[实用新型]一种换流变压器振动信号测试和状态监测装置

说明书

本实用新型公开了一种换流变压器振动信号测试和状态监测装置，包括低频振动加速度传感器、数据采集仪、电压电流分析仪和计算机；低频振动加速度传感器为多个，以分布式方式固定在换流变压器油箱侧面，低频振动加速度传感器的输出端与数据采集仪的输入端连接，数据采集仪的输出端与计算机连接，电压电流分析仪与换流变压器电连接，电压电流分析仪的输出端与机算机连接。本实用新型通过确定换流变压器振动信号测试时布置传感器的位置，以实现有效监测换流变压器的实际振动状况和振动特征量，可重复性高，避免了多次测量时需要重复标记相同测试位置，提高测试效率。

技术领域

本实用新型涉及一种换流变压器振动信号测试和状态监测装置。

背景技术

换流变压器是直流输电工程中的关键设备之一，其运行状况直接关系到系统的安全稳定运行。由统计数据发现，换流变压器运行故障多由铁芯缺陷和绕组变形引发，换流变压器运行工况复杂，铁芯缺陷和绕组变形具有隐蔽性、累加性，如果不能及时发现，存在潜在故障的换流变在承受较小的短路冲击电流或遭受过电压时便有可能发生故障，因此及时准确了解换流变压器铁芯和绕组状态是极其重要的，对换流变压器铁芯和绕组的状态进行检测具有重大意义。

因铁芯和绕组压紧松动、铁芯多点接地及绕组变形等引起的故障是换流变压器故障的主要组成部分。铁芯多点接地故障、铁芯和绕组压紧松动、绕组变形的监测方法有限，铁芯多点接地故障通常采用铁芯夹件绝缘测试、长时空载试验，绕组变形通常采用短路阻抗法、频率响应法和低压脉冲法。但是，这些监测方法均需换流变压器退出运行，增加了不必要的停电检修，造成巨大损失。

基于振动信号分析的换流变状态监测方法，是换流变压器状态监测体系的一个有力补充和完善，可在不同时刻、不同位置利用传感器获取换流变压器运行过程中的振动信号，提取振动信号的时域、频域特征信息，实现对变压器铁芯和绕组的状态监测，可提供实时的运行信息，评估铁芯、绕组工作状态，预测可能发生的短路引起的绕组变形以及铁芯绕组等结构件松动等故障，制定相应的换流变压器状态检修策略。

同时，换流变压器体积较大，工作时铁芯和绕组各位置的振动皆不相同，由于油箱结构的不一致性和振动传播过程的复杂性，油箱表面上的振动并不都能有效地体现变压器铁芯和绕组的状况，目前一般是根据工程经验选择传感器的布置位置，因此合理地选择传感器的测量位置对实现换流变压器振动在线状态监测和故障诊断也是至关重要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术存在的不足，提供一种换流变压器振动信号测试和状态监测装置，对换流变压器开展振动信号测试和运行状态评估。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种换流变压器振动信号测试和状态监测装置，包括低频振动加速度传感器、数据采集仪、电压电流分析仪和计算机；低频振动加速度传感器为多个，以分布式方式固定在换流变压器油箱侧面，低频振动加速度传感器的输出端与数据采集仪的输入端连接，数据采集仪的输出端与计算机连接，电压电流分析仪与换流变压器电连接，电压电流分析仪的输出端与机算机连接。

进一步地，所述的低频振动加速度传感器的数量及分布位置根据油箱侧面长方向尺寸L和高方向尺寸H确定，其中，换流变压器油箱侧面长方向传感器分布为：

换流变压器油箱侧面高方向传感器分布为：

同时，在绕组对应的油箱侧面位置，沿高度方向布置2～3个传感器。

进一步地，所述的低频振动加速度传感器的外壳材料为厚度5mm橡胶绝缘材料，且外壳底部内设置永磁体磁性材料。通过磁吸方式贴设于邮箱壁上，便于布置。

进一步地，所述的低频振动加速度传感器的频带在0～3kHz，测试范围为±1g。