本發(fā)明涉及電力變壓器監(jiān)測系統(tǒng)，具體用于電力變壓器的運行狀況監(jiān)測。

背景技術：

在電力系統(tǒng)的各種設備中，變壓器是主要的設備之一，其直接影響著整個電網(wǎng)的運行狀況，它的安全運行對于保證電力設備可靠運行意義重大。

傳統(tǒng)的變壓器監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測功能過于單一，一般僅僅具備電流和電壓監(jiān)測功能；當我們發(fā)現(xiàn)振動監(jiān)測的重要性時，一些現(xiàn)有技術通過安裝振動傳感器來測量振動；但是這種單純的信息采集原理在用于實際的35kV或75kV及更高壓的環(huán)境時存在很大實際技術困難，有些單純的理論知道最終無法實現(xiàn)；

中國專利(授權公告號CN203573776U；授權公共日2014.04.30)公開了一種采用傳感器一體化融合技術的220kV變壓器；其集成了諸多信息采集傳感器，包含電流、電壓和振動監(jiān)測；但是其將變壓器的結構進行大范圍改造，傳感器大都置于變壓器內(nèi)部，這在實際操控時是很難實現(xiàn)的，因為對變壓器的破壞性改造很容易造成達不到電力安全運行標準，及變壓器本身的可靠性就存在問題，此種情況下，監(jiān)測是沒有意義的，監(jiān)測反而讓變壓器更容易出問題，起不到遏制問題發(fā)生的作用；

上述專利中，對于信息采集后的進一步處理沒有涉及，然而對于信息的可靠處理和傳輸又是十分重要的，我們在實際施工時，發(fā)現(xiàn)了采用現(xiàn)有的有線的數(shù)據(jù)傳輸技術根本無法在現(xiàn)場使用，過多的線束引入了更多的不確定因素，同時由于75kV及以上規(guī)格電力變壓器的電磁干擾較大，常規(guī)的類似于上述專利的安裝結構無法實現(xiàn)穩(wěn)定可靠運行；對于這些缺陷，都是需要創(chuàng)造性的全新全方位考慮設計的。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種基于多傳感信息融合的電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)及方法；其能夠實現(xiàn)可靠的電力變壓器在線實時監(jiān)測，能夠可靠采集、處理、傳輸和分析振動、電流、電壓和開關量信息；具備可靠的推廣前景。

為了達到上述目的，本發(fā)明公開的基于多傳感信息融合的電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)，其采用以下技術方案予以實現(xiàn)：

基于多傳感信息融合的電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)，包含多傳感器采集組件；所述多傳感器采集組件包含分別用于采集電力變壓器的振動信息、電壓信息、電流信息、溫度信息和開關量信息的加速度傳感器、電壓互感器、電流傳感器、溫度傳感器和開關量采集傳感器；

還包含多傳感器采集組件連接有采集調(diào)理電路；所述采集調(diào)理電路連接有AD模塊轉換電路；所述AD模塊轉換電路通過射頻無線發(fā)射模塊與監(jiān)測現(xiàn)場的射頻無線接收模塊通訊；所述射頻無線接收模塊連接至嵌入式主控器，嵌入式主控器通過4G通信模塊與遠端的遠程控制器通訊；嵌入式主控器還通過RS232/RS485接口連接觸摸屏人機界面；

所述嵌入式主控器為基于ARM嵌入式系統(tǒng)的主控器；所述遠程控制器為上位計算機；所述上位計算機運用SQL Server數(shù)據(jù)庫軟件進行開放式數(shù)據(jù)庫管理，所述上位計算機上存儲有不同類型電力變壓器的振動噪聲的噪聲源確定和時頻特性模型；

上述的加速度傳感器分布在三相初級繞組和三相次級繞組上；每相繞組的上中下三處位置各貼裝一個加速度傳感器，所述加速度傳感器包含加速度探頭和連接螺釘，加速度傳感器通過連接螺釘組裝在磁力安裝座上，所述磁力安裝座采用對地絕緣的永磁體磁鐵吸附在電力變壓器上；所述永磁體表面涂覆一層絕緣漆；

