一種變壓器繞組振動頻響測試系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設計涉及一種信號監測系統，尤其是涉及一種變壓器繞組振動頻響特 性的檢測系統。
【背景技術】
[0002] 電力變壓器是電力系統各種設備中最重要且貴重的關鍵設備之一，其運行的穩定 性對電網的安全可靠運行影響重大。目前變電站設備及線路的運行環境始終不容樂觀，變 壓器在長期連續運行過程中，不可避免地會發生各種形式的故障。除了會可能導致大面積 停電外，還會有較高的檢修費用，直接和間接經濟損失巨大。此外，變壓器出口短路形成 的沖擊電流所產生的巨大電磁作用力，會對變壓器繞組的機械強度和動穩定性構成嚴重威 脅。若不及時對故障變壓器進行維修，不僅會損害變壓器，更會對電網的正常運行造成影 響，甚至導致電力系統崩潰。
[0003] 變壓器突發短路故障時，其繞組內會流過較大短路電流，在漏磁場的作用下對繞 組產生較大電動力，進而導致繞組發生松動或變形。現有研究表明，變壓器繞組變形具有累 積效應，若不及時發現并修復松動或輕微變形故障，則當繞組松動或變形積累到一定程度 后，會使變壓器的抗短路能力大幅下降，較易引發重大事故。同時，繞組的松動或變形還會 導致線圈內部局部絕緣距離發生變化，使局部出現絕緣薄弱點。當遇到過電壓時，繞組可能 發生餅間或匝間短路，或者由于局部場強增大而引起局部放電，隨著絕緣損傷部位的逐漸 擴大，最終導致變壓器發生絕緣擊穿事故，進而進一步擴大事態。因此，在運行過程中，當變 壓器經歷了外部短路事故或進行常規檢修時，如何有效診斷變壓器繞組是否存在松動或變 形，進而判斷變壓器是否需要進行檢修處理是保障變壓器安全運行的重要措施。
[0004] 變壓器繞組變形檢測是目前變壓器的常規試驗項目之一，最常用的檢測方法主要 有兩種：一是短路阻抗法，由于變壓器的短路阻抗反映的主要是變壓器繞組的漏抗，而變壓 器漏抗由繞組結構決定，一旦變壓器繞組發生松動或變形，變壓器的漏抗也會發生相應改 變，因此，通過對變壓器的短路阻抗進行檢測可間接反映變壓器繞組是否發生了松動或變 形，但該方法靈敏度較低，故障檢出率較低，只能在變壓器線圈整體變形較為嚴重時得到較 為準確的診斷結果。二是頻響法，將變壓器繞組視為分布參數網絡，并在頻域由傳遞函數 描述其特性，當繞組發生局部機械變形后，其分布參數發生相應變化，進而改變網絡傳遞函 數，因此，通過分析變壓器繞組的網絡傳遞函數曲線可對網絡電參數進行分析，從而推斷出 變壓器繞組是否發生松動或變形，但該方法的頻響波形較為復雜，對繞組狀況進行判斷需 要較多經驗，難以形成明確的定量判據。
[0005] 若將變壓器繞組看作一個機械結構體，則當繞組結構或受力發生任何變化時，都 可以從它的機械振動特性變化上得到反映。鑒于變壓器短路時的箱壁振動信號主要由繞組 振動產生，因此，通過給變壓器繞組注入頻率和幅值已知的激勵信號并采集變壓器箱壁表 面的振動信號，根據變壓器的振動頻響特性來對變壓器繞組狀態進行識別，可及時發現變 壓器運行過程中的繞組松動或變形等早期故障隱患，便于及時采取有效措施，提高變壓器 及電力系統運行的可靠性和安全性。
【發明內容】
[0006] 本實用新型的發明目的是提供一種變壓器繞組振動頻響測試系統，該檢測系統應 該能夠對變壓器繞組的電流和振動信號進行測試分析，從而實現對變壓器繞組狀態的高 效、準確判斷。
[0007] 為了實現上述發明目的，本實用新型提供了一種變壓器繞組振動頻響測試系統： 本發明設有一振動加速度傳感器放置于變壓器油箱壁上，以檢測變壓器的振動信號；并設 有電流傳感器與變壓器連接，用于檢測變壓器的三相電流信號；）振動加速度傳感器與電 流傳感器分別連接到信號采集模塊，以接收所述振動加速度傳感器電流傳感器分別傳輸的 振動信號和電流信號，并對所述振動信號和電流信號分別進行濾波和放大；信號采集模塊 分別連接信號分析顯示終端、信號控制模塊，以接收信號采集模塊傳輸的數據和信號；信號 控制模塊連接恒流變頻激振電源，以接收信號控制模塊傳輸的數據和信號；設有勵磁變壓 器分別與恒流變頻激振電源和變壓器相連接。
[0008] 本實用新型所述信號采集模塊包括：
[0009] 振動信號調理芯片，其與所述振動加速度傳感器連接，以接收振動加速度傳感器 傳輸的振動信號，并對該振動信號進行濾波和放大；
[0010] 電流信號調理芯片，其與所述電流傳感器連接，以接收電流傳感器傳輸的電流信 號，并對該電流信號進行濾波和放大；
[0011] 通信芯片，其與所述信號分析顯示終端連接。
[0012] 本實用新型發明所述的信號采集模塊與所述的信號分析顯示終端之間通過以太 網連接。
[0013] 本實用新型所述的信號采集模塊與所述的信號控制模塊之間通過以太網連接。
[0014] 本實用新型的有益效果是：
[0015] 也就是說，本實用新型所述的變壓器繞組振動頻響檢測系統通過檢測變壓器箱壁 的振動信號和變壓器繞組的注入電流信號，分析和判斷變壓器繞組的振動頻響特性，對變 壓器的繞組狀態進行檢測，其檢測的準確性和有效性都有顯著提高；此外，本實用新型所述 的變壓器繞組振動頻響檢測系統可操作性強，易于實施，便于操作人員及時發現變壓器運 行狀態的異常，從而能夠及時地根據異常情況對變壓器進行檢修，大大降低了變壓器的故 障損壞率，同時延長了變壓器的壽命。
【附圖說明】
[0016] 以下結合附圖和具體實施例來對本實用新型所述的變壓器繞組振動頻響檢測系 統做進一步的詳細說明；
[0017] 圖1是本實用新型所述的變壓器繞組振動頻響檢測系統在一種實施方式下的結 構示意框圖。
【具體實施方式】
[0018] 見圖1，一種變壓器繞組振動頻響測試系統：本發明設有一振動加速度傳感器放 置于變壓器油箱壁上，以檢測變壓器的振動信號；并設有電流傳感器與變壓器連接，用于檢 測變壓器的三相電流信號；）振動加速度傳感器與電流傳感器分別連接到信號采集模塊， 以接收所述振動加速度傳感器電流傳感器分別傳輸的振動信號和電流信號，并對所述振動 信號和電流信號分別進行濾波和放大；信號采集模塊分別連接信號分析顯示終端、信號控 制模塊，以接收信號采集模塊傳輸的數據和信號；信號控制模塊連接恒流變頻激振電源，以 接收信號控制模塊傳輸