《變壓器有載分接開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法》

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中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

T/CECXXXXX—XXXX

變壓器有載分接開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

方法

FieldVibroacoustictestmethodforMechanicalPerformanceof

TransformerOn-loadTap-changer

征求意見稿

（本稿完成日期：2018年9月17日）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布

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變壓器有載分接開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了變壓器有載分接開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的條件、方法、數(shù)據(jù)分析及處理。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于變壓器有載分接開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB26860電力安全工作規(guī)程發(fā)電廠和變電站電氣部分

DLT1540-2016油浸式交流電抗器（變壓器）運(yùn)行振動(dòng)測(cè)量方法

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

變壓器有載分接開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)測(cè)試

Vibroacoustictestfortransformeron-loadtap-changer

變壓器有載分接開關(guān)工作狀態(tài)的一種測(cè)試方法。通過振動(dòng)加速度傳感器采集變壓器有載分接開關(guān)操

作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)及電流傳感器采集變壓器有載分接開關(guān)切換動(dòng)作時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)，對(duì)采集

到的信號(hào)進(jìn)行分析，判斷變壓器有載分接開關(guān)的狀態(tài)。

3.2

包絡(luò)分析Envelopeanalysis

將振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)的時(shí)域波形轉(zhuǎn)換為包絡(luò)線后，對(duì)有載分接開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析的方法。

3.3

振動(dòng)高低頻曲線疊加分析Highfrequencyvibrationcurvesuperpositionanalysis

將有載分接開關(guān)切換過程中產(chǎn)生的振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)按照一定的頻率范圍進(jìn)行高頻和低頻分離處理，根

據(jù)不同的故障類型產(chǎn)生的振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)的高、低頻分量的差異來判斷有載分接開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)的方法。

3.4

特征參數(shù)指標(biāo)分析Characteristicparameterindexanalysis

提取有載分接開關(guān)電流及振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)中的重要參數(shù)指標(biāo)數(shù)值，主要包括電流最大值、電流平均值、

振動(dòng)低頻最大幅值、振動(dòng)高頻最大幅值等，通過閾值比較等方式對(duì)有載分接開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析的方

法。

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4測(cè)試條件

4.1安全要求

4.1.1應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行GB26860和發(fā)電廠、變（配）電站巡視的要求。

4.1.2現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試過程中應(yīng)有專人監(jiān)護(hù)，監(jiān)護(hù)人在測(cè)試期間應(yīng)始終行使監(jiān)護(hù)職責(zé)。

4.1.3應(yīng)確保操作人員及測(cè)試儀器與電氣設(shè)備的高壓部分保持足夠的安全距離。

4.1.4測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)明顯異常時(shí)（如異常聲響、電壓波動(dòng)、系統(tǒng)接地等），應(yīng)立即停止工作并撤離

現(xiàn)場(chǎng)。

4.2環(huán)境要求

4.2.1環(huán)境溫度：-10℃～＋50℃。

4.2.2相對(duì)濕度：不宜超過80%。

4.2.3周圍宜無影響現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的振動(dòng)干擾源。

4.3被測(cè)設(shè)備

4.3.1被測(cè)有載分接開關(guān)所在設(shè)備箱殼應(yīng)清潔干燥、接地良好。

4.3.2停電測(cè)試時(shí)，應(yīng)確保被測(cè)有載分接開關(guān)所在設(shè)備處于停運(yùn)狀態(tài)，有載分接開關(guān)應(yīng)能夠電動(dòng)調(diào)

檔。

4.3.3在線測(cè)試應(yīng)結(jié)合運(yùn)行設(shè)備調(diào)檔同步進(jìn)行。

5測(cè)試方法

5.1測(cè)試前準(zhǔn)備

5.1.1核對(duì)被測(cè)設(shè)備運(yùn)行編號(hào)，查看并記錄設(shè)備銘牌。

5.1.2測(cè)試儀器開機(jī)檢查，電量應(yīng)充足。

5.1.3在被測(cè)設(shè)備上選擇平坦、光滑、無污穢的金屬外殼表面作為加速度傳感器安裝測(cè)試點(diǎn)。

5.2測(cè)試步驟

5.2.1將測(cè)試儀可靠接地，接地時(shí)應(yīng)先接接地端再接儀器端。

5.2.2安裝加速度傳感器，先將傳感器底座固定在變壓器有載分接開關(guān)的側(cè)面外壁上（一般選擇在

距離頂部，平行于垂直傳動(dòng)桿往下15~20cm之間），再將傳感器與底座相連。

5.2.3安裝電流傳感器，將電流傳感器安裝在有載分接開關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電源線任意一相。