所述采集調(diào)理電路包含運算放大器和濾波器；所述運算放大器的電荷放大器的電源線與電力變壓器機殼相距一定距離或者電荷放大器的兩根電源線呈十字交叉布置；

加速度傳感器的信號地線、供電電源的電源地線和傳感器機殼屏蔽地線分別引出后并聯(lián)一點接地；所述加速度傳感器為ICP傳感器，且采用恒流源供電方式供電。

作為上述基于多傳感信息融合的電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)的一種優(yōu)選實施方式：所述不同類型電力變壓器為6kV、10kV、35kV和75kV電力變壓器；所述加速度傳感器為AD50T-T或AD1000T；所述觸摸屏人機界面為5～7寸觸摸屏人機界面；所述RS485接口通過光電隔離器進行信號隔離。

作為上述基于多傳感信息融合的電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)的一種優(yōu)選實施方式：所述上位計算機運行有無線振動在線監(jiān)測軟件；所述無線振動在線監(jiān)測軟件對采集到的數(shù)據(jù)進行振動參數(shù)計算、實時數(shù)據(jù)顯示、趨勢數(shù)據(jù)顯示、提供歷史數(shù)據(jù)管理和自動報表功能，同時在振動異?；虺瑯饲闆r下進行報警提示。

作為上述基于多傳感信息融合的電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)的一種優(yōu)選實施方式：所述電流傳感器為用于采集電力變壓器的三相繞組初級、次級的電流的開合式電流傳感器；所述電壓互感器為用于采集電力變壓器三相繞組初級、次級電壓的電壓互感器；所述溫度傳感器為用于采集電力變壓器散熱片的溫度的溫度傳感器；所有加速度傳感器連接至初級次級加速度信號采集調(diào)理電路；所有電流傳感器和電壓互感器連接至初級次級電壓電流信號采集調(diào)理電路；所有溫度傳感器連接至初級次級油箱溫度采集信號采集調(diào)理電路；所有開關量采集傳感器連接至開關量采集調(diào)理電路；

上述初級次級加速度信號采集調(diào)理電路、初級次級電壓電流信號采集調(diào)理電路、初級次級油箱溫度采集信號采集調(diào)理電路和開關量采集調(diào)理電路分別連接有AD模塊轉換電路。

作為上述基于多傳感信息融合的電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)的一種優(yōu)選實施方式：所有加速度傳感器通過24路加速度信號線與初級次級加速度信號采集調(diào)理電路連接；所述電壓互感器的數(shù)量為六個；電流傳感器的數(shù)量為六個；所述溫度傳感器的數(shù)量為8個；所述開關量采集傳感器為8個；所述初級次級加速度信號采集調(diào)理電路采用儀表放大器進行第一級信號接收和放大，采用二階低通濾波器或者三階低通濾波器對儀表放大器輸出的信號進行濾波，截止頻率設計在2KHz；所述初級次級電壓電流信號采集調(diào)理電路采用射隨器進行第一級信號接收匹配處理；所述溫度傳感器為Pt100或AD590傳感器；AD590傳感器對應的初級次級、油箱溫度信號采集調(diào)理電路中采用OP07進行信號放大；所述嵌入式主控制器和4G通信模塊通過帶充電系統(tǒng)的隔離電源模塊供電。

作為上述基于多傳感信息融合的電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)的一種優(yōu)選實施方式：所述上位計算機還與電力變壓器的監(jiān)控室的監(jiān)控器無線通訊連接。

作為上述基于多傳感信息融合的電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)的一種優(yōu)選實施方式：所述上位機計算機還存儲有電力變壓器的背景資料；所述電力變壓器的背景資料包含變壓器的容量、電壓等級、型號、安裝地點、投運時間以及維修使用記錄。

本發(fā)明還公開了基于多傳感信息融合的電力變壓器在線監(jiān)測方法，其采用上述的任一基于多傳感信息融合的電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)執(zhí)行如下步驟：

