[发明专利]变压器有载分接开关机械状态的在线监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种信号监测方法，尤其涉及一种变压器有载分接开关机械状态的在线监测方法。 

背景技术

有载调压变压器是电力系统各种设备中非常重要的关键设备之一，主要通过有载调压分接开关（OLTC：On-load Tap Changer）的逐级动作，实现电力变压器的有载调压，因此，有载分接开关是电力变压器的关键核心部件之一。 

依靠有载分接开关准确及时的切换动作，不仅可减少和避免电压的大幅度波动，而且可以强制分配负荷潮流，挖掘设备无功和有功出力，增加电网调度的灵活性。 

随着对电能质量要求的提高，有载调压电力变压器日均调压次数显著增加，调压次数也随之增加，相应地，导致有载分接开关的故障率呈现增长趋势，影响电力系统的安全稳定运行。 

国外统计资料表明，有载分接开关故障占有载调压变压器故障的41%，且呈上升趋势。国内平均统计数据表明，有载分接开关的故障占变压器故障的20%以上。因此，对运行中的电力变压器的有载分接开关的运行状态进行在线监测和故障诊断，及时发现有载分接开关的潜在故障隐患及损失程度，研究有载分接开关的状态评估技术，实现设备维修的合理化、规范化和科学化，符合智能化变电站中关于实施电气设备状态评估与状态维修的要求，具有较大的研究意义和良好的应用前景。 

变压器有载分接开关主要由选择器、切换开关和电动机构组成，包括电气性能和机械性能两个方面。其中电气性能主要指触头的接触电阻，当触头接触电阻增大时，会引起触头过热，甚至烧损。机械性能是指有载分接开关操作过程中选择开关和切换开关等部件的动作顺序和时间配合、以及切换过 程中是否存在卡塞和触头切换不到位等。机械故障是电力变压器有载分接开关的主要故障类型，它可能损坏有载分接开关和电力变压器，影响电力设备和系统的正常安全运行并造成严重后果。 

目前，国内有载分接开关的大都采用离线定期维修方式，它是根据设备的磨损规律，预先确定修理类型、修理间隔及维修工作量对设备进行周期性维修，防止故障的发生。定期维修方式可以使生产和修理均能有计划地进行，可以防止和减少突发故障，适用于已知设备寿命分布规律而且有明显损耗期的设备。缺点是工作量大，效率低和测量精度不高，且不能及时发现维修间隔内的设备故障，已逐渐不能适应形式需求。 

有载分接开关在操作过程中，机构零部件之间的碰撞或摩擦会引起机械振动，而机械振动是一个丰富的信息载体，有载分接开关开关机座、外壳上的振动是内部多种现象激励的响应。若称机构零部件的一次碰撞或摩擦为一个振动事件，则不同振动时间产生的机械振动信号会在时域上形成一个振动信号的时间序列。因此，若将振动信号分析法引入到有载分接开关的在线监测与故障诊断中来，通过非介入性地监测电力变压器有载分接开关的机械特性，实时采集、分析和处理有载分接开关表面的振动信号，获取传动机构的状态信息和工作模式，进而对变压器有载分接开关的运行状态进行识别，可及时发现有载分接开关运行过程中的潜伏性故障，提高有载分接开关、变压器及电力系统运行的可靠性和安全性。 

发明内容

本发明的目的是提供一种变压器有载分接开关机械状态的在线监测方法，该方法通过对有载分接开关动作过程中的振动信号进行实时监控，能够实现对变压器有载分接开关机械状态的高效、准确地判断。 

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种变压器有载分接开关机械状态的在线监测方法，其包括下列步骤： 

1、一种变压器有载分接开关机械状态的在线监测方法，其特征在于，包括下列步骤： 

（1）将振动传感器设置在变压器有载分接开关的表面上，实时采集变压器有载分接开关表面的振动信号x(t)，t=1,…N₀,N₀为时间序列的长度； 

（2）使用延迟坐标法对振动信号x(t)进行相空间重构，为