5.2.4將加速度傳感器和電流傳感器通過測(cè)試電纜接入測(cè)試儀。

5.2.5確認(rèn)測(cè)試電纜連接可靠無誤后，合上測(cè)試儀器電源開關(guān)，正確設(shè)置測(cè)試儀器各項(xiàng)參數(shù)。

5.2.6停電測(cè)試時(shí)，在調(diào)節(jié)有載分接開關(guān)檔位升降過程中，采集振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)，

并儲(chǔ)存數(shù)據(jù)；在線測(cè)試時(shí)，調(diào)檔過程中觸發(fā)儀器自動(dòng)測(cè)試，采集有載分接開關(guān)動(dòng)作過程中的振動(dòng)聲學(xué)信

號(hào)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)，并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

5.2.7測(cè)試結(jié)束后，關(guān)閉測(cè)試儀器電源，拆除測(cè)試電纜及傳感器，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。

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6測(cè)試數(shù)據(jù)分析及處理

包括包絡(luò)數(shù)據(jù)分析、振動(dòng)高低頻曲線疊加分析、奇偶檔位分析、縱向數(shù)據(jù)分析、特征參數(shù)指標(biāo)分析

等。數(shù)據(jù)分析流程如圖1所示，具體方法及要求參見附錄A。

圖1數(shù)據(jù)分析流程

有載分接開關(guān)正常動(dòng)作一般分為四個(gè)階段（如圖2所示）。T1階段：涌流階段，此階段電流信號(hào)包

絡(luò)在剛啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)較短的高峰電流；T2階段，選擇器操作階段，此階段振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)包絡(luò)和電流信號(hào)

包絡(luò)曲線表現(xiàn)穩(wěn)定，波動(dòng)較?。籘3階段，切換開關(guān)動(dòng)作階段，振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)包絡(luò)出現(xiàn)較大的振動(dòng)幅值；

T4階段，制動(dòng)器動(dòng)作階段，電流信號(hào)包絡(luò)在開關(guān)動(dòng)作后，持續(xù)一段時(shí)間而衰減到零值。

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圖2正常動(dòng)作的電流及振動(dòng)包絡(luò)曲線

注：圖2上曲線為驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)包絡(luò)，中曲線為振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)高頻包絡(luò)，下曲線為振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)低頻包絡(luò)

7常見干擾源

變壓器有載分接開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的常見干擾源主要由鐵心和繞組的振動(dòng)、變壓器的電磁環(huán)境

等因素引起。具體常見干擾源見附錄B。

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附錄A

（資料性附錄）

變壓器有載分接開關(guān)測(cè)試振動(dòng)聲學(xué)測(cè)試數(shù)據(jù)分析

A.1包絡(luò)數(shù)據(jù)分析

包絡(luò)分析包括振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)結(jié)合驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)包絡(luò)曲線分析、振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)包絡(luò)曲線分析和驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)包絡(luò)曲線分析三種分析方法。

問題典型圖譜描述說明處理建議

開關(guān)滑檔故障表現(xiàn)為在非過渡檔位切換時(shí)，電流信號(hào)

連續(xù)出現(xiàn)長達(dá)幾個(gè)周期，且振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)同時(shí)連續(xù)出

變壓器立即停止運(yùn)行，并

開關(guān)滑檔故障現(xiàn)兩次及以上開關(guān)切換。如圖A.1所示。

安排檢修

注：上圖為電流包絡(luò)信號(hào)曲線；下圖為振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)包絡(luò)曲

