專利名稱：一種電力變壓器振動在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及振動監(jiān)測控制領(lǐng)域，特別涉及到關(guān)于電力變壓器振動系統(tǒng)的在線 監(jiān)測。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展和科技的進步，人們對用電量的需要越來越多，這就使得電力系 統(tǒng)不斷的擴大，從而對電力系統(tǒng)的安全性和可靠性提出了更高的要求。電力變壓器作為電 力系統(tǒng)中核心設(shè)備對于整個系統(tǒng)的安全運行顯得尤為重要，一旦發(fā)生故障，將嚴重影響人 們的正常生活水平和國家經(jīng)濟建設(shè)。因此，對于電力變壓器的故障檢測具有重要的意義。傳統(tǒng)的監(jiān)測變壓器狀態(tài)信息的方法是外觀檢查、理化、高壓電氣試驗和繼電保護。 這些傳統(tǒng)方法僅僅能夠提供變壓器故障和事故后的滯后信息，即在事故過后才能獲得狀態(tài) 信息。這與現(xiàn)代化狀態(tài)維護發(fā)展趨勢不相適應。但是通過監(jiān)測變壓器振動狀態(tài)可以起到對 故障的預防作用，以及當發(fā)生故障時可以準確判斷故障發(fā)生的位置。因此需要一種在線監(jiān) 測技術(shù)用于對電力變壓器振動狀態(tài)的監(jiān)測，可以實時連續(xù)記錄各種影響變壓器壽命的相關(guān) 數(shù)據(jù)，及早的發(fā)現(xiàn)電力變壓器的潛伏故障，實現(xiàn)基本的狀態(tài)維護。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供電力變壓器振動在線監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)作為一種體外監(jiān) 測，通過緊貼安裝在變壓器器身上的振動加速度傳感器獲取變壓器的振動信號，然后對振 動信號的采集、分析，從而來監(jiān)測變壓器的運行狀況。由于在整個監(jiān)測中不發(fā)生電氣連接， 因而大大減小了危險性，提高了變壓器的可靠性。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案電力變壓器振動在線監(jiān)測系統(tǒng)，由變壓器、壓電加速度傳感器、信息處理電路、GSM 數(shù)據(jù)通信模塊、電源電路和PC機構(gòu)成；其中壓電加速度傳感器緊貼安裝在變壓器上，用于采集變壓器的繞組和鐵心的振動信 號；壓電加速度傳感器的信號輸出端與信息處理電路輸入端連接；信息處理電路輸出分別 與GSM數(shù)據(jù)通信模塊的輸入端連接；GSM數(shù)據(jù)通信模塊通過無線網(wǎng)絡將信號傳至PC機，并 接收PC機發(fā)送來的信息；電源電路的輸出端分別與壓電加速度傳感器、信息處理電路、GSM 數(shù)據(jù)通信模塊的電源輸入端連接。由于處于磁場中的載流導體將要承受機械力的作用，對于變壓器繞組，在磁場中 受到的力主要是由繞組里的電流與漏磁通對應的磁密相互作用形成的。變壓器中繞組的振 動主要是通過絕緣油傳至油箱的。鐵心振動是變壓器本體振動的另一個主要因素，影響鐵心振動的主要有兩方面的 原因，一方面是硅鋼片的磁致伸縮引起的鐵心振動；另一方面是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，從而引起鐵心的振動。而鐵心的磁致伸縮振動是通過 兩條路徑傳遞給油箱的，一條是固體傳遞途徑，鐵心的振動通過其墊腳傳至油箱；另一條是液體傳遞途徑，鐵心的振動通過絕緣油傳至油箱。這兩條途徑傳遞的振動能量，使箱壁(包 括磁屏蔽等)產(chǎn)生振動。因此本實用新型主要采用壓電加速度傳感器，壓電加速度傳感器在有加速度運動 時，與邊框上的另一個電極的距離發(fā)生變化，通過檢測電容的變化可獲得質(zhì)量塊運動的位 移。將位移信號傳輸至信息處理電路，通過信息處理電路對信號進行放大、隔離、濾波、激 勵、線性化等常規(guī)處理，通過GSM數(shù)據(jù)通信模塊將信息反饋到監(jiān)控中心即計算機，從而達到 實時連續(xù)記錄各種影響變壓器壽命的相關(guān)數(shù)據(jù)，及早的發(fā)現(xiàn)電力變壓器的潛伏故障。本實用新型提供的電力變壓器振動在線監(jiān)測系統(tǒng)，是以一臺變壓器為監(jiān)測對象， 以傳感器、信息處理器、PC機為硬件條件，通過監(jiān)測電力變壓器油箱的振動的狀況就可以反 映變壓器內(nèi)部鐵心和繞組的狀況。適應時代發(fā)展趨勢，具有直觀、快速、安全等先進的特點。 能夠?qū)ψ儔浩鞴ぷ鳡顟B(tài)信息進行監(jiān)測，起到預測變壓器故障的作用，并能及時反饋相應的 信息。是具有全新理念的一種電力變壓器振動在線監(jiān)測系統(tǒng)。該電力變壓器振動在線監(jiān)測 系統(tǒng)成本低、可靠性高。

