本文關(guān)鍵詞： 電力變壓器 振動(dòng)分布 繞組故障診斷 便攜式 振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)　出處：《浙江大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：大型電力變壓器是電力工業(yè)中的關(guān)鍵設(shè)備之一,其安全運(yùn)行對(duì)保證電網(wǎng)安全、可靠至關(guān)重要。因此,開(kāi)展電力變壓器的狀態(tài)監(jiān)測(cè),是一項(xiàng)重要且有實(shí)際意義的研究課題。近年來(lái),采用振動(dòng)分析法進(jìn)行變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)方法相比,基于振動(dòng)信號(hào)分析的變壓器故障診斷方法,對(duì)變壓器內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)變化敏感,且與整個(gè)電力系統(tǒng)沒(méi)有電氣連接,能夠安全、可靠地用于變壓器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)。目前國(guó)內(nèi)外基于振動(dòng)分析法研發(fā)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大多用于實(shí)驗(yàn)分析研究,能夠真正使用于實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的為數(shù)不多,便攜形式的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則更為鮮見(jiàn)。本文基于振動(dòng)分析法提出能夠反映變壓器油箱表面振動(dòng)分布的特征量,用于變壓器的故障診斷,并在此基礎(chǔ)上研發(fā)了一套便攜式電力變壓器振動(dòng)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)。本文主要內(nèi)容概括如下:首先,本文通過(guò)對(duì)變壓器振動(dòng)機(jī)理的研究,提出能夠反映油箱表面振動(dòng)分布的特征量,振動(dòng)幅度重心和瞬時(shí)振動(dòng)重心軌跡,用于表征油箱表面振動(dòng)幅度的機(jī)械重心及其在一個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)的變化軌跡。本文利用一臺(tái)實(shí)際變壓器進(jìn)行模擬故障實(shí)驗(yàn),對(duì)比變壓器故障前后振動(dòng)分布特征量的變化,驗(yàn)證了該特征量能有效用于變壓器的故障診斷。在此基礎(chǔ)上,本文對(duì)便攜式電力變壓器振動(dòng)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行研究,并開(kāi)發(fā)了基于嵌入式Linux的信號(hào)采集與處理子系統(tǒng),主要包括硬件電路和信號(hào)采集軟件的設(shè)計(jì)。硬件電路具有信號(hào)調(diào)理、信號(hào)采集、網(wǎng)絡(luò)連接、系統(tǒng)校時(shí)和電源供電的功能,包括嵌入式核心板、信號(hào)調(diào)理模塊、信號(hào)采集模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊和電源模塊。信號(hào)采集軟件具有信號(hào)采樣、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)管理的功能,包括基于PRU的信號(hào)采樣功能模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能模塊和數(shù)據(jù)管理功能模塊。最后,本文對(duì)便攜式系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下和實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,該系統(tǒng)可以穩(wěn)定工作于實(shí)際現(xiàn)場(chǎng),能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的振動(dòng)監(jiān)測(cè)與故障診斷。
[Abstract]:Large power transformer is one of the key equipments in power industry, and its safe operation is very important to ensure the safety and reliability of power network. Therefore, the condition monitoring of power transformer is carried out. In recent years, the application of vibration analysis in transformer condition monitoring and fault diagnosis has become a hot research topic at home and abroad. The method of transformer fault diagnosis based on vibration signal analysis is sensitive to the change of internal mechanical structure of transformer and has no electrical connection with the whole power system. At present, most of the status monitoring systems based on vibration analysis at home and abroad are used for experimental analysis and research, and few of them can really be used in the actual field. Based on the vibration analysis method, the characteristic quantity which can reflect the vibration distribution on the surface of the oil tank of the transformer is proposed in this paper, which can be used in the fault diagnosis of the transformer. On this basis, a portable power transformer vibration monitoring and fault diagnosis system is developed. The main contents of this paper are summarized as follows: first, through the research of transformer vibration mechanism, The characteristic quantity, the vibration amplitude center of gravity and the instantaneous vibration center of gravity can reflect the vibration distribution on the surface of the tank. The mechanical center of gravity used to characterize the amplitude of vibration on the surface of oil tank and its variation track in a vibration cycle. In this paper, a real transformer is used to simulate the fault, and the variation of the characteristic quantity of vibration distribution before and after the fault of the transformer is compared. It is verified that this characteristic measure can be used effectively in transformer fault diagnosis. On this basis, the portable power transformer vibration monitoring and fault diagnosis system is studied in this paper, and the signal acquisition and processing subsystem based on embedded Linux is developed. The hardware circuit has the functions of signal conditioning, signal acquisition, network connection, system timing and power supply, including embedded core board, signal conditioning module and signal acquisition module. The signal acquisition software has the functions of signal sampling, data storage and data management, including the signal sampling module based on PRU. Data storage function module and data management function module. Finally, the portable system is tested in the laboratory environment and the actual field environment. The test results show that the system can work stably in the actual field. Can effectively realize the transformer vibration monitoring and fault diagnosis.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TM41

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