線。

圖A.1

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1)適當(dāng)縮短巡檢周期，

切換過晚表現(xiàn)為在電機(jī)電流制動(dòng)或停止時(shí)，切換開關(guān)關(guān)注其發(fā)展趨勢(shì),盡

才剛切換或還未切換動(dòng)作。如圖A.2所示?？彀才艡z修處理。

切換過晚

注：下圖第1個(gè)脈沖為正常切換時(shí)間的振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)，第22)糾正調(diào)整，重新組裝

個(gè)脈沖為切換過晚的振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)。控制箱輸出處的聯(lián)軸

器。

圖A.2

1)適當(dāng)縮短巡檢周期，

關(guān)注其發(fā)展趨勢(shì),盡

制動(dòng)異常表現(xiàn)為制動(dòng)電流延長的時(shí)間太長，通常制動(dòng)

制動(dòng)異?？彀才艡z修處理。

時(shí)間不超過1秒。如圖A.3所示。

2)調(diào)整并修理制動(dòng)系

統(tǒng)。

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圖A.3

1)適當(dāng)縮短巡檢周期，

驅(qū)動(dòng)電機(jī)潤滑不足或卡澀表現(xiàn)為振動(dòng)包絡(luò)信號(hào)出現(xiàn)關(guān)注其發(fā)展趨勢(shì),盡

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)潤滑圖A.4

了有規(guī)律的振蕩包絡(luò)小波（如圖A.4所示）或者電流快安排檢修處理。

不足或卡澀

信號(hào)出現(xiàn)了較大幅值振蕩波動(dòng)（如圖A.5所示）。2)潤滑驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

3)更換磨損部件。

圖A.5

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控制繼電器故電機(jī)電流信號(hào)在啟動(dòng)和停止階段電流信號(hào)會(huì)出現(xiàn)異

調(diào)整或更換故障繼電器。

障常波動(dòng)，如圖A.6所示。

圖A.6

A.2振動(dòng)高低頻曲線疊加分析

有載分接開關(guān)動(dòng)作過程中產(chǎn)生的振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)可分為高頻部分及低頻部分，對(duì)于不同的故障類型產(chǎn)生的振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)的高、低頻分量是有差異的，主要的表現(xiàn)就

是在觸頭系統(tǒng)正常的情況下產(chǎn)生的高、低頻信號(hào)波形是相似的或者波形的重合度很好，而在長期的動(dòng)作過程中存在異?；蛘吖收系那闆r下高、低頻信號(hào)波形會(huì)有比比

較明顯的差異性。

問題典型圖譜描述說明處理建議

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觸頭或開關(guān)磨損表現(xiàn)為高頻與低頻振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)幅

適當(dāng)縮短巡檢周期，關(guān)注其

觸頭磨損或值差值較大，重合度較差，如圖A.8所示。

變化趨勢(shì)。

開關(guān)磨損注：上圖為正常的振動(dòng)高、低頻包絡(luò)重合曲線，下圖為異常

的振動(dòng)高、低頻包絡(luò)重合曲線。

圖A.8

A.3奇偶檔位分析

有載分接開關(guān)切換動(dòng)作時(shí)，在同一個(gè)動(dòng)作方向上的奇數(shù)檔位和偶數(shù)檔位產(chǎn)生的振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)在時(shí)間上是對(duì)稱的，因此可運(yùn)用包絡(luò)疊加功能對(duì)同一個(gè)動(dòng)作方向的奇

偶檔位測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加比較，從而判斷有載分接開關(guān)運(yùn)行狀況。

問題典型圖譜描述說明處理建議

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切換圖譜不對(duì)稱表現(xiàn)為奇、偶兩個(gè)不同檔位的振動(dòng)包1)適當(dāng)縮短巡檢周期，

絡(luò)信號(hào)曲線疊加在時(shí)間上不對(duì)稱，如圖所示A.10。關(guān)注其發(fā)展趨勢(shì)，以

切換圖譜不

注：上圖為正常的奇、偶檔位包絡(luò)重合曲線；下圖為異常的判斷問題情況。

對(duì)稱

奇、偶檔位包絡(luò)重合曲線。2)檢修或更換故障部

件。

圖A.10

A.4縱向數(shù)據(jù)分析

縱向數(shù)據(jù)分析就是對(duì)同一臺(tái)有載分接開關(guān)的不同時(shí)間的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較分析，從而得出有載分接開關(guān)的運(yùn)行狀況。需要電力工作人員周期性的對(duì)有載分接開關(guān)