圖1是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實用新型的裝置結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實用新型的操作流程圖；具體實施方式
以下結(jié)合附圖對發(fā)明作進一步說明參見圖1、2，電力變壓器振動在線監(jiān)測系統(tǒng)，由變壓器1、壓電加速度傳感器2、信 息處理電路3、GSM數(shù)據(jù)通信模塊4、電源電路5和PC機6構(gòu)成；其中壓電加速度傳感器2 緊貼安裝在變壓器1上；壓電加速度傳感器2的信號輸出端與信息處理電路3輸入端連接； 信息處理電路3輸出分別與GSM數(shù)據(jù)通信模塊4的輸入端連接；GSM數(shù)據(jù)通信模塊4通過 無線網(wǎng)絡將信號傳至PC機6，并接收PC機6發(fā)送來的信息；電源電路5的輸出端分別為壓 電加速度傳感器2、信息處理電路3、GSM數(shù)據(jù)通信模塊4的電源輸入端連接。最佳實施方式是將壓電加速度傳感器2安裝在安裝在變壓器1油箱的殼體上，可 以同時采集來自變壓器的繞組和鐵心的振動信號。在實施例中，壓電加速度傳感器2采用秦皇島市恒科科技有限公司生產(chǎn)的型號為 HK9101壓電加速度傳感器；信息處理器3采用Microchip公司的PIC16F873芯片；GSM數(shù)據(jù) 通信模塊4采用西門子公司生產(chǎn)的TC35i ；電源電路5采用北京雙鴿有限公司生產(chǎn)的蓄電 池供電。
權(quán)利要求一種電力變壓器振動在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于由變壓器(1)、壓電加速度傳感器(2)、信息處理電路(3)、GSM數(shù)據(jù)通信模塊(4)、電源電路(5)和PC機(6)構(gòu)成；其中a)、壓電加速度傳感器(2)緊貼安裝在變壓器上，用于采集變壓器的繞組和鐵心的振動信號，其輸出端與信息處理電路(3)的輸入端相連接；b)、信息處理電路(3)接收外壓電加速度傳感器(2)的信號，其輸出端與GSM數(shù)據(jù)通信模塊(4)的輸入端連接；c)、GSM數(shù)據(jù)通信模塊(4)將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡上傳到PC機(6)上，并接收PC機(6)發(fā)送來的信息；d)、電源電路(5)的輸出端與壓電加速度傳感器(2)、信息處理電路(3)、GSM數(shù)據(jù)通信模塊(4)的電源輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力變壓器振動在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于壓電加速度傳 感器(2)安裝在變壓器(1)油箱的殼體上。
專利摘要本實用新型涉及一種電力變壓器振動在線監(jiān)測系統(tǒng)，主要是利用壓電加速度傳感器實現(xiàn)對電力變壓器繞組和鐵心振動狀態(tài)進行在線監(jiān)測。通過信息處理電路對信號進行處理，通過GSM數(shù)據(jù)通信模塊將信息反饋到監(jiān)控中心。本實用新型提供的系統(tǒng)可以通過監(jiān)測變壓器振動狀態(tài)起到對變壓器故障的預防作用，以及當發(fā)生故障時可以準確判斷故障發(fā)生的位置。
文檔編號G01H11/08GK201707124SQ20102022577
公開日2011年1月12日 申請日期2010年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月13日
發(fā)明者劉勇, 徐郁, 朱睿, 黃華勇 申請人:重慶市電力公司江津供電局