1.绕组匝间短路故障下的变压器振动信号测试平台,其特征在于,变压器器身(1)内设置有铁心(2),铁心(2)上绕制有绕组(3);绕组(3)上设置有故障模拟配件(4),变压器器身(1)表面设置有振动传感器(5),信号采集装置(6)获得振动传感器(5)的振动信号,信号采集装置(6)与计算机(8)直接连接,故障模拟配件(4)受接线单元(7)控制并远程连接到计算机(8);
故障模拟配件(4)为一夹件箱,通过两个支撑螺杆(9)和螺母(10)固定在在变压器器身(1)和绕组(3)之间;夹件箱具有三层,总共设置有八个电磁继电器(11),对应8个短路滑动块(14),短路滑动块与引线排(13)多个端子一一对应连接,引线排(13)多个端子与绕组短路引线一一连接,电磁继电器(11)受接线单元(7)控制,电磁继电器(11)与短路滑动块(14)一一对应,一个短路滑动块中有4个绝缘滑轮(16),2个铁块(19)配合电磁继电器(11)动作,铁块周围由绝缘层(17)包围,中间夹着一根铜棒(18)形成短路回路,当电磁继电器(11)动作时,吸引短路滑动块(14)滑动至短路接触杆(12)处,实现短路故障模拟;短路滑动块(14)连接着引线排(13)上的触点,触点与绕组短路引出线相连接,接线单元(7)起到对多个电磁继电器(11)分时控制的作用,接线单元(7)通过控制IGBT通断来控制电磁继电器(11)的供电;接线单元(7)与计算机(8)相连接,通过计算机(8)向接线单元(7)发送指令,即可使电磁继电器(11)动作控制短路滑动块(14)的滑出与收回,当对应位置的短路滑动块(14)滑出,与短路接触杆(12)接触即可实现绕组匝间短路,通过控制不同排短路滑动块(14)滑出可实现不同短路位置的匝间短路故障。
2.绕组匝间短路故障下的变压器振动信号测试方法,采用权利要求1所述的装置进行绕组短路下的变压器振动信号测试,其特征在于,包括以下步骤:
第一步:将振动传感器(5)安装于变压器器身(1)外表面,将信号采集装置(6)通过数据线与计算机(8)连接,故障模拟配件(4)通过接线单元(7)与计算机(8)远程连接;
第二步:使用计算机(8)发送指令信号到故障模拟配件(4)的接线单元(7),接线单元控制故障模拟配件上电磁继电器(11)的导通,使短路滑动块(14)与短路接触杆(12)贴合,当有两处短路滑动块与短路接触杆贴合时,实现变压器绕组匝间短路;
第三步:在第二步的情况下,收集由信号采集装置(6)采集到的振动信号,并将数据通过数据线上传至计算机(8),并记录对应的绕组短路情况;
第四步:重复第二、三步,设置电压从10kv,20kv,40kv,60kv,80kv,100kv变化,对接线单元(7)发送不同指令得到不同程度和不同部分的绕组匝间短路故障,并记录数据;
第五步:统计不同情况的匝间短路的振动信号,分析得到短路时的振动系数,其表达式如下:
其中a为振动系数,Vα为加速度幅值,fH为工频50Hz,d为变压器器身厚度,f为振动信号对应的频率,当a≤0时,变压器绕组正常工作,当a>0时,变压器绕组出现匝间短路。