一種高壓并聯電抗器鐵芯振動測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及電抗器設備狀態技術領域，特指一種高壓并聯電抗器鐵芯振動測量裝置及測量方法,包括設于變壓器油箱上的電抗器鐵芯、光纖振動傳感器、光纖耦合器、光纖光柵調解儀與計算機，電抗器鐵芯與光纖振動傳感器對應設置，光纖振動傳感器連接于光纖耦合器，光纖耦合器連接于光纖光柵調解儀，光纖光柵調解儀連接于計算機。本實用新型采用當電抗器運行時，電抗器鐵芯產生振動，并通過光纖振動傳感器將振動力傳至光纖耦合器，再通過光纖耦合器傳至光纖光柵調解儀，再通過計算機得出測量結果，非常精確，有效掌握電抗器鐵芯振動的特點。
【專利說明】
一種高壓并聯電抗器鐵芯振動測量裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及電抗器設備狀態技術領域，特指一種高壓并聯電抗器鐵芯振動測量裝置及測量方法。
【背景技術】
[0002]目前，隨著我國超、特高壓電網的建設，對高壓并聯電抗器的需求也在相應的增加。電力系統中的并聯電抗器，用于吸收系統中的容性無功功率、限制過電壓、抑制同步電機帶輕載時可能出現的自勵磁現象，起到穩定和保護電力系統的作用，在電力系統中是不可缺少的電氣設備。
[0003]與變壓器相比，并聯電抗器的振動問題更加突出，這與其結構有關。除了鐵芯磁致伸縮導致鐵芯振動外，由于分段鐵芯餅之間存在著交變磁場的吸引力，因此振動一般要比同容量變壓器高出1DB左右。
[0004]高壓并聯電抗器振動過大可能會對設備造成損害。有一些故障，如瓦斯繼電器誤動、高壓引線均壓環接地鋁片斷裂、穿纜引線絕緣磨損、芯塊接地片松脫以及鐵芯限位裝置放電等都是長期振動造成的結果。
[0005]高壓并聯電抗器振動異常增大時，預示著設備內部可能存在缺陷。例如緊固鐵芯的螺釘發生松動，硅鋼片發生變形或彎曲，發生短路或鐵芯多點接地等故障時，都會造成鐵芯的振動導常變大。
[0006]目前，國內針對電抗器鐵芯的振動僅在設計階段采用理論計算的方法進行估算，電抗器投運后只能通過測量油箱壁的振動，不能直接測量鐵芯的振動信號，難于掌握電抗器鐵芯的振動的特點，無法為鐵芯電抗器減振措施和鐵芯故障診斷的研究提供數據基礎。
【實用新型內容】
[0007]針對以上問題，本實用新型提供了一種高壓并聯電抗器鐵芯振動測量裝置及測量方法，該測量裝置能夠測量高壓并聯電抗器鐵芯的振動信號，為鐵芯電抗器減振措施和鐵芯故障診斷提供有效的鐵芯振動測量方法。
[0008]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0009]—種高壓并聯電抗器鐵芯振動測量裝置，包括設于變壓器油箱上的電抗器鐵芯、光纖振動傳感器、光纖耦合器、光纖光柵調解儀與計算機，電抗器鐵芯與光纖振動傳感器對應設置，光纖振動傳感器連接于光纖耦合器，光纖耦合器連接于光纖光柵調解儀，光纖光柵調解儀連接于計算機。
[0010]進一步而言，所述光纖振動傳感器通過光纖耦合器連接有內部連接光纖，內部連接光纖通過油箱出線裝置連接有外部連接光纖，外部連接光纖連接于光纖光柵調解儀，通過光纖光柵調解儀對光纖信號進行解析并計算測量其加速度。
[0011 ] 進一步而言，所述光纖振動傳感器固定安裝于光纖振動傳感器基座上，光纖振動傳感器基座上設有基座安裝固定孔與振動傳感器安裝螺孔，光纖振動傳感器通過螺栓配合振動傳感器安裝螺孔安裝于光纖振動傳感器基座上，光纖振動傳感器基座通過螺栓配合基座安裝固定孔安裝于電抗器鐵芯的鐵芯橫梁與壓梁上。
