專利名稱：非晶合金干變線圈絕緣結(jié)構(gòu)及去除局部放電信號(hào)噪聲方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力變壓器制造及內(nèi)部絕緣監(jiān)測(cè)技術(shù)，具體的講，是一種非晶合金干式變壓器的線圈絕緣結(jié)構(gòu)及去除局部放電信號(hào)中噪聲的方法。
背景技術(shù)：
目前，在非晶合金變壓器中，線圈纏繞成圓的形狀，導(dǎo)致變壓器的體積大、成本高， 而且每一層的線圈繞制的匝數(shù)都相同，既不利于散熱，又不利于絕緣漆浸透，同時(shí)，線圈端部多采用傳統(tǒng)的斜口端絕緣，外形看上去不美觀，也不能夠滿足足夠的機(jī)械強(qiáng)度。監(jiān)測(cè)變壓器內(nèi)部局部放電時(shí)，由于運(yùn)行設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，在進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)往往會(huì)遇到各種干擾，如周期性窄帶干擾和白噪聲。這些干擾嚴(yán)重的影響監(jiān)測(cè)的靈敏度和可靠性。因此，干擾的消除和抑制是局部放電監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型的H級(jí)半包封三柱非晶合金干式變壓器線圈絕緣結(jié)構(gòu)，使得變壓器體積小，外形美觀，能滿足足夠的機(jī)械強(qiáng)度，線圈內(nèi)部散熱性好，絕緣漆浸透能力強(qiáng)，鐵芯內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)均勻分布，抗短路能力強(qiáng)。基于傅立葉分析和小波變化的方法，去除監(jiān)測(cè)局部放電信號(hào)中噪聲，計(jì)算簡(jiǎn)單，排除干擾，使得分析結(jié)果更準(zhǔn)確。本發(fā)明通過(guò)下屬技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)采用一種H級(jí)半包封三柱非晶合金干式變壓器的線圈絕緣結(jié)構(gòu)，其包括線圈端部，線圈段間，線圈繞組，線圈外部，其特征在于所述的線圈端部采用矩形端圈，線圈段間用燕尾墊塊隔開(kāi)，線圈繞組采用矩形圓筒式結(jié)構(gòu)繞制，線圈外部經(jīng)包扎-真空壓力烘干-浸漆-固化工藝處理。此外，監(jiān)測(cè)局部放電信號(hào)時(shí)，通過(guò)安裝在絕緣繞組上的兩個(gè)傳感器采集放電信號(hào)，送給噪聲分析儀，通過(guò)分析儀分離出噪聲中的周期性窄帶干擾和白噪聲，只要加入大小相等、極性相反的補(bǔ)償信號(hào)予以抵消，此時(shí)送到主機(jī)中的信號(hào)就是局部放電信號(hào)，技術(shù)人員方可以準(zhǔn)確地判斷變壓器的絕緣問(wèn)題所在。所述的線圈端部采用類似SGBlO產(chǎn)品的端圈結(jié)構(gòu)-矩形端圈，端部加放階梯端絕緣。所述的燕尾墊塊沿圓周八等份均勻分布，它的高度與線圈幅向尺寸一致。所述的線圈繞組采用四段式分布，每段各層間線圈匝數(shù)按照金字塔形排列，層問(wèn)絕緣用NOMEX紙，電磁線為H級(jí)雙膜杜邦紙扁線。所述的線圈包封采用四段整體包封，先用一張聚酯亞胺板包封，再用H級(jí)高強(qiáng)度、 耐高溫材料半疊包扎兩層。本發(fā)明的去除局部放電信號(hào)噪聲方法包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析，所述的方法包括一下步驟數(shù)據(jù)采集步驟通過(guò)光線通信、光纖轉(zhuǎn)換器將內(nèi)置傳感器檢測(cè)到的局部放電聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，存儲(chǔ)在上位機(jī)ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)中的過(guò)程；數(shù)據(jù)處理步驟使用分析儀對(duì)上面數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)做傅立葉分析和小波變換得到周期性窄帶干擾和白噪聲，再通過(guò)補(bǔ)償器補(bǔ)償大小相等、極性相反的信號(hào)，就得到想要的局部放電信號(hào)；數(shù)據(jù)分析步驟局部放電信號(hào)的物理屬性顯示在主機(jī)上，技術(shù)人員可以通過(guò)分析軟件找到絕緣存在問(wèn)題的位置。本發(fā)明的有益效果是線圈端部采用了矩形線圈，使外形美觀，又能滿足足夠的機(jī)械強(qiáng)度，線圈段間用燕尾墊塊隔開(kāi)，既保證段間距離，又保證了段間留有足夠的空隙，有助于散熱和浸潰漆完全浸透，線圈繞組以圓形結(jié)構(gòu)繞制，這就使場(chǎng)強(qiáng)分布均勻，線圈外部線圈經(jīng)包扎后，再經(jīng)過(guò)烘干-浸漆-固化工藝，具備了較好的抗短路能力。采用傅立葉分析和小波變換進(jìn)行去噪處理，過(guò)程計(jì)算簡(jiǎn)單、方法成熟，去噪效果較好，使得分析結(jié)果更快更準(zhǔn)確。


