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《基于振動(dòng)法的電力變壓器在線(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第45卷第12期Vol.45No.122008年12月TRANSFORMERDecember2008基于振動(dòng)法的電力變壓器在線(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1221李曉蘭,黃海,陳祥獻(xiàn),呂振肅(1.蘭州大學(xué)信息科學(xué)工程學(xué)院,甘肅蘭州730000;2.浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與儀器科學(xué)學(xué)院,浙江杭州310027)摘要:介紹了一個(gè)基于振動(dòng)法的、用于檢測(cè)電力變壓器故障原因的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。關(guān)鍵詞:電力變壓器;振動(dòng)法;在線(xiàn)監(jiān)測(cè)中圖分類(lèi)號(hào):TM406文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1001-8425(2008)12-0060-05DesignofOn-LineMonitoringSystemforPow
2、erTransformerBasedonVibrationAnalysisMethod1221LIXiao螄lan,HUANGHai,CHENXiang螄xian,LUZhen螄su(1.LanzhouUniversity,Lanzhou730000,China;2.ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)Abstract:Theon-linemonitoringsystemtobeusedtodetectpowertransformerfaultsbasedonvibrationanalysismethodispresent
3、ed.Keywords:Powertransformer;Vibrationanalysismethod;On-linemonitoring電氣連接,對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)影響而且安全1引言可靠,因而是當(dāng)前變壓器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究的主要在電力系統(tǒng)的各種設(shè)備中,變壓器是主要的設(shè)方法之一。備之一,其安全運(yùn)行對(duì)于保證電力設(shè)備可靠運(yùn)行意從俄羅斯60多臺(tái)大型電力變壓器的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)義重大。1990年~2000年,通過(guò)對(duì)110kV以上電壓結(jié)果來(lái)看,有12臺(tái)變壓器的振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法結(jié)果與實(shí)等級(jí)電力變壓器的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明,變壓器故障際情況幾乎一致,準(zhǔn)確率達(dá)到80%~90%,再一次驗(yàn)中繞組、
4、鐵心和有載分接開(kāi)關(guān)(OLTC)的故障分別占證了振動(dòng)分析法用于變壓器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和故障振動(dòng)系總故障數(shù)的37.5%、21.7%和12.4%。三項(xiàng)故障總和統(tǒng)的可行性與可靠性。但是目前用于電力變壓器的達(dá)到71.6%,它們是變壓器發(fā)生故障的主要部件。在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在一些不足和局限,主要表現(xiàn)在:變變壓器檢測(cè)技術(shù)分為離線(xiàn)檢測(cè)和在線(xiàn)監(jiān)測(cè)兩壓器建模側(cè)重于電氣參數(shù),缺乏對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)的種。離線(xiàn)檢測(cè)主要采用事后維修和預(yù)防維修兩種方研究;監(jiān)測(cè)參數(shù)不全面,除了電壓、電流外,溫度、式,容易造成“亡羊補(bǔ)牢”和“過(guò)度維修”,從而造成不OLTC的狀態(tài)和油泵及風(fēng)扇開(kāi)啟時(shí)的振動(dòng)都會(huì)使總必要的人力和物力的耗損
5、,所以近年來(lái)國(guó)內(nèi)外主要振動(dòng)信號(hào)發(fā)生變化;傳統(tǒng)信號(hào)分析方法以傅立葉分研究都趨向于在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的方式。目前變壓器在線(xiàn)監(jiān)析法為基礎(chǔ),對(duì)非平穩(wěn)振動(dòng)信號(hào)的分析存在缺陷;目測(cè)的主要方法有:短路電抗法、傳遞函數(shù)法、聲強(qiáng)法、前絕大部分變壓器振動(dòng)系統(tǒng)都是在試驗(yàn)室環(huán)境下測(cè)油樣氣相色譜法和振動(dòng)分析法等。振動(dòng)分析法主要試的,缺乏實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)適用性與可靠性的檢驗(yàn)?;谏鲜峭ㄟ^(guò)分析固定在變壓器油箱表面的振動(dòng)傳感器的述原因,筆者設(shè)計(jì)了用于現(xiàn)場(chǎng)的、參數(shù)包括振動(dòng)、電信號(hào)變化,來(lái)監(jiān)測(cè)變壓器內(nèi)部鐵心和繞組的壓緊狀壓、電流、溫度以及開(kāi)關(guān)量的較為完整的變壓器在線(xiàn)況、位移及變形狀態(tài)。由于振動(dòng)分析法簡(jiǎn)單,不需要監(jiān)測(cè)與診
6、斷系統(tǒng)TCMS。系統(tǒng)包括下位機(jī)分析監(jiān)測(cè)、基金項(xiàng)目:寧波市科技攻關(guān)資助項(xiàng)目(2007B10007)第12期李曉蘭、黃海、陳祥獻(xiàn):基于振動(dòng)法的電力變壓器在線(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)61上位機(jī)分析診斷兩大部分,結(jié)合最新的數(shù)值分析方示變壓器各個(gè)參數(shù)的信息并做出簡(jiǎn)單的狀態(tài)診斷,法較為全面的對(duì)變壓器振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析。最后通過(guò)RS-232、Ethernet、GPRS或PSTN把處理獲得的數(shù)據(jù)及異常信息發(fā)送給上位機(jī)。上位機(jī)利用2TCMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)LabVIEW軟件作進(jìn)一步的分析處理,最終得到變壓為了完整地建模并分析變壓器振動(dòng)信號(hào)的產(chǎn)器的運(yùn)行狀況。同時(shí)上位機(jī)根據(jù)分析的結(jié)果動(dòng)態(tài)的生、傳遞和影響因
7、素,系統(tǒng)中所采集的監(jiān)測(cè)參數(shù)除了改變TCMS監(jiān)測(cè)的各個(gè)閾值,整個(gè)系統(tǒng)具有靈活性。最主要的油箱表面振動(dòng)外,還包括電壓、電流、溫度TCMS前置機(jī)使用于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,要求可靠性高。和開(kāi)關(guān)量等參數(shù)。首先,在油箱表面選取合適的測(cè)系統(tǒng)硬件核心部分選擇具有工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的PC/104點(diǎn)。對(duì)于三相變壓器,每個(gè)鐵心對(duì)應(yīng)處最能夠反映出模塊。其中CPU模塊選用臺(tái)灣某公司生產(chǎn)的基于鐵心和繞組的振動(dòng)。因此,在油箱底部鐵心正對(duì)的位X86架構(gòu)的PCM-3350,其主要特性為:板載低功耗置各放置一個(gè)磁座ICP壓電傳感器(共3個(gè)),分別NSGX1CPU(時(shí)鐘頻率為300MHz);支持CFCSSD檢測(cè)變壓器