[0012]進一步而言，所述油箱出線裝置包括法蘭盤、接口板與保護罩，法蘭盤、接口板與保護罩均采用304不銹鋼材質制成，法蘭盤一端設有直徑120mm的通孔，且連接于變壓器油箱，法蘭盤另一端設有6個M8螺紋孔，接口板為圓形結構，接口板直徑為188mm，厚度為5mm，接口板上設有6個直徑為1mm連接孔，6個M8螺紋孔與6個直徑為1mm連接孔對應設置，接口板中間設有12個光纖接口通道，保護罩一端設有6個直徑為9.5mm的通孔，且連接于法蘭盤
(9)，保護罩另一端設有6個均布M6深I Omm螺孔，保護罩側壁上設有M25出線孔。
[0013]進一步而言，所述光纖耦合器采用Fc/Apc光纖接頭，內部連接光纖與外部連接光纖均采用單模，光纖長度為10m，光纖光柵調解儀采用Micron Optics光纖光柵傳感解調儀，型號sml30，波長范圍1520-1580nm，4通道，傳感器最大容量15，光纖振動傳感器采用采用Micron Optics光纖光柵加速度傳感器，型號0S7100，長度為238mm，寬度為9mm，厚度為
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[0014]進一步而言，所述光纖振動傳感器基座采用304不銹鋼材質制成，長度為38mm，寬度為38mm，厚度為26mm，基座安裝固定孔采用孔徑為7mm，孔深為18mm，光纖振動傳感器基座四面分別設有振動傳感器安裝螺孔，振動傳感器安裝螺孔采用英制10?32螺紋孔。
[0015]進一步而言，一種高壓并聯電抗器鐵芯振動測量裝置的測量方法，當電抗器運行時，電抗器鐵芯產生振動，并經過剛性連接傳導至鐵芯橫梁與壓梁，通過檢測鐵芯橫梁與壓梁處的振動信號來達到測量電抗器鐵芯振動率；當電抗器運行時，電抗器鐵芯產生振動，并通過光纖振動傳感器將振動力傳至光纖耦合器，再通過光纖耦合器傳至光纖光柵調解儀，通過光纖光柵調解儀對光纖信號進行解析并計算測量其加速度，再通過計算機得出測量結果O
[0016]本實用新型有益效果:
[0017]本實用新型采用這樣的結構設置地，當電抗器運行時，電抗器鐵芯產生振動，并通過光纖振動傳感器將振動力傳至光纖耦合器，再通過光纖耦合器傳至光纖光柵調解儀，再通過計算機得出測量結果，非常精確，有效掌握電抗器鐵芯振動的特點。
【附圖說明】
[0018]圖1是高壓并聯電抗器鐵芯振動測量裝置結構圖；
[0019]圖2是光纖振動傳感器基座結構圖；
[0020]圖3是油箱出線裝置結構圖；
[0021]圖4是接口板結構圖；
[0022]圖5是保護罩結構圖；
[0023]圖6是光纖振動傳感器安裝圖。
[0024]1、電抗器鐵芯；2、光纖振動傳感器;3、光纖親合器;4、內部連接光纖；5、變壓器油箱;6、外部連接光纖;7、光纖光柵調解儀;8、計算機;9、法蘭盤；1、接口板；11、鐵芯橫梁；12、壓梁；13、光纖振動傳感器基座；14、基座安裝固定孔;15、振動傳感器安裝螺孔;16、保護罩;17、M25出線孔;18、連接孔;19、光纖接口通道。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖與實施例對本實用新型的技術方案進行說明。
[0026]如圖1所示，本實用新型所述一種高壓并聯電抗器鐵芯振動測量裝置，包括設于變壓器油箱5上的電抗器鐵芯1、光纖振動傳感器2、光纖耦合器3、光纖光柵調解儀7與計算機8，電抗器鐵芯I與光纖振動傳感器2對應設置，光纖振動傳感器2連接于光纖耦合器3，光纖耦合器3連接于光纖光柵調解儀7，光纖光柵調解儀7連接于計算機8。
[0027]以上所述構成本實用新型基本結構。
[0028]本實用新型采用這樣的設置，當電抗器運行時，電抗器鐵芯I產生振動，并通過光纖振動傳感器2將振動力傳至光纖耦合器3，再通過光纖耦合器3傳至光纖光柵調解儀7，再通過計算機8得出測量結果，非常精確，有效掌握電抗器鐵芯振動的特點。
