一种高压电抗器振动测试方法技术

本发明专利技术涉及一种（超）高压电抗器振动测试方法，特别是涉及输配电技术领域。本发明专利技术一种（超）高压电抗器振动测试方法包括如下步骤：1）测点选取和位置布置步骤；2）测试步骤；3）数据分析和处理建议步骤。本发明专利技术通过测量（超）高压电抗器外壳表面各测点X、Y、Z三个方向的振动随油温、负荷、环境温度变化的振动参数，记录测量数据并依据对（超）高压电抗器外壳表面振动数据，分析超高压电抗器内部激振源产生的部位、机理及振动特性，不仅用于指导超高压电抗器的状态检修，而且对（超）高压电抗器生产厂家也提出了指导性意见，提高了生产厂家产品质量。更重要的是为下一步制定电气设备振动测试标准提供了有利依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别是涉及输配电

技术介绍
(超)高压并联电抗器是(超)高压远距离输变电系统中的重要设备，其主要作用是补偿长线电容效应，提高功率因数而改善供电质量、限制电压升高，保护用电设备， 减少线路损耗并维持无功平衡。随着我国跨区长距离的输变电工程的建设，电压等级的不断提高，输电线路的充电电容显著增大，(超)高压电抗器在系统中的应用越来越广泛。为补偿线路充电功率，抑制系统工频过电压，保证系统安全稳定运行，(超)高压并联电抗器在 (超)高压电网中是必不可少的设备。运行中的电抗器由于各种原因都会产生振动，西北、东北、华中、华东等电网中均有电抗器由于长期振动而引起故障事例。随着电网容量增大和输电线路电压等级的提高， 750kV输电线路将成为西北电网的主网架，而超高压电抗器(电压等级750kV)作为电网运行的重要设备，其振动大小直接关系到电网的安全稳定运行。如位于青海省民和县的交流 750kV官亭变电站750kV # 2并联电抗器振动超过考核标准，威胁到电抗器的安全运行曾返厂更换。但是，目前对电抗器振动测试的技术要求和测试方法、测点的选取及位置布置方式等缺乏统一的规范。特别是地处高海拔地区的(超)高压电抗器的振动测试技术研究已成为 (超)高压电网发展的迫切需要。电力电抗器的振动研究，国外已从上世纪九十年代中后期开始进行，国内学者、电力研究院近期才开始这方面的工作，但资料较少，数据量有限，而对振动进行检测的设备， 目前只有对机械振动进行测试的振动分析测试仪和手持式振动测试仪。采用对机械振动进行测试的208 (或408)振动分析测试仪及手持式振动测试仪，对电抗器振动尤其是对高海拔地区运行的750kV超高压电抗器振动测试方法，尚未见记载。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种对现场正在运行的(超)高压电力电抗器外壳表面振动进行测试、分析电抗器内部激振源产生的部位、机理及振动特性，用于指导电抗器的状态检修的(超)高压电抗器振动测试方法。本专利技术包括如下步骤1)测点选取及位置布置步骤是指对需测试的电抗器设定振动监测点的过程，在A、B、 C三相的电抗器外壳表面按东、南、西、北四个侧面及电抗器底座共设定20 50个振动监测占.2)测试步骤是指通过振动测试仪对电抗器外壳表面各测点进行振动测试的过程，将测试仪对各测点的振动数据进行监测与采集；分别测量各测点X、Y、Z三个方向的振动参数，并记录测量数据；3)数据分析和处理建议步骤是指对测试数据进行分析，找出振动源并提出检查、处理建议的过程，依据对电抗器表面振动测试数据，分析电抗器内部激振源产生的部位、机理及振动特性，用于指导电抗器的状态检修。 本专利技术与现有技术相比较有如下有益效果本专利技术是一种对目前尚无人涉足的高海拔地区(超)高压750kV电抗器振动采用原本是用于旋转机械振动测试的美国本特利208 (或408)振动分析测试仪及手持式振动测试仪进行振动测试的方法，由于旋转机械的振动与旋转速度、不平衡质量及轴承缺陷等因素有关，其测试点固定，只需将测试传感器直接固定在振动部件轴承上或轴颈处即可测量到振动值，振动机理以质量不平衡和动刚度不足为常见。而电气设备则不同，电抗器为静止部件，电抗器器身表面的振动与电抗器绕组及铁心的压紧状况、绕组的位移和变形密切相关。首先电抗器由于铁芯柱的分段，各段分别产生磁极，使铁芯饼之间存在着磁吸引力，这些磁吸引力会引起振动和噪声；其次由铁芯饼、垫块和铁轭组成的系统还会出现机械共振现象，从而造成电抗器的振动和噪声的进一步增大；一个显著特点是电抗器振动随着电抗器容量和电压等级的提高表现更加突出；还有高压电抗器内、外部结构的不对称，造成各部位振动差异很大。 这种由于电抗器内部元件(绕组和铁芯)产生的电磁激振力，先传递到充满电抗器内部的绝缘油，再通过电抗器绝缘油传递到电抗器外壳。