[发明专利]一种变压器OLTC传动轴智能监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种变压器OLTC传动轴智能状态监测系统及方法，包括变压器OLTC传动轴的扭矩、转动角度和调档周期信息采集单元，数据库，信息处理单元。数据库还包括规则数据库，基于与变压器OLTC传动轴状态直接相关的旋转角度信号、扭矩信号和调档周期来监测判断变压器OLTC传动轴故障与否的，可以更准确地监测到OLTC传动轴的真实状态，可靠性更高。并且通过建立关联规则库，可以预判OLTC传动轴的状态变化趋势，可以及时发现变压器有载开关的潜在隐患和故障，提前预警，防患于未然，提高有载调压变压器及电力系统的安全稳定运行的可靠性。

技术领域

本发明涉及电力系统智能监测技术领域，具体为一种基于旋转角度、扭矩和调档周期的变压器OLTC传动轴智能监测系统及方法。

背景技术

变压器是电力系统中的重要设备之一，其运行的稳定性和可靠性对于保证电力系统的安全意义重大。有载分接开关（On-Load Tap Changer,OLTC）是变压器用来调节电压的部件，依靠OLTC的调节，能够基本保障系统电压的稳定，为电力用户提供更好的服务。

工业技术的迅速发展，制造水平及复杂程度越来越高，精密制造业对供电质量提出了更高的要求和前所未有的挑战，不仅需要电力企业能够提供更大的负荷，同时也需要提供更为优质的电能质量，就是电压稳定度要求更高。随着有载调压变压器在电网应用的增多，有载分接开关的故障也在增加。据国外资料统计，OLTC故障占有载调压变压器故障的41%，且仍呈上升趋势；国内平均统计数据表明，OLTC的故障占变压器故障的30%以上。

一般来说，变压器有载分接开关的故障类型主要包括：传动轴卡涩、断裂、滑档、限位开关失灵及内部渗漏等故障现象，其中传动轴故障是这些故障中最多的。因此，研究变压器OLTC传动轴的智能状态监测技术，可以有效提高变压器的状态检修技术水平，适应国民经济对电力高质量、高可靠性要求的新形势，具有十分重要的现实意义。

目前，国内外虽有学者针对有载分接开关的在线监测技术进行了卓有成效的研究工作，但多是从理论或技术上分析或解决某个问题，如现有技术中公开的一种有载分接开关机械性能和在线监测与诊断系统，是基于传动轴的旋转角度及操作过程中的振动、电机电流和热噪声的监测系统，其振动和热噪声受外部环境影响较大，存在难以准确反映变压器OLTC传动轴的真实状态，系统监测的准确度和安全可靠性还不能满足实际应用的要求。迄今为止，可以有效使用的有载分接开关在线监测装置，尚未见诸文献报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种变压器OLTC传动轴智能状态监测系统及方法，以实现通过监测比较变压器OLTC传动轴的转角与扭矩关系曲线和调档周期特征量，可及时有效判断变压器OLTC传动轴的故障，提高有载调压变压器及电力系统的安全稳定运行的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种变压器OLTC传动轴智能状态监测系统，包括：

变压器OLTC传动轴的扭矩、转动角度和调档周期信息采集单元，其包括扭矩测量机构、转动角度测量机构和调档周期计时器；

数据库，包括变压器OLTC传动轴状态数据库，状态数据库存储反映变压器OLTC传动轴正常状态和各种故障状态所对应的扭矩信息数据、转动角度信息数据和调档周期信息数据； 以及

信息处理单元，对信息采集单元采集的变压器OLTC传动轴的扭矩、转动角度和调档周期信息进行处理并输出显示。

优选地，所述数据库还包括规则数据库，规则数据库基于层次分析法建立OLTC传动轴各种状态发展演变过程中扭矩、转动角度和调档周期的特征信息变化规律。

优选地，所述信息处理单元对采集信息的处理包括构建传动轴的角度扭矩包络曲线及调档周期数据库、以及将所获取的变压器OLTC传动轴的角度扭矩包络曲线及调档周期数据与智能数据库中的数据进行比对以确定变压器OLTC传动轴的状态信息。