(1)系統(tǒng)初始化；

(2)上位計算機向嵌入式主控器發(fā)出無線傳輸指令；

(3)嵌入式主控器判斷無線傳輸來的指令是否為本機指令，如果是則執(zhí)行步驟(4)；

(4)開始測量；確實是否開始測量，如果是，則執(zhí)行測量采集流程；如果否則執(zhí)行判斷繼續(xù)測量流程；

所述測量采集流程包含采集信號、信號調(diào)理、AD轉換、信號編碼發(fā)射至上位計算機的步驟；

所述判斷繼續(xù)測量流程包含判斷是否繼續(xù)測量，如果是，則執(zhí)行上述的執(zhí)行測量采集流程；如果否，則判斷是否測量結束；如果測量結束則結束測量；如果測量沒有結束則返回指令出錯，重新申請工作方式。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明包含多傳感器采集組件；所述多傳感器采集組件包含分別用于采集電力變壓器的振動信息、電壓信息、電流信息、溫度信息和開關量信息的加速度傳感器、電壓互感器、電流傳感器、溫度傳感器和開關量采集傳感器；本發(fā)明的加速度為貼裝結構，無需破壞變壓器本體結構；本發(fā)明通過加速度傳感器采集振動信息，加速度傳感器(尤其是壓電式加速度傳感器)體積小，重量輕，安裝諧振頻率比較高，有足夠的頻寬，非常適合本發(fā)明的振動信息采集方案。

考慮到每種類型的傳感器的采集的信號類型、強弱、變化范圍差別也比較大，因此針對不同的傳感器我們分別配置了信號采集調(diào)理電路。所述采集調(diào)理電路連接有AD模塊轉換電路；所述AD模塊轉換電路通過射頻無線發(fā)射模塊與監(jiān)測現(xiàn)場的射頻無線接收模塊通訊；所述射頻無線接收模塊連接至嵌入式主控器，嵌入式主控器通過4G通信模塊與遠端的遠程控制器通訊；嵌入式主控器還通過RS232/RS485接口連接觸摸屏人機界面；信號采集調(diào)理電路將微弱信號放大、濾波后傳輸，使得后續(xù)處理工作能夠可靠快捷完成；本發(fā)明采用的信號傳輸采用無線傳輸，避免了過多線束的復雜布置以及過多線束的信號干擾；嵌入式主控器安裝在測試現(xiàn)場(長期使用可以將嵌入式主控器置于現(xiàn)場監(jiān)控室，臨時測試，可以僅僅放在測試現(xiàn)場即可)，通過4G通信傳遞至更遠端的上位計算機，能夠即時上傳信息；

本發(fā)明的嵌入式主控器為基于ARM嵌入式系統(tǒng)的主控器；所述遠程控制器為上位計算機；所述上位計算機運用SQL Server數(shù)據(jù)庫軟件進行開放式數(shù)據(jù)庫管理，所述上位計算機上存儲有不同類型電力變壓器的振動噪聲的噪聲源確定和時頻特性模型；本發(fā)明通過ARM系統(tǒng)強大的軟硬件功能，完成數(shù)據(jù)采集、分析和采集數(shù)據(jù)傳輸。上位計算機通過SQL Server數(shù)據(jù)庫軟件進行開放式數(shù)據(jù)庫管理，為變壓器振動測量分析提供循序漸進的軟件管理模式；隨著對多傳感器信息相互間的關系、多傳感器信息與變壓器故障的對應數(shù)據(jù)模型的逐步完善，能夠非常精準可靠智能的監(jiān)控分析缺陷；使得缺陷得到提前預防。

