专利名称：非晶合金干变线圈绝缘结构及去除局部放电信号噪声方法
技术领域：
本发明涉及电力变压器制造及内部绝缘监测技术，具体的讲，是一种非晶合金干式变压器的线圈绝缘结构及去除局部放电信号中噪声的方法。
背景技术：
目前，在非晶合金变压器中，线圈缠绕成圆的形状，导致变压器的体积大、成本高， 而且每一层的线圈绕制的匝数都相同，既不利于散热，又不利于绝缘漆浸透，同时，线圈端部多采用传统的斜口端绝缘，外形看上去不美观，也不能够满足足够的机械强度。监测变压器内部局部放电时，由于运行设备现场环境复杂，在进行监测时往往会遇到各种干扰，如周期性窄带干扰和白噪声。这些干扰严重的影响监测的灵敏度和可靠性。因此，干扰的消除和抑制是局部放电监测的关键问题。
发明内容
本发明是针对现有技术的不足，提供一种新型的H级半包封三柱非晶合金干式变压器线圈绝缘结构，使得变压器体积小，外形美观，能满足足够的机械强度，线圈内部散热性好，绝缘漆浸透能力强，铁芯内部场强均匀分布，抗短路能力强。基于傅立叶分析和小波变化的方法，去除监测局部放电信号中噪声，计算简单，排除干扰，使得分析结果更准确。本发明通过下属技术方案予以实现采用一种H级半包封三柱非晶合金干式变压器的线圈绝缘结构，其包括线圈端部，线圈段间，线圈绕组，线圈外部，其特征在于所述的线圈端部采用矩形端圈，线圈段间用燕尾垫块隔开，线圈绕组采用矩形圆筒式结构绕制，线圈外部经包扎-真空压力烘干-浸漆-固化工艺处理。此外，监测局部放电信号时，通过安装在绝缘绕组上的两个传感器采集放电信号，送给噪声分析仪，通过分析仪分离出噪声中的周期性窄带干扰和白噪声，只要加入大小相等、极性相反的补偿信号予以抵消，此时送到主机中的信号就是局部放电信号，技术人员方可以准确地判断变压器的绝缘问题所在。所述的线圈端部采用类似SGBlO产品的端圈结构-矩形端圈，端部加放阶梯端绝缘。所述的燕尾垫块沿圆周八等份均匀分布，它的高度与线圈幅向尺寸一致。所述的线圈绕组采用四段式分布，每段各层间线圈匝数按照金字塔形排列，层问绝缘用NOMEX纸，电磁线为H级双膜杜邦纸扁线。所述的线圈包封采用四段整体包封，先用一张聚酯亚胺板包封，再用H级高强度、 耐高温材料半叠包扎两层。本发明的去除局部放电信号噪声方法包括数据采集、数据处理和数据分析，所述的方法包括一下步骤数据采集步骤通过光线通信、光纤转换器将内置传感器检测到的局部放电声波信号转换为电信号与上位机进行数据交换，存储在上位机ACCESS数据库中的过程；数据处理步骤使用分析仪对上面数据库中数据做傅立叶分析和小波变换得到周期性窄带干扰和白噪声，再通过补偿器补偿大小相等、极性相反的信号，就得到想要的局部放电信号；数据分析步骤局部放电信号的物理属性显示在主机上，技术人员可以通过分析软件找到绝缘存在问题的位置。本发明的有益效果是线圈端部采用了矩形线圈，使外形美观，又能满足足够的机械强度，线圈段间用燕尾垫块隔开，既保证段间距离，又保证了段间留有足够的空隙，有助于散热和浸溃漆完全浸透，线圈绕组以圆形结构绕制，这就使场强分布均匀，线圈外部线圈经包扎后，再经过烘干-浸漆-固化工艺，具备了较好的抗短路能力。采用傅立叶分析和小波变换进行去噪处理，过程计算简单、方法成熟，去噪效果较好，使得分析结果更快更准确。
图I本发明纵向剖视图；图2本发明俯视图；图3局部放电去噪流程图其中⑴矩形线圈⑵绝缘桶(3)绕组(4)燕尾垫块(5)外部加强绝缘。
具体实施例方式以下结合附图对本发明具体介绍如下如图I所示一种变压器线圈绝缘结构，包括矩形端圈、绝缘筒、线圈绕组、外部加强绝缘，其中矩形端圈采用类似SGBlO产品的端圈结构，外形美观，又能满足足够的机械强度。线圈绕组采用四段圆筒式结构绕制，每段各层间线圈匝数按金字塔形规律绕制， 从内到外线圈匝数由密到稀；线圈每层之间用NOMEX纸隔开绝缘，电磁线采用H级双膜杜邦纸扁线；外部加强绝缘是把四段整体包封，即在外部先包一张聚酯亚胺板，再用H级高强度、耐高温材料半叠包扎两层，再经真空压力烘干-浸漆-固化工艺处理，基本解决了抗短路能力差的问题。如图2所示各段线圈之间插装的燕尾垫块，把线圈段间相互隔开，有助于散热和浸溃漆完全浸透；所述的燕尾垫块高度和线圈幅向尺寸一致，在每段之间均匀放置8块燕尾垫块。对去除局部放电信号噪声方法也做进一步描述，所述的方法包括以下步骤数据采集步骤通过光线通信、光纤转换器将内置传感器检测到的局部放电声波信号转换为电信号与上位机进行数据交换，存储在上位机ACCESS数据库中的过程；数据处理步骤使用分析仪对上面数据做傅立叶分析和小波变换得到周期性窄带干扰和白噪声，再信号补偿器补偿大小相等、极性相反的信号，就得到想要的局部放电信号;数据分析步骤局部放电信号的物理属性显示在主机上，技术人员可以通过分析软件找到绝缘存在的问题。所述的内置传感器通过信号输入通道与变压器绝缘绕组相连接。