圖I本發(fā)明縱向剖視圖；圖2本發(fā)明俯視圖；圖3局部放電去噪流程圖其中⑴矩形線圈⑵絕緣桶(3)繞組(4)燕尾墊塊(5)外部加強(qiáng)絕緣。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體介紹如下如圖I所示一種變壓器線圈絕緣結(jié)構(gòu)，包括矩形端圈、絕緣筒、線圈繞組、外部加強(qiáng)絕緣，其中矩形端圈采用類似SGBlO產(chǎn)品的端圈結(jié)構(gòu)，外形美觀，又能滿足足夠的機(jī)械強(qiáng)度。線圈繞組采用四段圓筒式結(jié)構(gòu)繞制，每段各層間線圈匝數(shù)按金字塔形規(guī)律繞制， 從內(nèi)到外線圈匝數(shù)由密到??；線圈每層之間用NOMEX紙隔開(kāi)絕緣，電磁線采用H級(jí)雙膜杜邦紙扁線；外部加強(qiáng)絕緣是把四段整體包封，即在外部先包一張聚酯亞胺板，再用H級(jí)高強(qiáng)度、耐高溫材料半疊包扎兩層，再經(jīng)真空壓力烘干-浸漆-固化工藝處理，基本解決了抗短路能力差的問(wèn)題。如圖2所示各段線圈之間插裝的燕尾墊塊，把線圈段間相互隔開(kāi)，有助于散熱和浸潰漆完全浸透；所述的燕尾墊塊高度和線圈幅向尺寸一致，在每段之間均勻放置8塊燕尾墊塊。對(duì)去除局部放電信號(hào)噪聲方法也做進(jìn)一步描述，所述的方法包括以下步驟數(shù)據(jù)采集步驟通過(guò)光線通信、光纖轉(zhuǎn)換器將內(nèi)置傳感器檢測(cè)到的局部放電聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，存儲(chǔ)在上位機(jī)ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)中的過(guò)程；數(shù)據(jù)處理步驟使用分析儀對(duì)上面數(shù)據(jù)做傅立葉分析和小波變換得到周期性窄帶干擾和白噪聲，再信號(hào)補(bǔ)償器補(bǔ)償大小相等、極性相反的信號(hào)，就得到想要的局部放電信號(hào);數(shù)據(jù)分析步驟局部放電信號(hào)的物理屬性顯示在主機(jī)上，技術(shù)人員可以通過(guò)分析軟件找到絕緣存在的問(wèn)題。所述的內(nèi)置傳感器通過(guò)信號(hào)輸入通道與變壓器絕緣繞組相連接。
所述的內(nèi)置傳感器通過(guò)RS232串行通信協(xié)議與光纖轉(zhuǎn)換器相連接，光纖轉(zhuǎn)換器通過(guò)光纖通信總線與上位機(jī)相連接。所述的傅立葉分析處理，是對(duì)采集到的混有干擾的信號(hào)波形進(jìn)行快速傅立葉變換，找到窄帶干擾的一系列中心頻率Qi，選取合適的傅立葉系數(shù)，從而得到周期性窄帶干擾。所述的小波變換處理，是對(duì)采集到的干擾信號(hào)進(jìn)行小波包變換，選擇熵值最小的一個(gè)作為小波變換的基函數(shù)，從而獲得最好的分類性能，給出最好的信號(hào)變換。所述的分析過(guò)程，是把處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存在INSQL實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，采用INSQL數(shù)據(jù)庫(kù)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)處理、分析，最終判定局部放電的問(wèn)題所在，進(jìn)而采取修改措施。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明專利，而并非用作于對(duì)本發(fā)明的限定，只要是在發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化， 變形都降落在本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明公開(kāi)的非晶合金干變線圈絕緣結(jié)構(gòu)及去除局部放電信號(hào)噪聲方法，其包括線圈端部，線圈段間，線圈繞組，線圈外部，其特征在于所述的線圈端部采用矩形端圈，線圈段間用燕尾墊塊隔開(kāi)，線圈繞組采用矩形圓筒式結(jié)構(gòu)繞制，線圈外部經(jīng)包扎-真空壓力烘干-浸漆-固化工藝處理。在監(jiān)測(cè)局部放電信號(hào)時(shí)，通過(guò)安裝在絕緣繞組上的兩個(gè)傳感器采集放電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)放大器-分析儀，通過(guò)分析儀分離出噪聲中的周期性窄帶干擾和白噪聲，只要加入大小相等、極性相反的補(bǔ)償信號(hào)予以抵消，此時(shí)送到主機(jī)中的信號(hào)就是局部放電信號(hào)，技術(shù)人員方可以準(zhǔn)確地判斷變壓器的絕緣問(wèn)題所在。