[0029]更具體而言，所述光纖振動傳感器2通過光纖耦合器3連接有內部連接光纖4，內部連接光纖4通過油箱出線裝置連接有外部連接光纖6，外部連接光纖6連接于光纖光柵調解儀7。采用這樣的結構設置，通過光纖光柵調解儀7對光纖信號進行解析并計算測量其加速度。
[0030]更具體而言，如圖2所示，所述光纖振動傳感器2固定安裝于光纖振動傳感器基座13上，光纖振動傳感器基座13上設有基座安裝固定孔14與振動傳感器安裝螺孔15，光纖振動傳感器2通過螺栓配合振動傳感器安裝螺孔15安裝于光纖振動傳感器基座13上，光纖振動傳感器基座13通過螺栓配合基座安裝固定孔14安裝于電抗器鐵芯I的鐵芯橫梁11與壓梁12上。采用這樣的結構設置，當電抗器運行時，電抗器鐵芯I產生振動，并經過剛性連接傳至鐵芯橫梁11與壓梁12上，從而通過檢測鐵芯橫梁11與壓梁12的振動信號來達到測量電抗器鐵芯I振動的目的。
[0031]更具體而言，如圖3至圖5所示，所述油箱出線裝置包括法蘭盤9、接口板10與保護罩16，法蘭盤9、接口板10與保護罩16均采用304不銹鋼材質制成，法蘭盤9 一端設有直徑120mm通孔，且連接于變壓器油箱5，法蘭盤9另一端設有6個M8孔，接口板10為圓形結構，接口板10直徑為188mm，厚度為5mm，接口板10上設有6個直徑為1mm連接孔18，6個M8孔與6個直徑為1mm連接孔18對應設置，接口板10中間設有12個光纖接口通道19，采用Fc/Apc光纖接頭，保證密封，并可經受1.2MPA壓力，防止滲漏油，保護罩16—端設有6個直徑為9.5mm，且連接于法蘭盤9，保護罩16另一端設有6個均布M6深1mm螺孔，用于后期加裝觀察蓋板，保護罩16側壁上設有M25出線孔。保護罩16的作用在于保護光纖出線。
[0032]更具體而言，所述光纖耦合器3采用Fc/Apc光纖接頭，內部連接光纖4與外部連接光纖6均采用單模，光纖長度為10m，光纖光柵調解儀7采用Micron Optics光纖光柵傳感解調儀，型號sml30，波長范圍1520-1580nm，4通道，傳感器最大容量15，光纖振動傳感器2采用采用Micron Optics光纖光柵加速度傳感器，型號0S7100，長度為238mm，寬度為9mm，厚度為19mm0
[0033]更具體而言，所述光纖振動傳感器基座13采用304不銹鋼材質制成，長度為38mm，寬度為38mm，厚度為26mm，基座安裝固定孔14采用孔徑為7mm，孔深為18mm，光纖振動傳感器基座13四面分別設有振動傳感器安裝螺孔15，振動傳感器安裝螺孔15采用英制10?32螺紋孔采用光纖布拉格光柵測量技術FBG。工作溫度-40?80°C，靈敏度16pm/g，頻率范圍DC?300Hz，最大操作沖擊10g。尺寸238*9*19mm，重量228g，外殼材料ASTMF-15Kovar/鍍金密封，尾纖長度lm( ± 10cm)，Fc/Apc接口，光纜彎曲半徑2 17mm，安裝方式英制10-32螺紋孔。
[0034]如圖6所示，在鐵芯橫梁11與壓梁12上通過螺栓連接振動傳感器基座13，安裝位置分別為左壓梁中部、右壓梁下部，鐵芯橫梁11中部與下部，避開電抗器器身上端部的高電壓區域，同時測點分布左、中、右，能夠對電抗器鐵芯I的振動信號全方位的測量。采用這樣的結構設置，當電抗器運行時，電抗器鐵芯I產生振動，并經過剛性連接傳導至鐵芯橫梁11與壓梁12，通過檢測鐵芯橫梁11與壓梁12處的振動信號來達到測量電抗器鐵芯I振動率。
