热点定位方法_2

文档序号:9470367阅读:来源:国知局
2是本发明具体实施的系统结构框图;
[0029] 图3是本发明油浸式变压器振动传感器放置位置示意图;
[0030] 图4是变压器6号测点位置未发生局部过热故障振动信号功率谱图;
[0031] 图5是变压器6号测点位置发生局部过热故障振动信号功率谱图。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合说明书附图,对本发明作进一步的说明。
[0033] 如图1-图2所示本发明具体实施的系统结构框图,油浸式变压器内部局部过热判 断与过热点定位系统,系统包含调理电路、数据采集仪、上位机、8个振动传感器和1个电流 互感器,其中8个振动传感器分别经调理电路与数据采集仪连接,且8个振动传感器分别放 置在油浸式变压器前后左右位置(前后各3、左右各1),数据采集仪采集各振动传感器检测 到的振动信号并传送至上位机PC,上位机对此振动信号进行存储和计算处理,并进行故障 判断。
[0034] 在本实施例中,8个振动传感器依靠磁铁底座的强大吸附力吸在油箱表面,电流互 感器接在变压器二次侧。如图3所示,1、2、3、4、5、6、7、8号即8个振动传感器放置位置,其 中A、B、C为高压侧,a、b、c、0为低压侧;数字1-8中不带括号的数字为图示的可视面测点, 带括号的数字为图示的非可视面测点。
[0035] 本发明还包括基于上述油浸式变压器内部局部过热判断与过热点定位系统的方 法,该方法用于油浸式变压器内部局部过热的判断和过热点定位,且该方法可在油浸式变 压器有载运行下进行,共有5个步骤,步骤(1)-(3)为在确认变油浸式变压器内部没有局 部过热故障时对变压器进行振动信号的测量,并将对测量值(即800Hz~1800Hz频段内 振动信号各分量的幅值)求和后乘以一定系数后得到的数值作为过热的温度阈值,步骤 (4)-(5)为油浸式变压器在正常运维中的检测,并判断变压器内部有无局部过热故障:
[0036] (1)设置数据采集仪采样频率和采样时长,连续5次采集各路振动传感器检测到 的振动信号;
[0037] (2)上位机PC对采集到的振动信号先进行滤波处理,再进行时频变换,得到各路 振动传感器每次采样信号频谱中800Hz~1800Hz频段内振动信号全部分量的幅值;
[0038] (3)对每路振动传感器5次采样信号频谱中800Hz~1800Hz频段内振动信号全部 分量的幅值进行求和,得到每路振动传感器每次采样信号频谱中800Hz~1800Hz频段各分 量幅值之和,将每路振动传感器每次采样信号频谱中800Hz~1800Hz频段各分量幅值之和 (是指单个振动传感器单次的采样信号频谱中800Hz~1800Hz频段各分量幅值之和,可以 在5次测量中任选一次作为测量值,也可将5次分别测量的各分量幅值之和的平均值作为 测量值)乘以一定系数后分别得到油浸式变压器各位置(即各振动传感器对应的变压器位 置)的温度阈值T1A、T1B、Tie…,将温度阈值存储在上位机PC中,T1A、T1B、IV??指的是油浸式 变压器不同位置的温度阈值;
[0039](4)在变压器正常运维中,重复步骤(1)-(3),重新得到的每路振动传感器连续5 次采样测量结果中,若有连续3次采样的振动信号800Hz~1800Hz频段处各分量幅值之和 大于该位置的过热阈值时,进入步骤(5),否则返回步骤(4);
[0040] (5)各路振动传感器某次(可任选)采样的振动信号频谱中800Hz~1800Hz频 段处各分量幅值之和,与其对应的油浸式变压器某位置的温度阈值的比值分别表示为A1A、 X1B、XW,各路振动传感器某次采样的振动信号频谱中800Hz~1800Hz频段处各分量幅 值之和分别为D1A,D1B,Die.各分量幅值之和,分别与T1A、T1B、Tie 对应。
[0041] A1A、A1B、Aie…的各比值中,哪个的比值大于2,该振动传感器所在位置对应变压 器内部位置就出现明显内部局部过热故障,大于1且小于等于2表明该振动传感器所在位 置对应变压器内部位置为轻微局部过热故障;小于等于1为正常状态,变压器内部没有发 生局部过热故障。
