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　　技術創新電壓轉換開關（OLTC）作為現代大型可調式變壓器的調節裝置用以設置變壓器的變比關系。基于其相對頻繁的切換過程和高強度的機械負載會導致相關機械以及電氣部分經常發生故障，直接導致停機以及昂貴的維護工作。配備實時在線監控系統以及故障分析系統是很有必要的。該監控系統使狀態維護和維修工作目標更明確，節省費用，提升了變壓器的負載使用率，避免變壓器突發停機和設備毀損。

　　1監控系統的基本原理該監控系統的機理是基于對電壓切換時采集到的聲學信號持續時間進行分析。由于切換電路存在一定的切換時間，正常工況下該時間在大約40-70ms區間內。由聲學傳感器捕獲，并應保持相對固定。

　　不同電壓等級的轉換過程產生的振動聲學信號都是不同并且相互獨立的。因此每個過程都必須取得其標記值。本文對斯圖加特大學和阿爾法公司的3臺變壓器進行了試驗，獲取其各種狀態下其標記值用于將來故障評估。計算可以獲得一個時間值，并隨著不斷新加入的測量值而完善。

　　為了能夠確認這個漸進變量，必須將次得到的標記值和當前平均值比較。由器件老化引起的變化是一個平緩的變化過程，對于突發的機械故障會立刻在輸出信號中產生一個階躍變化。

　　當出現突然明顯變化時我們應該立刻意識到故障的發生。

　　切換過程聲學頻譜信號切換過程聲學信號包絡線對于聲學信號的研究僅僅只需要功率頻譜線或者時間信號包絡線。如及顯示，按時間順序在兩圖中出現的前6個脈沖信號是電壓轉換信號采集的關鍵點，該值經過RMS函數王贊：工程師碩士實時在線系統基本示意圖表1聲學傳感器基本參數C>峰值敏感度范n測t系統中，傳感器的定位會直接帶來信號的區別，并影響測量結果。如果僅對變壓器整體做出故障判斷，僅需要一個傳感器，但如果想確認故障類型或者推斷出故障位置，則必須在變壓器外殼上定位多個傳感器。通過傳感器的準確定位，可將故障位置確定在一定范圍內。比如可以判斷故障在高壓邊或低壓邊以及具體哪一相，或者在繞組的上端或下端。為傳感器安放位S示意圖。

　　4信號處理4.1信號基本處理工具傳感器安放位置示意信號采集電路bookmark4技術創新該電路的功能是測量聲學信號的脈沖寬度并將該信號可視化給出。為獲取清晰的脈沖波起始位置和結束位置，該信號的有效值持續時間要超過一個固定值。也就是中紅線標識的基準電壓值。

　　基準電壓示意圖采集及處理信號因為音頻信號具有方向性，因此在脈沖的起始和結束位置之間存在許多上升和卜降沿。為了獲得該信號晰的開始和結束位置，使用RMS模塊將進入信號形成平均方根值并在模塊的對于獲取的測量值需要開發專門的應用程序用于圖表形式，并按客戶需求的方式評估。這里利用matlab軟件中GUI開發。其功能包括輸入源信號目錄，計算切換時間顯示，信號圖形顯示等，并且可以同時顯示多次重復的切換時間。

　　中左邊是由示波器顯示通過實時系統得到的結果，右邊是通過源代碼仿真及計算出來的結果顯示。

　　輸出端生成一個無方向性信號。在RMS模塊后安放了2個比較器，用于平滑信號，也就是獲取有效的RMS信號寬度。比較器比較2個輸人電壓值，即實際獲取信號值和電壓值，可調節比較器直至獲取信號的清晰寬度。2個比較器是通過一個或單元連接在一起，個比較器給出低限的同時第二個比較器給出高限。這2個基準值都可以通過電位計調節。

　　通過比較器后的輸出信號進入一個由3個十進制計數器構成的串聯電路，后一個計數器的輸出脈沖進人到一個8宇節的二進制計數器，再由1MHZ的晶振觸發，終得到一個在1- 255ms范圍內的時間值。同時這個二進制數以通過一個D/A轉換器轉為一個范圍在4-20mA區間內的電流值。

　　4.2信號可靠性驗證在該試驗中選取同一個變壓器的2種試驗環境，對其分別進行1-19級的各級切換，并所有切換信號并對其分析。

　　0從1到19順序切換過程時間曲線丨從19到丨序切換過程時間曲線由上述可知，該切換時間可以以3種形式得到1>輸出信號在0-255ms區間輸出電流在4-20mA區間根據數據曲線可以很明顯發現，Ver.2信號明顯優于Ver.l獲取的信號，但是信號時間在奇數。偶數，順序和逆序的切換過程上沒有明顯差別。

　　仔細研究數據可確認不同的電壓切換過程以及不同的變您的論文得到兩院院士關注測控自動化技術創新壓器型號得到的信號有明顯差異。對于分配器形式的OLTC在奇偶切換過程中有區別，對于選擇型OLTC每個切換過程都有自己的信號。這也說明在監測過程中每套系統數據庫的建立都是的，不受其它參數影響。

　　5功率譜分析在現場運行中變壓器變壓切換過程是由電機驅動完成的。

　　每次切換過程都會產生一個典型的特征指紋，通過對該指紋的監測及分析可以建立另一套變壓器監控系統。如2所示，計算ABCDE這5個值，通過對這5個值的研究不但可以得到轉矩的大值，而且還有切換過程的時間持續過載和轉換的能量。

　　在正常工況下這些值幾乎是不變的。

　　2A-篼點與后一轉折點之間篼度差，B-零點與前一轉折點之間高度差，C-高點與后一轉折點之間時間差，D-零點與前一轉折點之間時間差，E-整個指紋面積（功率）6結論系統能夠準確獲得所需的切換時間并對其進行分析，該振動聲學系統相比于其它形式的測量系統有以下優點：1）易于實現；2）需要較少的硬件以及軟件成本；3）可實現實時在線系統；可通過2種完全不同算法的信號分析系統分別獲得對切換時間的監測。

　　通過本實驗中大量的試驗可證明準確的標記值獲取是進行故障診斷的有力前提，在將來建立更智能化的檢測系統時，需要根據不同的變壓器不同的故障原因建立大量的有依據的數據庫，這樣才能保證系統更智能化更準確的工作。

　　本文作者的創新點：提出一種新型的變壓器實時在線監控系統，利用聲學信號對變壓器換階電路進行監控，得到有效的標記值為故障評定提供比對，為變壓器機械故障識別提供有力保障。

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