[发明专利]一种基于瞬态加速度特征的变压器在线监测装置及方法

权利要求书

1.一种基于瞬态加速度特征的变压器在线监测装置的监测方法，其特征在于，基于瞬态加速度特征的变压器在线监测装置，该装置包括瞬态加速度特征量测量模块、信号调理与采集模块以及数字处理分析模块；瞬态加速度特征量测量模块和信号调理与采集模块相连，信号调理与采集模块和数字处理分析模块相连；

瞬态加速度特征量测量模块用于测量变压器本体瞬态加速度变化特征，并输出与之相对应的模拟电压/电流信号；

信号调理与采集模块用于接收瞬态加速度特征量测量模块输出的模拟电压/电流信号，并将其转换为数字处理分析模块能够识别的标准数字信号，再输出标准数字信号；

数字处理分析模块用于接收到的标准数字信号后执行监测运算，完成标准数字信号处理任务，从而实现对本体瞬态加速度的在线监测与变压器运行状态评估功能；

该方法包括以下步骤：

①瞬态加速度特征量测量模块测量变压器本体瞬态加速度变化特征，即当前时刻t下变压器本体n个测点加速度a_ms.n(t)，n为1,2,3……；并输出与之相对应的模拟电压/电流信号；信号调理与采集模块接收瞬态加速度特征量测量模块输出的模拟电压/电流信号，并将其转换为数字处理分析模块能够识别的标准数字信号，再输出标准数字信号；

②数字处理分析模块接收到的标准数字信号后判断瞬时加速度a_ms.n(t)与预设启动门槛a_st的大小；

若任一测点瞬时加速度a_ms.n(t)大于等于预设启动门槛a_st，即式(1)成立，则进入步骤③；若小于预设启动门槛a_st，即式(1)不成立，变压器本体振动正常，进入步骤⑤；

a_ms.n(t)-a_st≥0 (1)

③利用下式计算各个测点t时刻的动作加速度a_op.n(t)：

式(2)中，T为数据窗长度，f为采集模块的信号采样频率；

判断动作加速度a_op.n(t)与过振报警门槛a_th.1的大小，若动作加速度a_op.n(t)大于等于过振报警门槛a_th.1，即式(3)成立，则发出变压器过振警示，进入步骤⑤；若动作加速度a_op.n(t)小于过振报警门槛a_th.1，即式(3)不成立，则进入步骤④；

a_op.n(t)-a_th.1≥0 (3)

④判断动作加速度a_op.n(t)与准过振预警门槛a_th.2的大小，若a_op.n(t)大于等于准过振预警门槛a_th.2，即式(4)成立，则发出变压器准过振预警，进入步骤⑤；若a_op.n(t)小于准过振预警门槛a_th.2，即式(4)不成立，则显示变压器本体振动正常；

a_op.n(t)-a_th.2≥0 (4)

⑤存储测量得到的加速度数据，并将加速度数据通信至总站；

⑥在运行状态下进行自检，若发现装置故障则发出告警信号并闭锁整个装置，等待技术人员排除故障、人工复位；若未发现装置故障，返回步骤①，重新读取下一时刻加速度a_ms.n(t+1)。

2.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，步骤②中，预设启动门槛a_st设定为2.5g。

3.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，步骤③中，数据窗长度T为1×10^-3s，过振报警门槛a_th.1为20g；

步骤④中，准过振预警门槛a_th.2为10g。