电力变压器润滑油状态在线监测方法及系统与流程

本发明涉及电力设备监测，特别是涉及一种电力变压器润滑状态在线监测方法及系统。

背景技术：

1、变压器作为配网电力系统关键重要设备，变压器的运行状态直接关系到电力系统安全稳定重要。在电力变压器中通常会填充润滑油以起到绝缘、散热、消弧等作用，在变压器长期运行的过程中由于部件间的摩擦作用会出现磨损产生碎片，长此以往会出现油膜破裂导致润滑不良，或者在润滑油中包含大量碎片造成部件更大面积的磨损，并造成变压器产生振动，降低变压器的使用寿命，因此需要对润滑油的状态进行检测分析，以确定电力变压器的故障情况。

2、目前进行润滑油检测时需要专业人员进行油样采集，然后将油样带回实验室或者色谱分析中心进行油样分析检测，由于采样工作人员受限，一般都是定期进行油样采集，无法实时对油样进行检测；在一些智能变电站中也有采用在线油色谱分析的监测方式，但由于分析算法的局限性和现场环境的复杂性，单纯的计算机分析方式很长一段时间内都无法完全代替专家进行人工分析的方式，大大降低了检测的准确性。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电力变压器润滑状态在线监测方法及系统，具有可实时进行润滑油检测、且检测准确性高的优点。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种电力变压器润滑状态在线监测方法，包括：

4、获取反映润滑油状态的振动信号以初步确定润滑油故障情况；

5、在测量链中具有足够的信噪比后，对振动信号进行滤波处理以得到稳定的振动脉冲信号；

6、获取待测设备运行的加速度信号以滤除机器噪音进行信号纠正，并通过振动脉冲信号以识别振动源；

7、利用ftir光谱仪对采集的润滑油油样进行分析以识别润滑油中的碎屑情况。

8、实现上述技术方案，通过获取待测设备的振动信号，由于润滑油处在不同状态时设备运行会出现不同的振动状态，从产生不同的特定的振动信号，因此每种特定的振动信号能够代表不同的润滑油状态，能够初步判断润滑油出现何种故障，从而能够及时进行设备维护；而对振动信号进行滤波处理后，得到稳定的振动脉冲信号，并通过获取的加速度信号进行计算分析滤除机器噪音进行信号纠正，使得振动脉冲信号更加准确，通过振动脉冲信号识别振动源，从而能够快速准确的得到故障位置；而当根据振动信号确定出现润滑油中碎屑过量时，通过采集设备中的润滑油油样，利用ftir光谱仪进行分析识别，即可获得润滑油中的碎屑情况，对润滑油状态进行准确的判断。

9、作为发明的一种优选方案，所述获取反映润滑油状态的振动信号以初步确定润滑油故障情况具体包括：

10、通过振动传感器采集设备运行的振动信号，并设定基准对比信号，所述基准对比信号包括对应润滑油膜破裂时状态的第一对比信号和对应润滑油中包含的碎屑超标时状态的第二对比信号；

11、将获取的振动信号与第一对比信号和第二对比信号相对比，若获取的振动信号与第一对比信号相匹配，则初步确定润滑油出现第一故障状态，若获取的振动信号与第二对比信号相匹配，则初步确定润滑油出现第二故障状态。

12、实现上述技术方案，通过设定对应润滑油不同状态的基准对比信号，将采集的振动信号与基准对比信号进行对比分析，从而能够初步判定润滑油的故障状态。

13、作为发明的一种优选方案，在获取所述振动信号时还同步获取温度信号，并通过所述温度信号反映润滑油的粘度值以对振动信号进行补偿计算。

14、实现上述技术方案，由于温度对润滑油的粘度具有极大的影响，而润滑油的粘度能够对振动信号直接产生影响，通过对振动信号进行补偿计算，从而能够使得振动信号更加准确。

15、作为发明的一种优选方案，所述对振动信号进行滤波处理以得到稳定的振动脉冲信号具体包括：

16、利用恒定时间延迟滤波器对振动信号进行预滤波处理以得到振动脉冲信号；

17、通过最优前置滤波器选择信号源分离，将振动脉冲信号的谐波序列移动至基频以进行能量估计。

18、作为发明的一种优选方案，所述获取待测设备运行的加速度信号以滤除机器噪音进行信号纠正时，进行选择性滤波排除特定的正弦信号，通过选定频段内的能量估计以判断故障情况。