本方法引用测试旋转机械振动的208振动分析测试仪通过测试高压电抗器外壳表面振动，分析查找电抗器内部制造缺陷、安装质量问题、运行故障等原因造成的激振源，是一种间接测试方法，因此对电抗器外壳表面振动的测试必须采用多测点、多方位布置，通过多方位多测点测试，对测试数据全面进行分析；如果振动源是因电抗器基础底座联接强度不足引起，也需对底座进行多方位多测点测试。本专利技术测量各测点X、Y、Z三个方向的电抗器振动随油温、负荷、环境温度变化的振动参数，记录测量数据并依据对电抗器外壳表面振动测试数据，分析确定电抗器激振源产生的部位、 机理及振动特性，不仅用于指导高压电抗器的状态检修，而且对高压电抗器生产厂家也提出了指导性意见，提高了生产厂家产品质量。更重要的是为下一步制定电气设备振动测试标准提供了有利依据。附图说明 本专利技术有如下附图图1为本专利技术电抗器壳体东侧测点布置结构示意2为本专利技术电抗器壳体西侧测点布置结构示意3为本专利技术电抗器壳体南侧测点布置结构示意4为本专利技术电抗器壳体北侧测点布置结构示意5为本专利技术电抗器基础底座测点布置结构示意6为本专利技术各测点测量方向示意图； 图7为本专利技术电抗器内部铁芯结构示意图； 图8为本专利技术电抗器内部铁芯饼结构示意图； 图9为本专利技术电抗器器身结构示意图； 图10为本专利技术电抗器外观结构示意图； 图11为本专利技术208振动测试仪结构示意图； 图12为本专利技术手持式振动仪结构示意图；图13为本专利技术A相8测点Z方向瀑布图； 图14为本专利技术A相8测点Z方向频谱图； 图15为本专利技术A相观测点Z方向瀑布图； 图16为本专利技术A相观测点Z方向频谱图； 图17为本专利技术B相6测点Z方向瀑布图； 图18为本专利技术B相6测点Z方向频谱图； 图19为本专利技术B相7测点Z方向瀑布图； 图20为本专利技术B相7测点Z方向频谱图； 图21为本专利技术B相8测点Z方向瀑布图； 图22为本专利技术B相8测点Z方向频谱图； 图23为本专利技术B相9测点Z方向瀑布图； 图M为本专利技术B相9测点Z方向频谱图； 图25为本专利技术B相11测点Z方向瀑布图； 图沈为本专利技术B相11测点Z方向频谱图； 图27为本专利技术B相13测点Z方向瀑布图； 图观为本专利技术B相13测点Z方向频谱图； 图四为本专利技术B相30测点Z方向瀑布图； 图30为本专利技术B相30测点Z方向频谱图； 图31为本专利技术C相6测点Z方向瀑布图； 图32为本专利技术C相6测点Z方向频谱图； 图33为本专利技术C相8测点Z方向瀑布图； 图34为本专利技术C相8测点Z方向频谱图； 图35为本专利技术处理后A相30测点Z方向振动趋势图； 图36为本专利技术处理后B相11测点Z方向振动趋势图； 图37为本专利技术处理后C相观测点Z方向振动趋势图； 图38为本专利技术处理后A相30测点Z方向典型频谱图； 图39为本专利技术处理后C相11测点Z方向典型频谱图； 图40为本专利技术处理后C相观测点Z方向典型频谱图； 图41为本专利技术处理后C相四测点Z方向典型频谱图； 图42为本专利技术处理后C相3测点Z方向典型频谱图； 图43为本专利技术处理后C相4测点Z方向典型频谱图。其中1、电抗器外壳；2、测试点；3、基础底座；4、电抗器内铁芯；5、铁芯底座；6、铁饼；7、绝缘块；8、绝缘包裹层；9、振动测试仪；10、振动测试仪传感器；11、手持式振动测试仪；12、手持式振动测试仪传感器；13、传感器磁座；14、传感器探针。具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高压电抗器振动测试方法，其特征是所述的方法包括如下步骤：１）测点选取和位置布置步骤　是指对需测试的电抗器设定振动监测点的过程，在Ａ、Ｂ、Ｃ三相的电抗器外壳（１）表面按东、南、西、北四个侧面及电抗器底座共设定２０～５０个振动监测点（２）；２）测试步骤　是指通过振动测试仪（９、１１）对电抗器外壳（１）各测试点进行振动测试的过程，使用测试仪（９、１１）对各测点的振动数据进行监测与采集；测量各测点Ｘ、Ｙ、Ｚ三个方向的电抗器振动随油温、负荷、环境温度变化的振动参数，并记录测量数据；３）数据分析和处理建议步骤　是指对测试数据进行分析，找出振动源，并提出检查、处理建议的过程；即依据对电抗器外壳表面测得的振动幅值、振动频率及频谱等数据，分析电抗器激振源产生的部位、机理及振动特性，提供处理建议用于指导高压电抗器的状态检修。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张天锁，黄中华，王生渊，李军，巩志生，张新春，韦强，方侃，马丽山，杨志良，黄万全，杨勇，杨放南，甘广霖，马源良，赵文强，李宝元，汤雄华，李生兰，韩兵，李寿旻，
申请(专利权)人：青海电力科学试验研究院，
类型：发明
国别省市：63