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非晶合金干變線圈絕緣結(jié)構(gòu)及去除局部放電信號(hào)噪聲方法， 其特征在于線圈端部采用類似SGBlO產(chǎn)品的端圈結(jié)構(gòu)-矩形端圈，端部加放階梯端絕緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非晶合金干變線圈絕緣結(jié)構(gòu)及去除局部放電信號(hào)噪聲方法， 其特征在于所用的燕尾墊塊沿圓周八等份均勻分布，它的高度與線圈幅向尺寸一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非晶合金干變線圈絕緣結(jié)構(gòu)及去除局部放電信號(hào)噪聲方法， 其特征在于所述的線圈繞組采用四段式分布，每段各層間線圈匝數(shù)按照金字塔形排列，層間絕緣用NOMEX紙，電磁線為H級(jí)雙膜杜邦紙扁線。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非晶合金干變線圈絕緣結(jié)構(gòu)及去除局部放電信號(hào)噪聲方法， 其特征在于所述的線圈包封采用四段整體包封，先用一張聚酯亞胺極包封，再用H級(jí)高強(qiáng)度、耐高溫材料半疊包扎兩層。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非晶合金干變線圈絕緣結(jié)構(gòu)及去除局部放電信號(hào)噪聲方法， 所述的內(nèi)置傳感器通過(guò)RS232串行通信協(xié)議與光纖轉(zhuǎn)換器相連接，光纖轉(zhuǎn)換器通過(guò)光纖通信總線與上位機(jī)相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非晶合金干變線圈絕緣結(jié)構(gòu)及去除局部放電信號(hào)噪聲方法， 所述的傅立葉分析處理，是對(duì)采集到的混有干擾的信號(hào)波形進(jìn)行快速傅立葉變換，找到窄帶干擾的一系列中心頻率《i，得到傅立葉系數(shù)，從而得到周期性窄帶干擾。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非晶合金干變線圈絕緣結(jié)構(gòu)及去除局部放電信號(hào)噪聲方法， 所述的小波變換處理，是對(duì)采集到的干擾信號(hào)進(jìn)行小波包變換，選擇熵值最小的一個(gè)作為小波變換的基函數(shù)，從而獲得最好的分類性能，給出最好的信號(hào)變換。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非晶合金干變線圈絕緣結(jié)構(gòu)及去除局部放電信號(hào)噪聲方法， 所述的分析過(guò)程，是把處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存在INSQL實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，采用INSQL數(shù)據(jù)庫(kù)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)處理、分析，最終判定局部放電的問(wèn)題。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的非晶合金干變線圈絕緣結(jié)構(gòu)及去除局部放電信號(hào)噪聲方法，其包括線圈端部(1)，線圈段間，線圈繞組(3)，線圈外部(5)。其特征在于線圈端部(1)采用矩形端圈，外形美觀，機(jī)械強(qiáng)度強(qiáng)；線圈段間用燕尾墊塊隔開(kāi)，空間足夠，有助于散熱和浸漬漆完全浸透；線圈繞組(3)采用矩形圓筒式結(jié)構(gòu)繞制，線圈外部(5)經(jīng)包扎-真空壓力烘干-浸漆-固化工藝處理，使場(chǎng)強(qiáng)分布均勻，抗短路能力強(qiáng)。監(jiān)測(cè)局部放電時(shí)，通過(guò)傳感器采集放電信號(hào)，送給噪聲分析儀，分析儀分離噪聲中的周期性窄帶干擾和白噪聲；補(bǔ)償大小相等、極性相反的補(bǔ)償信號(hào)，此時(shí)可以得到真正局部放電信號(hào)，技術(shù)人員可以準(zhǔn)確地判斷其的絕緣問(wèn)題所在。
文檔編號(hào)H01F27/32GK102592806SQ20111043354
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者印德林, 夏方明, 廖志凌, 徐錫舟, 李 杰, 洪振興, 趙曉明 申請(qǐng)人:江蘇宏安變壓器有限公司