所述的内置传感器通过RS232串行通信协议与光纤转换器相连接，光纤转换器通过光纤通信总线与上位机相连接。所述的傅立叶分析处理，是对采集到的混有干扰的信号波形进行快速傅立叶变换，找到窄带干扰的一系列中心频率Qi，选取合适的傅立叶系数，从而得到周期性窄带干扰。所述的小波变换处理，是对采集到的干扰信号进行小波包变换，选择熵值最小的一个作为小波变换的基函数，从而获得最好的分类性能，给出最好的信号变换。所述的分析过程，是把处理后的数据转存在INSQL实时数据库中，采用INSQL数据库分析软件对数据处理、分析，最终判定局部放电的问题所在，进而采取修改措施。本技术领域的技术人员应该认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明专利，而并非用作于对本发明的限定，只要是在发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化， 变形都降落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.本发明公开的非晶合金干变线圈绝缘结构及去除局部放电信号噪声方法，其包括线圈端部，线圈段间，线圈绕组，线圈外部，其特征在于所述的线圈端部采用矩形端圈，线圈段间用燕尾垫块隔开，线圈绕组采用矩形圆筒式结构绕制，线圈外部经包扎-真空压力烘干-浸漆-固化工艺处理。在监测局部放电信号时，通过安装在绝缘绕组上的两个传感器采集放电信号，再经过放大器-分析仪，通过分析仪分离出噪声中的周期性窄带干扰和白噪声，只要加入大小相等、极性相反的补偿信号予以抵消，此时送到主机中的信号就是局部放电信号，技术人员方可以准确地判断变压器的绝缘问题所在。
2.根据权利要求I所述的非晶合金干变线圈绝缘结构及去除局部放电信号噪声方法， 其特征在于线圈端部采用类似SGBlO产品的端圈结构-矩形端圈，端部加放阶梯端绝缘。
3.根据权利要求I所述的非晶合金干变线圈绝缘结构及去除局部放电信号噪声方法， 其特征在于所用的燕尾垫块沿圆周八等份均匀分布，它的高度与线圈幅向尺寸一致。
4.根据权利要求I所述的非晶合金干变线圈绝缘结构及去除局部放电信号噪声方法， 其特征在于所述的线圈绕组采用四段式分布，每段各层间线圈匝数按照金字塔形排列，层间绝缘用NOMEX纸，电磁线为H级双膜杜邦纸扁线。
5.根据权利要求I所述的非晶合金干变线圈绝缘结构及去除局部放电信号噪声方法， 其特征在于所述的线圈包封采用四段整体包封，先用一张聚酯亚胺极包封，再用H级高强度、耐高温材料半叠包扎两层。
6.根据权利要求I所述的非晶合金干变线圈绝缘结构及去除局部放电信号噪声方法， 所述的内置传感器通过RS232串行通信协议与光纤转换器相连接，光纤转换器通过光纤通信总线与上位机相连接。
7.根据权利要求I所述的非晶合金干变线圈绝缘结构及去除局部放电信号噪声方法， 所述的傅立叶分析处理，是对采集到的混有干扰的信号波形进行快速傅立叶变换，找到窄带干扰的一系列中心频率《i，得到傅立叶系数，从而得到周期性窄带干扰。
8.根据权利要求I所述的非晶合金干变线圈绝缘结构及去除局部放电信号噪声方法， 所述的小波变换处理，是对采集到的干扰信号进行小波包变换，选择熵值最小的一个作为小波变换的基函数，从而获得最好的分类性能，给出最好的信号变换。
9.根据权利要求I所述的非晶合金干变线圈绝缘结构及去除局部放电信号噪声方法， 所述的分析过程，是把处理后的数据转存在INSQL实时数据库中，采用INSQL数据库分析软件对数据处理、分析，最终判定局部放电的问题。
全文摘要
本发明公开的非晶合金干变线圈绝缘结构及去除局部放电信号噪声方法，其包括线圈端部(1)，线圈段间，线圈绕组(3)，线圈外部(5)。其特征在于线圈端部(1)采用矩形端圈，外形美观，机械强度强；线圈段间用燕尾垫块隔开，空间足够，有助于散热和浸渍漆完全浸透；线圈绕组(3)采用矩形圆筒式结构绕制，线圈外部(5)经包扎-真空压力烘干-浸漆-固化工艺处理，使场强分布均匀，抗短路能力强。监测局部放电时，通过传感器采集放电信号，送给噪声分析仪，分析仪分离噪声中的周期性窄带干扰和白噪声；补偿大小相等、极性相反的补偿信号，此时可以得到真正局部放电信号，技术人员可以准确地判断其的绝缘问题所在。
文档编号H01F27/32GK102592806SQ20111043354
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者印德林, 夏方明, 廖志凌, 徐锡舟, 李 杰, 洪振兴, 赵晓明 申请人:江苏宏安变压器有限公司