19、作为发明的一种优选方案，所述获取待测设备运行的加速度信号以滤除机器噪音进行信号纠正时，还通过能量估计器增强局部能量以将fft分布的峰值集中到其基带中。

20、实现上述技术方案，能够确保频谱分量的精度与速度精度及轴承故障频率无关，从而使得检测结果更加准确。

21、作为发明的一种优选方案，所述利用ftir光谱仪对采集的润滑油油样进行分析以识别润滑油中的碎屑情况具体包括：

22、当采集的振动信号与第二对比信号相对应时，发出润滑油油样采集提示信息；

23、在采集完润滑油油样后利用ftir光谱仪对润滑油油样进行分析处理；

24、通过ftir光谱仪的光谱分析结果以确定润滑油中含有的碎屑情况。

25、实现上述技术方案，当振动信号与第一对比信号相对应时，说明润滑油故障为润滑不良部件之间的润滑油膜破裂导致润滑不良，此时无需对润滑油油样进行检测，而当振动信号与第二对比信号相对应时，说明润滑油的故障为包含的碎屑超标，此时进行润滑油油样采集，利用ftir光谱仪对采集的润滑油油样进行分析，根据分析结果即可得到碎屑的含量，从判断润滑油的碎屑情况。

26、另一方面，为解决上述技术问题，本发明还提供一种电力变压器润滑状态在线监测系统，包括：

27、采集模块，用于获取反映润滑油状态的振动信号；

28、判断模块，用于依据所述振动初步确定润滑油故障情况；

29、信号处理模块，用于在测量链中具有足够的信噪比后，对振动信号进行滤波处理以得到稳定的振动脉冲信号；

30、信号纠正模块，获取待测设备运行的加速度信号以滤除机器噪音进行信号纠正，并通过振动脉冲信号以识别振动源；

31、识别模块，用于根据ftir光谱仪对采集的润滑油油样的分析结果以识别润滑油中的碎屑情况。

32、实现上述技术方案，通过采集模块获取待测设备的振动信号，由于润滑油处在不同状态时设备运行会出现不同的振动状态，从产生不同的特定的振动信号，因此每种特定的振动信号能够代表不同的润滑油状态，通过判断模块能够初步判断润滑油出现何种故障，从而能够及时进行设备维护；而通过信号处理模块对振动信号进行滤波处理后，得到稳定的振动脉冲信号，并通过信号纠正模块获取的加速度信号进行计算分析滤除机器噪音进行信号纠正，使得振动脉冲信号更加准确，通过振动脉冲信号识别振动源，从而能够快速准确的得到故障位置；而当根据振动信号确定出现润滑油中碎屑过量时，通过采集设备中的润滑油油样，利用ftir光谱仪进行分析识别，识别模块对ftir光谱仪进行识别，即可获得润滑油中的碎屑情况，对润滑油状态进行准确的判断。

33、另一方面，为解决上述技术问题，本发明还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述任一技术方案所述在线监测方法的步骤。

34、另一方面，为解决上述技术问题，本发明还提供一种存储有计算机可读指令的存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如上述任一技术方案所述在线监测方法的步骤。

35、如上所述，本发明具有以下有益效果：

36、本发明实施例通过提供一种电力变压器润滑状态在线监测方法及系统，其中，所述方法包括：获取反映润滑油状态的振动信号以初步确定润滑油故障情况；在测量链中具有足够的信噪比后，对振动信号进行滤波处理以得到稳定的振动脉冲信号；获取待测设备运行的加速度信号以滤除机器噪音进行信号纠正，并通过振动脉冲信号以识别振动源；利用ftir光谱仪对采集的润滑油油样进行分析以识别润滑油中的碎屑情况。通过获取待测设备的振动信号，由于润滑油处在不同状态时设备运行会出现不同的振动状态，从产生不同的特定的振动信号，因此每种特定的振动信号能够代表不同的润滑油状态，能够初步判断润滑油出现何种故障，从而能够及时进行设备维护；而对振动信号进行滤波处理后，得到稳定的振动脉冲信号，并通过获取的加速度信号进行计算分析滤除机器噪音进行信号纠正，使得振动脉冲信号更加准确，通过振动脉冲信号识别振动源，从而能够快速准确的得到故障位置；而当根据振动信号确定出现润滑油中碎屑过量时，通过采集设备中的润滑油油样，利用ftir光谱仪进行分析识别，即可获得润滑油中的碎屑情况，对润滑油状态进行准确的判断。