本發(fā)明的加速度傳感器分布在三相初級繞組和三相次級繞組上；每相繞組的上中下三處位置各貼裝一個加速度傳感器，所述加速度傳感器包含加速度探頭和連接螺釘，加速度傳感器通過連接螺釘組裝在磁力安裝座上，所述磁力安裝座采用對地絕緣的永磁體磁鐵吸附在電力變壓器上；所述永磁體表面涂覆一層絕緣漆；本發(fā)明的加速度傳感器分布位置合理，能夠可靠全面采集振動信息；安裝結構可靠方便，同時也避免了對變壓器本體結構的損壞；加速度傳感器的絕緣結構形成了可靠的浮地結構，能夠防止工頻干擾；采用磁力安裝座另外的優(yōu)勢是可以在測量完畢后便于移除，這就大大增加了整個監(jiān)測系統(tǒng)的便攜性。

本發(fā)明的采集調(diào)理電路包含運算放大器和濾波器；所述運算放大器的電荷放大器的電源線與電力變壓器機殼相距一定距離或者電荷放大器的兩根電源線呈十字交叉布置；此結構能夠防止導線與機殼間的分布電容引入工頻干擾，這在75kV及以上電力變壓器的應用中非常重要，能夠保障可靠運行；

本發(fā)明的加速度傳感器的信號地線、供電電源的電源地線和傳感器機殼屏蔽地線分別引出后并聯(lián)一點接地；所述加速度傳感器為ICP傳感器，且采用恒流源供電方式供電。并聯(lián)一點接地能夠保證整個監(jiān)測系統(tǒng)不受地電位浮動的干擾，本發(fā)明將外接的電磁干擾已經(jīng)降至了監(jiān)測系統(tǒng)精度所要求的范圍內(nèi)；當本系統(tǒng)在高壓電力變壓器可以穩(wěn)定可靠運行時，對于現(xiàn)有低壓變壓器則可以非?？煽康耐茝V使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于多傳感信息融合的電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)及方法的一種具體實施方式的電路結構原理框圖；

圖2為本發(fā)明基于多傳感信息融合的電力變壓器在線監(jiān)測方法的一種具體實施方式的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例描述本發(fā)明具體實施方式：

如圖所示，其示出了本發(fā)明的具體實施方式，如圖1所示，本發(fā)明公開的基于多傳感信息融合的電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)，包含多傳感器采集組件；所述多傳感器采集組件包含分別用于采集電力變壓器的振動信息、電壓信息、電流信息、溫度信息和開關量信息的加速度傳感器、電壓互感器、電流傳感器、溫度傳感器和開關量采集傳感器；

還包含多傳感器采集組件連接有采集調(diào)理電路；所述采集調(diào)理電路連接有AD模塊轉換電路；所述AD模塊轉換電路通過射頻無線發(fā)射模塊與監(jiān)測現(xiàn)場的射頻無線接收模塊通訊；所述射頻無線接收模塊連接至嵌入式主控器，嵌入式主控器通過4G通信模塊與遠端的遠程控制器通訊；嵌入式主控器還通過RS232/RS485接口連接觸摸屏人機界面；

所述嵌入式主控器為基于ARM嵌入式系統(tǒng)的主控器；所述遠程控制器為上位計算機；所述上位計算機運用SQL Server數(shù)據(jù)庫軟件進行開放式數(shù)據(jù)庫管理，所述上位計算機上存儲有不同類型電力變壓器的振動噪聲的噪聲源確定和時頻特性模型；

上述的加速度傳感器分布在三相初級繞組和三相次級繞組上；每相繞組的上中下三處位置各貼裝一個加速度傳感器，所述加速度傳感器包含加速度探頭和連接螺釘，加速度傳感器通過連接螺釘組裝在磁力安裝座上，所述磁力安裝座采用對地絕緣的永磁體磁鐵吸附在電力變壓器上；所述永磁體表面涂覆一層絕緣漆；