[0042] 其中,上述步骤(3)中的一定系数为2. 2~3倍。
[0043] 本发明还包括基于上述油浸式变压器内部局部过热判断与过热点定位系统的方 法,该方法用于油浸式变压器内部局部过热的判断和定位,且该方法是在油浸式变压器有 载运行下进行,共有5个步骤,步骤(1)-(3)为在确认油浸式变压器内部没有局部过热故障 时对变压器进行振动信号的测量,并将测量值(即800Hz~1800Hz频段内振动信号全部分 量的幅值)折算求和处理后乘以一定系数作为过热的温度阈值,步骤(4)-(5)为油浸式变 压器在正常运维中的检测,并判断变压器内部有无局部过热故障:
[0044] (1)设置数据采集仪采样频率和采样时长,在(70~100) %额定电流状态(该状 态对应电流值I,该电流值为油浸式变压器在有载运行下确定温度阈值时的负载电流)连 续5次采集各路传感器检测到的振动信号并采集电流值I;
[0045] (2)上位机PC对采集到的振动信号先进行滤波处理,再进行时频变换,得到各路 振动传感器每次采样信号频谱中800Hz~1800Hz频段内振动信号全部分量的幅值;
[0046] (3)对每路振动传感器5次采样信号频谱中800Hz~1800Hz频段内振动信号全部 分量的幅值的折合值进行求和,得到每路振动传感器每次采样信号频谱中800Hz~1800Hz 频段各分量幅值的折合值之和,将各幅值的折合值之和(指对单路振动传感器单次的采样 信号频谱中800Hz~1800Hz频段各分量幅值的折合值进行求和,可以在5次测量中任选 一次作为测量值,也可将5次分别测量的各分量幅值折合值之和的平均值作为测量值)乘 以一定系数后分别得到油浸式变压器各位置的温度阈值T2A、T2B、T2e…,将温度阈值存储在 上位机PC中,T2A、T2B、T2e…指的是油浸式变压器不同位置的温度阈值;
[0047](4)在变压器正常运维中,重复步骤(1)-(3),重新得到的每路振动传感器连续5 次采样测量结果中,若有连续3次采样的振动信号800Hz~1800Hz频段处各分量幅值的折 合值之和大于该位置的过热的温度阈值时,进入步骤(5),否则返回步骤(4);
[0048] (5)各振动传感器某次(可任选)采样的振动信号频谱中800Hz~1800Hz频段处 各分量幅值的折合值之和,与其对应的油浸式变压器某位置的温度阈值的比值分别表示为 入2A、X2B、XW,各路振动传感器某次采样的振动信号频谱中800Hz~1800Hz频段处各分 量幅值的折合值之和,分别为D2A,D2B,D2e...;幅值的折合值之和,分别与T2A、T2B、T2e-一对 应。
[0049]X2A、A2B、A2e…各比值中,哪个的比值大于2,该振动传感器所在位置对应变压器 内部位置就出现明显内部局部过热故障;若大于1且小于2,该振动传感器所在位置对应变 压器内部位置为轻微局部过热故障;若干小于等于1则为正常状态,变压器内部没有发生 局部过热故障。
[0050] 其中,保持检测内部局部过热故障时油浸式变压器的负载电流与确定过热阈值 (即温度阈值)时油浸式变压器的负载电流相等,步骤(4)中,若有连续3次采样的振动信 号800Hz~1800Hz频段处各分量幅值的折合值之和(各分量幅值的折合值之和与各分量 幅值之和相等)大于该位置的温度阈值时,进入步骤(5);此时各路振动传感器某次采样的 振动信号频谱中800Hz~1800Hz频段处各分量幅值之和作为D2A,D2B,D2e...,各分量幅值之 和分别与T2A、T2B、T2e-一对应得到A2A、A2B、A2e...。
[0051] 其中,如果检测内部局部过热故障时油浸式变压器的负载电流与确定过热阈值时 油浸式变压器的负载电流不等,则需先将测量值的各分量按式(1)进行折合,折合后再求 和。用下式折合振动信号在800Hz~1800Hz频段处的频谱分量幅值之和:
[0053]上式中,4是任意负载电流下某路振动传感器单次检测的振动信号在800Hz~ 1800Hz频段内各分量幅值(即单个分量幅值),Ax'是Ax的折合值,K是检测过热故障
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