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CN107561377A - 变压器中直流偏磁的检测方法 - Google Patents

变压器中直流偏磁的检测方法 Download PDF

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CN107561377A CN201610515033.9A CN201610515033A CN107561377A CN 107561377 A CN107561377 A CN 107561377A CN 201610515033 A CN201610515033 A CN 201610515033A CN 107561377 A CN107561377 A CN 107561377A
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transformer
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李林达
樊兴华
司代均
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Siemens Transformer Guangzhou Co Ltd
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Siemens Transformer Guangzhou Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种变压器中直流偏磁的检测方法，其包括以下步骤：信号获取步骤(S52)、信号处理步骤(S54)和判断步骤(S56)。信号获取步骤为，获取变压器的油箱的振动信号。信号处理步骤包括：形成振动信号的时域波形(S542)；对时域波形进行频域分解，以将时域波形转换为频域波形(S544)；计算频域波形的各奇数频的幅值和各偶数频的幅值(S546)。判断步骤为，如果有一个奇数频的幅值大于一个偶数频的幅值的一半，则变压器中存在直流偏磁。本发明检测成本低、安全、速度快、准确性高。

Description

变压器中直流偏磁的检测方法
技术领域
本发明涉及一种检测方法，尤其涉及一种检测变压器中直流偏磁的方法。
背景技术
直流偏磁是指来自外部的直流或近直流进入变压器线圈，对变压器进行励磁，导致变压器铁心半周磁饱和，以及由此引起的一系列电磁效应。直流偏磁是变压器的一种非正常工作状态，有可能会对变压器和电网产生不良影响，如会增大变压器的铁耗和铜耗、加剧噪音和振动及其他损害。
目前可通过变压器的噪声和/或振动来判断变压器是否发生了直流偏磁，但是该些方法都会受到外界影响而无法准确地对直流偏磁进行诊断。
发明内容
本发明的目的是提供一种变压器中直流偏磁的检测方法，其检测成本低、安全、速度快、准确性高。
本发明提供了一种变压器中直流偏磁的检测方法，其包括以下步骤：信号获取步骤、信号处理步骤和判断步骤。信号获取步骤为，获取变压器的油箱的振动信号。信号处理步骤包括：形成振动信号的时域波形；对时域波形进行频域分解，以将时域波形转换为频域波形；计算频域波形的各奇数频的幅值和各偶数频的幅值。判断步骤为，如果有一个奇数频的幅值大于一个偶数频的幅值的一半，则变压器中存在直流偏磁。上述检测方法的检测成本低、安全、速度快、准确性高。
变压器中直流偏磁的检测方法的另一示意性实施方式中，信号获取步骤进一步包括，将至少三个振动传感器设置于变压器的油箱的外表面以获取振动信号。三个振动传感器位于变压器的油箱的外表面上的不同位置，有助于提高直流偏磁的检测结果。
变压器中直流偏磁的检测方法的再一示意性实施方式中，在所述信号获取步骤之前还包括准备步骤：保持变压器处于空载状态；保持变压器的风机、油泵处于关闭状态。上述方法可以更有助于获得更准确的振动信号。
变压器中直流偏磁的检测方法的又一示意性实施方式中，将振动传感器以磁性方式连接至所述油箱外表面。采用这样的设计有助于振动传感器的安装和使用。
变压器中直流偏磁的检测方法的又一示意性实施方式中，在所述信号处理步骤中，选取50赫兹或150赫兹的奇数频进行计算。
变压器中直流偏磁的检测方法的又一示意性实施方式中，在所述信号处理步骤中，选取100赫兹的偶数频进行计算。
变压器中直流偏磁的检测方法的又一示意性实施方式中，判断步骤进一步包括，通过一个偶数频的幅值和一个奇数频的幅值的比例关系来判断直流偏磁的严重程度。
下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对变压器中直流偏磁的检测方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
附图说明
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1是用以说明检测变压器中直流偏磁的设备示意图；