所述采集調(diào)理電路包含運算放大器和濾波器；所述運算放大器的電荷放大器的電源線與電力變壓器機殼相距一定距離或者電荷放大器的兩根電源線呈十字交叉布置；

加速度傳感器的信號地線、供電電源的電源地線和傳感器機殼屏蔽地線分別引出后并聯(lián)一點接地；所述加速度傳感器為ICP傳感器，且采用恒流源供電方式供電。

上述“電力變壓器的振動噪聲的噪聲源確定和時頻特性模型”為經(jīng)過長期積累不斷完善的數(shù)據(jù)庫；比如，對于振動部分的噪聲源確定部分，將空載時的振動特性和負載時的振動特性進行統(tǒng)計完善，常見的振動方式(比如振動頻率)即對應特定的故障信息或者隱患(經(jīng)過我們研究發(fā)現(xiàn)，振動頻率小于100Hz的振動，集中是由冷卻系統(tǒng)引起的基本振動；變壓器振動的頻率是100Hz為基頻的振動；電流電壓的突變，引起繞組振動急劇增加等)；隨著數(shù)據(jù)庫的完善，其判斷過程更加智能、精準和快捷；上述的時頻特性模型是我們采用時域分析、頻域分析和時頻域分析綜合分析的方式得出的理論模型。

優(yōu)選的：所述不同類型電力變壓器為6kV、10kV、35kV和75kV電力變壓器(該四種不同規(guī)格的電力變壓器的使用量大，實現(xiàn)對該四種規(guī)格的電力變壓器的在線監(jiān)測有助于本發(fā)明的大規(guī)模推廣)；所述加速度傳感器為AD50T-T或AD1000T；所述觸摸屏人機界面為5～7寸觸摸屏人機界面；所述RS485接口通過光電隔離器進行信號隔離，能夠徹底消除共模電壓的影響。

優(yōu)選的：所述上位計算機運行有無線振動在線監(jiān)測軟件；所述無線振動在線監(jiān)測軟件對采集到的數(shù)據(jù)進行振動參數(shù)計算、實時數(shù)據(jù)顯示、趨勢數(shù)據(jù)顯示、提供歷史數(shù)據(jù)管理和自動報表功能，同時在振動異?；虺瑯饲闆r下進行報警提示。

優(yōu)選的，如圖所示：所述電流傳感器為用于采集電力變壓器的三相繞組初級、次級的電流的開合式電流傳感器；所述電壓互感器為用于采集電力變壓器三相繞組初級、次級電壓的電壓互感器；所述溫度傳感器為用于采集電力變壓器散熱片的溫度的溫度傳感器；所有加速度傳感器連接至初級次級加速度信號采集調(diào)理電路；所有電流傳感器和電壓互感器連接至初級次級電壓電流信號采集調(diào)理電路；所有溫度傳感器連接至初級次級油箱溫度采集信號采集調(diào)理電路；所有開關量采集傳感器連接至開關量采集調(diào)理電路；

上述初級次級加速度信號采集調(diào)理電路、初級次級電壓電流信號采集調(diào)理電路、初級次級油箱溫度采集信號采集調(diào)理電路和開關量采集調(diào)理電路分別連接有AD模塊轉換電路。

優(yōu)選的，如圖所示：所有加速度傳感器通過24路加速度信號線與初級次級加速度信號采集調(diào)理電路連接；所述電壓互感器的數(shù)量為六個；電流傳感器的數(shù)量為六個；所述溫度傳感器的數(shù)量為8個；所述開關量采集傳感器為8個；所述初級次級加速度信號采集調(diào)理電路采用儀表放大器進行第一級信號接收和放大，采用二階低通濾波器或者三階低通濾波器對儀表放大器輸出的信號進行濾波，截止頻率設計在2KHz，儀表放大器具有高共模抑制比、高輸入阻抗、低噪聲、低線性誤差、低失調(diào)漂移，增益設置靈活等特性；所述初級次級電壓電流信號采集調(diào)理電路采用射隨器進行第一級信號接收匹配處理，射隨器具有很高的輸入阻抗和很低的輸出阻抗特性；所述溫度傳感器為Pt100或AD590傳感器；AD590傳感器對應的初級次級、油箱溫度信號采集調(diào)理電路中采用OP07進行信號放大，AD590傳感器輸出的是電流信號，首先將電流信號轉換成電壓信號，然后選用高輸入阻抗的運放進行信號放大；所述嵌入式主控制器和4G通信模塊通過帶充電系統(tǒng)的隔離電源模塊供電，采用隔離電源給供電，保證了電網(wǎng)電壓波動及浪涌等對本系統(tǒng)都不產(chǎn)生任何影響，確保了系統(tǒng)的正常工作，避免了誤報警。

