变压器有载分接开关切换阶段振动信号解析方法和装置与流程

    专利2025-12-16  3


    本发明涉及电力设备状态监测,具体而言,涉及一种变压器有载分接开关切换阶段振动信号解析方法和装置。


    背景技术:

    1、有载调压变压器在电力系统中广泛应用,通过有载分接开关的逐级动作,实现对高压电网的有载调压。统计数据表明,110kv及以上电压等级变压器的损坏事故20%以上是由有载分接开关故障造成的,有载分接开关故障大部分为机械故障。因此,开展有载分接开关机械状态监测具有重要意义。

    2、振动法通过检测振动信号来诊断设备的机械状态,具有非侵入式和灵敏度高等优点,近年来在有载分接开关机械状态诊断中受到了越来越多的关注。有载分接开关结构精密,动作过程复杂,切换阶段包含多个冲击振动信号,而现有的研究往往针对整个切换阶段的振动信号开展分析,未能识别出单独的振动事件,更未针对单独振动事件开展精细化研究,不便于全面认识整个切换过程。


    技术实现思路

    1、本发明的目的包括提供了一种变压器有载分接开关切换阶段振动信号解析方法和装置,其能够实现有载分接开关切换阶段振动信号解析,识别出不同切换动作对应的振动信号,为变压器有载分接开关状态精细化评估提供重要支撑,具有很好的实用价值。

    2、本发明的实施例可以这样实现:

    3、第一方面,本发明提供一种变压器有载分接开关切换阶段振动信号解析方法,所述方法包括:

    4、s1:有载分接开关换挡操作时,同步采集预设时长的负载电流信号和振动信号;

    5、s2:寻找负载电流信号的突变点,定位有载分接开关架桥时刻的振动信号,并提取该振动信号的起始时间作为时间参考点;

    6、s3:基于有载分接开关的分波形时间参数,根据时间参考点分别定位各动作对应的振动信号峰值时间,并获取对应的振动信号峰值;

    7、s4:基于各个振动信号峰值及对应的振动信号峰值时间,分别定位各个振动信号的起始时间和终止时间;

    8、s5:基于各个起始时间和终止时间,分离出切换阶段各动作对应的振动信号,实现切换阶段振动信号解析。

    9、在可选的实施方式中,有载分接开关为vr型,s1包括:

    10、将穿心式电流传感器布置在负载回路上,以检测负载电流信号;

    11、将加速度传感器布置在有载分接开关的油箱顶盖上,以检测振动信号。

    12、在可选的实施方式中,有载分接开关为vr型,s1包括:

    13、在有载分接开关换挡操作,同步采集300ms的负载电流信号和振动信号,其中,振动信号包含多个开关10次断开、闭合动作。

    14、在可选的实施方式中,s2包括:

    15、寻找与振动信号对应的突变点,并提取该振动信号的起始时间作为时间参考点。

    16、在可选的实施方式中,s3包括:

    17、确定各动作的时间间隔;

    18、结合时间参考点和时间间隔,找到动作对应的振动信号;

    19、获得振动信号对应的振动信号峰值时间和振动信号峰值。

    20、在可选的实施方式中,所述结合时间参考点和时间间隔,找到动作对应的振动信号包括:

    21、在时间间隔基础上偏差3ms的范围内寻找振动信号。

    22、在可选的实施方式中,在s3中,mc闭合、ttv闭合、ttf闭合三个动作记为一个振动信号处理。

    23、在可选的实施方式中,s4包括:

    24、确定振动信号的起始时间和终止时间分别为对应动作的起始时间和终止时间。

    25、在可选的实施方式中,s5包括:

    26、确定分别对应mc断开、mtf断开、mtf闭合、msv闭合、ttf断开、mc闭合的振动信号。

    27、第二方面,本发明提供一种变压器有载分接开关切换阶段振动信号解析装置,所述装置包括:

    28、采集模块,用于有载分接开关换挡操作时,同步采集预设时长的负载电流信号和振动信号;

    29、处理器,用于寻找负载电流信号的突变点,定位有载分接开关架桥时刻的振动信号,并提取该振动信号的起始时间作为时间参考点;还用于基于有载分接开关的分波形时间参数,根据时间参考点分别定位各动作对应的振动信号峰值时间,并获取对应的振动信号峰值;还用于基于各个振动信号峰值及对应的振动信号峰值时间,分别定位各个振动信号的起始时间和终止时间;还用于基于各个起始时间和终止时间,分离出切换阶段各动作对应的振动信号,实现切换阶段振动信号解析。

    30、本发明实施例提供的变压器有载分接开关切换阶段振动信号解析方法和装置的有益效果包括:

    31、在有载分接开关切换时,同步采集预设时长的负载电流信号和振动信号。首先,寻找负载电流信号的突变点,定位有载分接开关架桥时刻的振动信号,并以该振动信号的起始时间作为时间参考点。然后,基于有载分接开关的分波形时间参数和时间参考点分别定位各动作对应的振动信号峰值时间,并获取该振动信号峰值。接着,基于各个振动信号峰值及对应的振动信号峰值时间分别定位各个振动信号的起始时间和终止时间。最后,基于各个振动信号的起始时间和终止时间,分离出各动作对应的振动信号。该方法能实现有载分接开关切换阶段振动信号解析,识别出不同切换动作对应的振动信号,为变压器有载分接开关状态精细化评估提供重要支撑,具有很好的实用价值。



    技术特征:

    1.一种变压器有载分接开关切换阶段振动信号解析方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的变压器有载分接开关切换阶段振动信号解析方法,其特征在于,有载分接开关为vr型,s1包括:

    3.根据权利要求2所述的变压器有载分接开关切换阶段振动信号解析方法,其特征在于,有载分接开关为vr型,s1包括:

    4.根据权利要求3所述的变压器有载分接开关切换阶段振动信号解析方法,其特征在于,s2包括:

    5.根据权利要求4所述的变压器有载分接开关切换阶段振动信号解析方法,其特征在于,s3包括:

    6.根据权利要求4所述的变压器有载分接开关切换阶段振动信号解析方法,其特征在于,所述结合时间参考点和时间间隔,找到动作对应的振动信号包括:

    7.根据权利要求3所述的变压器有载分接开关切换阶段振动信号解析方法,其特征在于,在s3中,mc闭合、ttv闭合、ttf闭合三个动作记为一个振动信号处理。

    8.根据权利要求1所述的变压器有载分接开关切换阶段振动信号解析方法,其特征在于,s4包括:

    9.根据权利要求1所述的变压器有载分接开关切换阶段振动信号解析方法,其特征在于,s5包括:

    10.一种变压器有载分接开关切换阶段振动信号解析装置,其特征在于,所述装置包括:


    技术总结
    本发明提供一种变压器有载分接开关切换阶段振动信号解析方法和装置,涉及电力设备状态监测技术领域。方法在有载分接开关切换时,同步采集预设时长的负载电流信号和振动信号。首先,寻找负载电流信号的突变点,定位有载分接开关架桥时刻的振动信号,并以该振动信号的起始时间作为时间参考点。然后,分别定位各动作对应的振动信号峰值时间和振动信号峰值。接着,定位各个振动信号的起始时间和终止时间。最后,基于各个振动信号的起始时间和终止时间,分离出各动作对应的振动信号。该方法能实现有载分接开关切换阶段振动信号解析,识别出不同切换动作对应的振动信号,为变压器有载分接开关状态精细化评估提供重要支撑,具有很好的实用价值。

    技术研发人员:毕建刚,何良,陈玉峰,丁登伟,许渊,袁帅,冯新岩,弓艳朋,周加斌,刘卫东,袁明虎,陈茂
    受保护的技术使用者:清华四川能源互联网研究院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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