進(jìn)行測(cè)試，并將每次測(cè)試的結(jié)果存檔備份，以便于分析不同時(shí)間內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的變化，從而判斷設(shè)備的運(yùn)行狀況。

問題典型圖譜描述說明處理建議

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1)運(yùn)行正常的有載分接開關(guān)，在前后幾次測(cè)量的圖譜

曲線疊加相識(shí)度較高，重合度較好，如圖A.11所示。

1)適當(dāng)縮短巡檢周期，關(guān)

2)手輪開關(guān)超前磨損表現(xiàn)為前后兩次測(cè)量的振動(dòng)包

手輪開關(guān)超圖A.11注其發(fā)展趨勢(shì)，以判斷

絡(luò)曲線疊加相識(shí)度低，幅值差值較大，如圖A.12所

前磨損問題情況。

示。

2)檢修或更換故障部件。

注：上曲線修理后正常振動(dòng)包絡(luò)曲線，幅值較大；下曲線為

手輪開關(guān)超前磨損的振動(dòng)包絡(luò)曲線，幅值較小。

圖A.12

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A.5特征參數(shù)指標(biāo)分析

通過分析數(shù)據(jù)報(bào)表中的重要參數(shù)指標(biāo)的數(shù)值，主要包括電流最大值、電流平均值、振動(dòng)低頻最大值、振動(dòng)高頻最大值等，可方便運(yùn)行人員觀測(cè)有載分接開關(guān)工作

狀態(tài)，直觀的對(duì)運(yùn)行狀態(tài)做出評(píng)價(jià)。

數(shù)據(jù)參數(shù)測(cè)量幅值X（設(shè)前次測(cè)量幅值X0）描述說明處理建議

|(X-X0)/X0|×100%≤30%未發(fā)現(xiàn)明顯的差異1)按原計(jì)劃周期進(jìn)行巡檢。

（1-60%）X＜X＜（1-30%）X或1)結(jié)合包絡(luò)數(shù)據(jù)分析模式進(jìn)行確定具體問題，并參照相應(yīng)的

00存在明顯的差異

（1+30%）X＜X＜（1+60%）X包絡(luò)分析結(jié)果建議；

電流最大值00

1)結(jié)合包絡(luò)數(shù)據(jù)分析模式進(jìn)行確定具體問題，并參照相應(yīng)的

X≤（1-60%）X或

0存在較大的差異包絡(luò)分析結(jié)果建議；

X≥（1+60%）X

02)每3個(gè)月巡檢一次，關(guān)注其發(fā)展趨勢(shì)。

|(X-X0)/X0|×100%≤20%未發(fā)現(xiàn)明顯的差異1)按原計(jì)劃周期進(jìn)行巡檢，并關(guān)注其發(fā)展趨勢(shì)。

1)結(jié)合包絡(luò)數(shù)據(jù)分析模式進(jìn)行確定具體問題，并參照相應(yīng)的

（1-50%）X＜X＜（1-20%）X或

00存在明顯的差異包絡(luò)分析結(jié)果建議；

（1+20%）X＜X＜2X

電流平均值002)適當(dāng)縮短巡檢周期，關(guān)注其發(fā)展趨勢(shì)。

1)結(jié)合包絡(luò)數(shù)據(jù)分析模式進(jìn)行確定具體問題，并參照相應(yīng)的

X≤（1-50%）X或

0存在較大的差異包絡(luò)分析結(jié)果建議；

X≥2X

02)每3個(gè)月巡檢一次，關(guān)注其發(fā)展趨勢(shì)。

|(X-X)/X|×100%≤30%且

00未發(fā)現(xiàn)明顯的差異1)按原計(jì)劃周期進(jìn)行巡檢，并關(guān)注其發(fā)展趨勢(shì)。

|X-X0|≤5g

1)結(jié)合包絡(luò)數(shù)據(jù)分析模式進(jìn)行確定具體問題，并參照相應(yīng)的

30%＜|(X-X)/X|×100%＜50%或

振動(dòng)低頻和高頻