图2是用以说明变压器中直流偏磁的检测方法的一种示意性实施方式的流程图；
图3是用以说明具有直流偏磁的变压器的振动频域波形图；
图4用以说明不具有直流偏磁的变压器的振动频域波形图。
标号说明
10 振动传感器
20 油箱
22 油箱侧壁
30 计算机
40 手机
S51 准备步骤
S52 信号获取步骤
S54 信号处理步骤
S542 时域波形获取步骤
S544 频域波形获取步骤
S546 计算步骤
S56 判断步骤。
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
图1用以说明检测变压器中直流偏磁的设备示意图。如图1所示，获取信号前，先将三个振动传感器10设置于变压器的油箱20的侧壁22外表面，并不局限于此，再利用一个计算机30和/或一个移动终端例如手机40与各振动传感器10连接。当然，相关设备并不局限于计算机或手机，也可以采用其他设备与振动传感器10连接。
可同时参见图1和图2，图2用以说明变压器中直流偏磁的检测方法的一种示意性实施方式的流程图，首先进入步骤S51。
步骤S51，准备步骤，保持变压器处于空载状态，并且保持变压器的风机、油泵处于关闭状态，这种处理方式更有助于获得准确的振动信号，然后进入步骤S52。当然根据实际检测情况的不同，准备步骤也可以包括其他准备事项，或也可以不进行上述准备步骤。
步骤S52，信号获取步骤，通过设置于油箱20外表面的振动传感器10获取变压器的油箱20的振动信号。然后进入步骤S54。
步骤S54，信号处理步骤，信号处理步骤又包括三个子步骤S542、S544和S546。
步骤S542，时域波形获取步骤，通过计算机30和/或移动终端例如手机40，获取上述振动信号，并形成该振动信号的时域波形。然后进入步骤S544。
步骤S544，频域波形获取步骤，通过计算机30和/或移动终端例如手机40，对上述步骤获得的时域波形进行频域分解(傅里叶变换)，以将时域波形转换为频域波形。然后进入步骤S546。
步骤S546，计算步骤，通过计算机30和/或移动终端例如手机40，计算上述频域波形的各奇数频的幅值和各偶数频的幅值。一般奇数频可以选取50赫兹或150赫兹，偶数频可以选取100赫兹。然后进入步骤S56。
步骤S56，判断步骤，如果有一个奇数频的幅值大于一个偶数频的幅值的一半，则变压器中存在直流偏磁。如图3所示，其50赫兹处的幅值大于100赫兹处的幅值的一半，则有直流偏磁现象。如图4所示，其50赫兹处的幅值小于100赫兹处的幅值的一半，则没有直流偏磁现象。
根据上述直流偏磁中检测方法，如果频域分解后的频域波形存在奇次谐波分量，则可以怀疑变压器有直流偏磁的情况。而如果一个奇数频的幅值大于一个偶数频的幅值的一半，则可以判断当前变压器肯定存在直流偏磁现象。上述检测方法的检测成本低、安全、速度快、准确性高。
在图1所示的实施方式中，设置有三个振动传感器10，三个振动传感器10位于变压器的油箱20的外表面上的不同位置，可以更加有助于提高直流偏磁的检测结果。当然根据设计需要的不同，也可以设计不同数量的振动传感器10。
另外，在一种较佳实施方式中，将振动传感器10以磁性方式连接至油箱20外表面。采用这样的设计有助于振动传感器10的安装和使用。
判断步骤S56可进一步包括一个直流偏磁的严重程度的判断步骤，即在判断变压器中存在直流偏磁后，可通过一个偶数频的幅值和一个奇数频的幅值的比例关系来判断直流偏磁的严重程度。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.变压器中直流偏磁的检测方法，包括以下步骤：
信号获取步骤，其获取所述变压器的油箱(20)的振动信号；
信号处理步骤，其包括：
形成所述振动信号的时域波形，
对所述时域波形进行频域分解，以将所述时域波形转换为频域波形，和
计算所述频域波形的各奇数频的幅值和各偶数频的幅值；以及
判断步骤，如果有一个奇数频的幅值大于一个偶数频的幅值的一半，则所述变压器中存在直流偏磁。
2.如权利要求1所述的检测方法，其中所述信号获取步骤进一步包括：将至少三个振动传感器(10)设置于所述变压器的所述油箱(20)的外表面以获取所述振动信号。
3.如权利要求1或2所述的检测方法，其中在所述信号获取步骤之前还包括准备步骤：
保持所述变压器处于空载状态；
保持所述变压器的风机、油泵处于关闭状态。
4.如权利要求2所述的检测方法，其中将所述振动传感器(10)以磁性方式连接至所述油箱(20)外表面。
5.如权利要求1所述的检测方法，其中在所述信号处理步骤中，选取50赫兹或150赫兹的所述奇数频进行计算。
6.如权利要求1所述的检测方法，其中在所述信号处理步骤中，选取100赫兹的所述偶数频进行计算。
7.如权利要求1所述的检测方法，其中所述判断步骤进一步包括：通过一个所述偶数频的幅值和一个所述奇数频的幅值的比例关系来判断直流偏磁的严重程度。
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