優(yōu)選的，如圖所示：所述上位計算機還與電力變壓器的監(jiān)控室的監(jiān)控器無線通訊連接。監(jiān)控室為現(xiàn)有遠程控制監(jiān)測變壓器的配電裝置，目前的變壓器端和監(jiān)控室端為相互獨立的結構，變壓器的狀況很難第一時間準確的反映至監(jiān)控室，監(jiān)控室只能查看到常規(guī)的工作參數(shù)，對于故障信息完全沒有預測和即時控制功能；通過本實施例，上位計算機可以將故障信息或者故障預警信息發(fā)送給監(jiān)控室，監(jiān)控室即可知曉故障原因，即時處理。

優(yōu)選的：所述上位機計算機還存儲有電力變壓器的背景資料；所述電力變壓器的背景資料包含變壓器的容量、電壓等級、型號、安裝地點、投運時間以及維修使用記錄。這些參數(shù)對于故障分析的作用較大，會即時存儲更新，最終建立完善的數(shù)據(jù)庫。

如圖2所示：本發(fā)明還公開了基于多傳感信息融合的電力變壓器在線監(jiān)測方法，其采用上述的任一基于多傳感信息融合的電力變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)執(zhí)行如下步驟：

(1)系統(tǒng)初始化；

(2)上位計算機向嵌入式主控器發(fā)出無線傳輸指令；

(3)嵌入式主控器判斷無線傳輸來的指令是否為本機指令，如果是則執(zhí)行步驟(4)；由于是無線傳輸?shù)姆绞剑景l(fā)明公開的方法能夠使得指令得到可靠識別。

(4)開始測量；確實是否開始測量，如果是，則執(zhí)行測量采集流程；如果否則執(zhí)行判斷繼續(xù)測量流程；

所述測量采集流程包含采集信號、信號調(diào)理、AD轉換、信號編碼發(fā)射至上位計算機的步驟；

所述判斷繼續(xù)測量流程包含判斷是否繼續(xù)測量，如果是，則執(zhí)行上述的執(zhí)行測量采集流程；如果否，則判斷是否測量結束；如果測量結束則結束測量；如果測量沒有結束則返回指令出錯，重新申請工作方式。

上述公開的監(jiān)測方法，在具備監(jiān)測系統(tǒng)對應的優(yōu)點的基礎上，能夠快捷可靠的運行，最終實現(xiàn)實時的故障監(jiān)測。

需要說明的是，關于變壓器的振動信息、電流信息、電壓信息、開關量信息和溫度信息對于變壓器故障的作用，我們進行了長時間的研究，這些研究的內(nèi)容將第一時間充實上位計算機的數(shù)據(jù)庫，能夠有助于本發(fā)明做出準確、即時、可靠、快捷和智能的故障預警；這些研究內(nèi)容包含但不限于如下內(nèi)容：

一、電力變壓器振動的主要產(chǎn)生原因：

1、硅鋼片的磁致伸縮引起的鐵芯周期性振動；

1.1由于磁致伸縮的變化周期恰恰是電源頻率的半個周期，所以磁致伸縮引起的變壓器本體的振動噪聲，是以兩倍的電源頻率為其基頻的，即變壓器振動的頻率是100Hz為基頻的振動。

1.2由于磁致伸縮的非線性、多級鐵心中心柱和鐵軛相應級的截面不同，以及沿鐵心內(nèi)框和外框的磁路徑長短不同等等，均使得磁通明顯地偏離了正弦波，即有高次諧波的分量存在。