[0035]以上為本實用新型較佳的實施方式，本實用新型所屬領域的技術人員還能對上述實施方式進行變更和修改。因此，本實用新型并不局限于上述的【具體實施方式】，凡是本領域技術人員在本實用新型的基礎上所作的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種高壓并聯電抗器鐵芯振動測量裝置，包括設于變壓器油箱(5)上的電抗器鐵芯(I)、光纖振動傳感器(2)、光纖耦合器(3)、光纖光柵調解儀(7)與計算機(8)，其特征在于:所述電抗器鐵芯(I)與光纖振動傳感器(2)對應設置，所述光纖振動傳感器(2)連接于光纖耦合器(3)，所述光纖耦合器(3)連接于光纖光柵調解儀(7)，所述光纖光柵調解儀(7)連接于計算機(8)。2.根據權利要求1所述一種高壓并聯電抗器鐵芯振動測量裝置，其特征在于:所述光纖振動傳感器(2)通過光纖耦合器(3)連接有內部連接光纖(4)，所述內部連接光纖(4)通過油箱出線裝置連接有外部連接光纖(6)，所述外部連接光纖(6)連接于光纖光柵調解儀(7)。3.根據權利要求2所述一種高壓并聯電抗器鐵芯振動測量裝置，其特征在于:所述光纖振動傳感器(2)固定安裝于光纖振動傳感器基座(13)上，所述光纖振動傳感器基座(13)上設有基座安裝固定孔(14)與振動傳感器安裝螺孔(15)，所述光纖振動傳感器(2)通過螺栓配合振動傳感器安裝螺孔(15)安裝于光纖振動傳感器基座(13)上，所述光纖振動傳感器基座(13)通過螺栓配合基座安裝固定孔(14)安裝于電抗器鐵芯(I)的鐵芯橫梁(11)與壓梁(12)上。4.根據權利要求2所述一種高壓并聯電抗器鐵芯振動測量裝置，其特征在于:所述油箱出線裝置包括法蘭盤(9)、接口板(10)與保護罩(16)，所述法蘭盤(9)、接口板(10)與保護罩(16)均采用304不銹鋼材質制成，所述法蘭盤(9) 一端設有120mm的通孔，且連接于變壓器油箱(5)，所述法蘭盤(9)另一端設有6個M8螺紋孔，所述接口板(10)為圓形結構，所述接口板(10)直徑為188mm，厚度為5mm，所述接□板(10)上設有6個直徑為1mm連接孔(18)，所述6個M8螺紋孔與6個直徑為1mm連接孔(18)對應設置，所述接口板(1)中間設有12個光纖接口通道(19)，所述保護罩(16) —端設有6個直徑為9.5_的通孔，且連接于法蘭盤(9)，所述保護罩(16)另一端設有6個均布M6深1mm螺孔，所述保護罩(16)側壁上設有M25出線孔。5.根據權利要求2所述一種高壓并聯電抗器鐵芯振動測量裝置，其特征在于:所述光纖耦合器(3)采用Fc/Apc光纖接頭，所述內部連接光纖(4)與外部連接光纖(6)均采用單模，光纖長度為10m，所述光纖光柵調解儀(7)采用Micron Optics光纖光柵傳感解調儀，型號sml30，波長范圍1520-1580nm，4通道，傳感器最大容量15，所述光纖振動傳感器(2)采用采用Micron Optics光纖光柵加速度傳感器，型號0S7100，長度為238mm，寬度為9mm，厚度為19mm06.根據權利要求3所述一種高壓并聯電抗器鐵芯振動測量裝置，其特征在于:所述光纖振動傳感器基座(13)采用304不銹鋼材質制成，長度為38mm，寬度為38mm，厚度為26mm，所述基座安裝固定孔(14)采用孔徑為7mm，孔深為18mm，所述光纖振動傳感器基座(13)四面分別設有振動傳感器安裝螺孔(15)，所述振動傳感器安裝螺孔(15)采用英制10?32螺紋孔。
【文檔編號】G01H9/00GK205483250SQ201620241472
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月25日
【發明人】方超, 李學成, 于樂華, 皮本熙, 杜瑋, 蔚超, 崔林, 鄢陽, 周倩雯, 馬謙, 邵永鑫
【申請人】國家電網公司, 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司, 山東電工電氣集團有限公司, 山東電力設備有限公司, 江蘇省電力公司電力科學研究院