一种变压器模拟负载振动测试方法
【专利摘要】本发明涉及一种变压器模拟负载振动测试方法，它包括用于测试振动的加速度ICP传感器、模拟与数据信号转换的数据采集卡、数据接收和分析用的计算机和连接电脑与数据采集卡的带USB接口的数据线；还包括测试对象变压器、充当负载用的保护水电阻、监测电流用的采样电阻和监测波形用的示波器。本发明装置硬件结构简单,诊断分析功能主要依靠软件实现,便于升级和维护,携带便捷。这种模拟负载振动测试方法的测试结果能够在不断电的情况下，判断变压器铁心的运行情况。
【专利说明】一种变压器模拟负载振动测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于信号监测【技术领域】，涉及一种变压器模拟负载振动测试方法。
【背景技术】
[0002] 目前国内外电力用户对环境使用要求不断提高，变压器的振动信号已成为变压器 设备诊断与变压器降噪的一个重要技术指标。变压器的振动来源于铁心的磁滞伸缩和线圈 的电动力，主要以铁心振动为主，还包括其振动引起各部件的振动。要改善变压器的振动特 性，必须先经过振动测试识别关键部位的振动特性，从而相应优化各部件的设计和对各部 件的运行工况作出正确的评价。因此对变压器振动测试分析有着极其重要意义。
[0003] 现有变压器的各项在线监测中，没有对变压器的振动进行监测。目前对变压器振 动测试方法的研究只停留在实验室研究阶段，另外，实验室中没有模拟现场运行工况，只是 在变压器空载或短路时对变压器进行变压器铁心或线圈进行振动测试。此种方法需在变压 器停电的情况下进行。
[0004] 本发明的目的在于变压器不停电的情况下也能监测变压器的铁心振动状态。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种变压器模拟负载振动测试方法。本发明解决其技术问 题所采用的技术方案是用振动测试方法寻找变压器振动较大点并判断变压器的运行工况。 特别是在不断电的情况下，能判断变压器铁心的运行工况。其特征在于；所述变压器模拟负 载振动测试方法有设于变压器油箱表面和内部夹件上的振动加速度传感器，分别获得变 压器夹件表面的振动信号和油箱表面的振动信号。
[0006] 所述变压器模拟负载振动测试方法中的振动传感器内置放大电路，不用外接电荷 放大器，传感器为全密封结构，能泡在油中使用，另外传感器带绝缘磁座，传感器能方便地 粘在夹件与油箱的表面。
[0007] 所述变压器模拟负载振动测试方法加速度传感器输出的信号进行调理并输出到 数据采集卡，并与作为数据接收端的计算机相连，用于采集信号的数据分析。
[0008] 所述变压器模拟负载振动测试方法在试验室进行，负载选用实验室常用的保护水 电阻，并在负载电路中串接采样电阻，用示波器采集采样电阻的电压信号。
[0009] 本发明的优点和有益效果是，能方便用于变压器运行现场的测试；装置硬件结构 简单，诊断分析功能主要依靠软件实现，便于升级、维护和携带；利用本方法可以对变压器 多种关键部件进行振动测试，以便针有针对性的优化结构，改善变压器的振动性能指标， 可广泛应用于变压器研发、制造和运行领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1是振动测试系统图与传感器布置图。
[0011] 图2是传感器的布置图。
[0012] 图3是振动测试的结果图。
【具体实施方式】
[0013] 如图1所示，本发明所使用的变压器模拟负载测试系统由调节输入电压的调压 器1、振动测试用的ICP传感器9、数据采集用的采集卡8和数据分析用的电脑6组成， 其中数据采集卡8与电脑6用带USB接口用的数据线7连接，本测试系统的测试对象为 SBH15-10/0. 4非晶合金铁心变压器2组成。变压器负载采用水电阻3,通过用示波器5提 取串入采样电阻4中的电压信号。改变水电阻的阻值，以模拟运行现场不同的负载。
[0014] 如图2所不，传感器12分别布置油箱10表面的低压侧对应的a、b、c相中心，同时 在变压器的上夹件表面对应a、b、c相中心也布置传感器12。
[0015] 测试时在变压器低压侧施加额定电压，记录各点的振动信号并进行数据分析，数 据分析结果见图3-1、图3-2,分别为不同负载下变压器在上件和油箱表面不同的振动频率 下对应的幅值。
[0016] 因为变压器振动主要由铁心的磁滞伸缩和线圈电流通过时产生的电动力引起，同 时包括由铁心和线圈传递给夹件、通过油流传递给油箱的振动。
[0017] 因为线圈的电动力为：
【权利要求】
1. 一种变压器模拟负载振动测试方法，技术方案是用振动测试方法寻找变压器振动点 和判断变压器的运行工况；特别是在不断电的情况下，能判断变压器铁心的运行工况，其特 征在于包括： 所述变压器模拟负载振动测试方法有设于变压器油箱表面和油箱内部夹件上的振动 加速度传感器，分别用于获得变压器夹件表面的振动信号和油箱表面的信号； 所述变压器模拟负载振动测试方法中的振动传感器内置放大电路，不用外接电荷放大 器，传感器为全密封结构，能泡在油中使用，另外传感器带绝缘磁座，传感器能方便地粘在 夹件与油箱的表面； 所述变压器模拟负载振动测试方法对加速度传感器输出的信号进行调理并输出到数 据采集卡，并与作为数据接收端的计算机相连，用于采集信号的数据分析； 所述变压器模拟负载振动测试方法在试验室进行，负载选用实验室常用的保护水电 阻，并在负载电路中串接采样电阻，用示波器采集采样电阻的电压信号。
2. 根据权利要求1所述的变压器模拟负载振动测试方法传感器AD100T-D IEPE，其特 征在于：传感器的灵敏度为lOOOMv/g ;测试的频率范围为0. 2Hz?8000Hz ;加速度范围为 ±5g;安装的谐振频率为27KHz;加速度方向是通过插头的中心，从安装表面指向加速度计 的本体为正向；输出阻抗彡100 Ω。
3. 根据权利要求1所述的变压器模拟负载振动测试方法，数据采集卡MPS-140801有8 路采集通道，其特征在于：支持ICP传感器；电压量程为-10V?+10V;采样率有128K、64K、 32Κ、16Κ、8Κ、4Κ、1Κ、共八挡可调；采用USB高速总线接口，支持即插即用和热插拔，载191 Κ 超大FIFO缓存，能最大限度防止数据丢失，保证信号的完整性；可工作在Win7，XP等操作系 统中，支持VB、VC、LABVIEW和MATLAB等编程语言。
【文档编号】G01H11/06GK104236699SQ201410529030
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月10日 优先权日:2014年10月10日
【发明者】杜伯学, 刘道生, 韩涛, 郭亚光 申请人:天津学子电力设备科技有限公司