因此鐵心的振動頻譜中除了有基頻振動噪聲以外，還包含有其頻率為基頻整數(shù)倍的高頻附加振動噪聲。

2、硅鋼片接縫處和疊片之間存在著因漏磁而產(chǎn)生的電磁吸引力，引起的鐵芯振動；

2.1電流通過繞組時，在繞組間、線餅間、線匝間產(chǎn)生的動態(tài)漏磁力引起的繞組的振動。變壓器繞組振動加速度的幅值正比與負載電流的平方，振動頻率是電流頻率(工頻)的2倍，即100Hz；

2.2漏磁引起的油箱壁(包括磁屏蔽等)的振動；

2.3振動頻率小于100Hz的振動，集中是由冷卻系統(tǒng)引起的基本振動；

3、直流因素；

3.1具有直流特性的地磁感應電流(頻率0.001～0.1Hz)和直流輸電接地電流流入變壓器形成直流偏磁，這些直流磁通造成變壓器鐵芯嚴重飽和，嚴重的磁飽和與振動會使變壓器金屬結構件損耗增加，破壞絕緣，設備老化降低使用壽命。在直流偏磁影響下變壓器呈現(xiàn)出明顯的噪聲增大現(xiàn)象，從系統(tǒng)運行和設備安全的角度對振動噪聲的狀態(tài)監(jiān)測有助于研究直流偏磁的危害，通過對振動噪聲的監(jiān)測進行異常狀況的分析診斷，為理論分析提供可靠數(shù)據(jù)。

3.2變壓器中性點流入直流電流產(chǎn)生明顯的異常振動噪聲，這也是人們主要關注的問題，許多文獻都給出了分析依據(jù)(勵磁電流在有直流分量流入時出現(xiàn)了明顯的畸變，使變壓器鐵芯發(fā)生周期性飽和，引起噪聲水平的增大[3])，但是結合偏磁電流的影響對變壓器振動噪聲的監(jiān)測分析還很不完善。

二、電力變壓器振動的決定因素

(1)繞組的振動是由負載電流產(chǎn)生的漏磁引起的，變壓器的額定工作磁通通常取1.5T-1.8T(特斯拉)，國內(nèi)外研究表明，在該磁通內(nèi)，負載電流產(chǎn)生的漏磁引起的繞組、油箱壁的振動，隨著變壓器制造工藝的不斷完善，硅鋼片接縫處和疊片之間因電磁吸引力，引起的鐵芯振動，與硅鋼片的磁致伸縮引起的鐵芯振動要小的多，可以忽略不計。因此，變壓器工作在1.5T-1.8T(特斯拉)額定工作磁通時，變壓器的振動主要取決于硅鋼片的磁致伸縮引起的鐵芯的周期性的振動；

(2)隨著超取向高導磁硅鋼片(例如Hi一B硅鋼片)在變壓器制造中的使用，以及鐵心結構設計的改進，鐵心工作磁密的降低，負載電流產(chǎn)生的漏磁引起的繞組振動大大增加，這種振動的大小與負載電流的平方成正比。特別是在額定工作磁密低于1.4T時，繞組的振動甚至會超過鐵心磁致伸縮引起的變壓器的振動；

(3)電流電壓的突變，引起繞組振動急劇增加；

(4)變壓器鐵芯與繞組的工況與其振動大小之間的關系：

緊固鐵芯的螺釘。當發(fā)生松動時，硅鋼片的壓緊力減弱，片見縫隙變大，鐵芯的振動也就增大。硅鋼片發(fā)生變形或者彎曲，硅鋼片間的電磁吸引力也將增大，鐵芯的振動也就增大。當發(fā)生短路或鐵芯多點接地時，鐵芯的溫度會快速升高，將導致硅鋼片的磁致伸縮迅速增大，鐵芯的振動也就增大。變壓器繞組若出現(xiàn)松動現(xiàn)象，繞組的振動將增大。

上面結合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化，這些變化涉及本領域技術人員所熟知的相關技術，這些都落入本發(fā)明專利的保護范圍。

不脫離本發(fā)明的構思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應當理解，本發(fā)明不限于特定的實施方式，本發(fā)明的范圍由所附權利要求限定。