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一种电力 变压器状态监测系统

阅读：583发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种电力变压器状态监测系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种电力变压器状态监测系统，包括振动检测模块，振动检测模块依次连接有信号调理模块、数据采集卡，数据采集卡通过无线通讯模块连接有主控模块，还包括有电流采集模块和电压采集模块，电流采集模块用于采集三相电流信号，电压采集模块用于采集三相电压信号，主控模块用于对振动信号、三相电流信号及三相电压信号进行处理；电流采集模块和电压采集模块均与数据采集卡连接。能提前预知变压器出现异常振动，无需停电即可进行快速检修，避免造成重大损失。，下面是一种电力变压器状态监测系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种电力变压器状态监测系统，其特征在于，包括振动检测模块，所述振动检测模块依次连接有信号调理模块、数据采集卡，所述数据采集卡通过无线通讯模块连接有主控模块，还包括有电流采集模块和电压采集模块，所述电流采集模块用于采集三相电流信号，所述电压采集模块用于采集三相电压信号，所述主控模块用于对所述振动信号、三相电流信号及三相电压信号进行处理；电流采集模块和电压采集模块均与数据采集卡连接。
2.根据权利要求1所述的一种电力变压器状态监测系统，其特征在于，所述振动检测模块采用CA-YD-182型压电式振动加速度传感器，且所述振动检测模块采用磁吸方式安装于变压器箱体两侧外壁侧。
3.根据权利要求1所述的一种电力变压器状态监测系统，其特征在于，所述主控模块采用EPC-8000嵌入式工控机主板。
4.根据权利要求3所述的一种电力变压器状态监测系统，其特征在于，所述数据采集卡为PCM-8208BS高速模拟量输入数据采集卡，且所述数据采集卡采用PC/104总线与嵌入式工控机EPC-8000进行连接。
5.根据权利要求1所述的一种电力变压器状态监测系统，其特征在于，所述无线通讯模块为WG-8010GPRSDTU型无线通讯模块。

说明书全文

一种电力 变压器状态监测系统

技术领域

[0001] 本发明属于检测装置技术领域，涉及一种电力变压器状态监测系统。

背景技术

[0002] 变压器是电力系统中最重要的设备，利用它可以把不同电压等级的电网联结在一起，组成复杂而庞大的输变电网络。

[0003] 变压器在长期运行过程中，受外界环境因素的影响，不可避免地会出现各种故障，一旦发生故障将直接影响电网的安全运行。铁芯和绕组是变压器的主要部件，磁致伸缩与漏磁引起的铁芯叠片振动，以及绕组的电流电动力是引起变压器机械振动的主要原因，当绕组发生变形或铁心出现松动等机械稳定性故障时，变压器会产生异常振动，若不及时发现会导致故障演变加重，最终变压器出现严重故障，引起设备损毁甚至大面积停电事故。国内外都出现过因变压器异常振动故障导致的重大经济损失，因此通过监测变压器异常振动来预防电网突发事故，对电网安全运行具有重要意义。

[0004] 现在对变压器的异常振动的检测一般都是通过人工去现场停电检修，人工现场检修使得管理者不易提前预知变压器出现异常振动而及时进行维护的问题，对变压器异常振动的反应不易察觉，现场检修需停电从而影响变压器的变压供电。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种电力变压器状态监测系统，解决了现有技术中存在的现场检修需停电从而影响变压器的变压供电问题。

[0006] 本发明所采用的技术方案是，一种电力变压器状态监测系统，包括振动检测模块，振动检测模块依次连接有信号调理模块、数据采集卡，数据采集卡通过无线通讯模块连接有主控模块，还包括有电流采集模块和电压采集模块，电流采集模块用于采集三相电流信号，电压采集模块用于采集三相电压信号，主控模块用于对振动信号、三相电流信号及三相电压信号进行处理；电流采集模块和电压采集模块均与数据采集卡连接。

[0007] 本发明的特点还在于：

[0008] 振动检测模块采用CA-YD-182型压电式振动加速度传感器，且振动检测模块采用磁吸方式安装于变压器箱体两侧外壁侧。

[0009] 主控模块采用EPC-8000嵌入式工控机主板。

[0010] 数据采集卡为PCM-8208BS高速模拟量输入数据采集卡，且数据采集卡采用PC/104总线与嵌入式工控机EPC-8000进行连接。

[0011] 无线通讯模块为WG-8010GPRS DTU型无线通讯模块。

[0012] 本发明的有益效果是：

[0013] 本发明的电力变压器状态监测系统，实现了电力变压器的无线振动监测，利用无线传感技术来传输数据大幅度削减成本，提高测试系统的灵活变通性，可用于低于500kV电压等级的所有运行中的电力变压器；能提前预知变压器出现异常振动，无需停电即可进行快速检修，避免造成重大损失；结构简单、且易于操作；后期处理系统可实现显示时域波形，进行简单频谱分析，历史数据趋势图分析以及存储振动数据等功能，自主化程度高。附图说明

[0014] 图1是本发明一种电力变压器状态监测系统的结构示意图。

具体实施方式

[0015] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

[0016] 一种电力变压器状态监测系统，如图1所示，包括振动检测模块，振动检测模块依次连接有信号调理模块、数据采集卡，数据采集卡通过无线通讯模块连接有主控模块，还包括有电流采集模块和电压采集模块，电流采集模块和电压采集模块均与数据采集卡连接；电流采集模块用于采集三相电流信号，电压采集模块用于采集三相电压信号，主控模块用于对振动信号、三相电流信号及三相电压信号进行处理。电流采集模块为电压互感器，电压采集模块为电流传感器，电压互感器、电流传感器均安装于变电站。

[0017] 优选的，振动检测模块采用CA-YD-182型压电式振动加速度传感器，加速度传感器安装于采用磁吸方式安装于变压器箱体两侧外壁侧，采集变压器绕组的振动信号。

[0018] 优选的，主控模块采用EPC-8000嵌入式工控机主板，能进行6路以上通道数据的FFT(快速傅里叶变换)、功率谱、小波等算法计算以及采样数据的时频域、功率谱曲线的绘制等，主控板的运算速度很高；系统能够保存一到两年变压器的运行状态数据，工作人员可以实时对数据进行读取查看，最重要的是能长时间安全稳定的运行。嵌入式工控机主要实现对数据采集卡的控制、对振动信号、三相电流信号及三相电压信号进行处理以及波形显示控制功能，根据相关诊断理论得出变压器的运行状态并予以显示。由于工作现场的磁场比较强，为减小电磁干扰，系统装置电缆均采用同轴电缆。整个系统通过对采集的振动进行分析，根据相关诊断理论对变压器状态进行分析评估。

[0019] 数据采集卡主要实现对模拟信号进行采集，优选的，数据采集卡为PCM-8208BS高速模拟量输入数据采集卡，采用PC/104总线与嵌入式工控机EPC-8000进行连接数据；PCM-8208BS高速模拟量输入数据采集卡-拥有16路单端输入通道以及16位的数据采样精度，且其所有输入端口都具备过压保护功能。本发明中，为排除未使用端口对采集信号的干扰，需将未使用的数据采集卡A/D端口接地。

[0020] 信号调理模块主要对微弱的加速度信号进行放大及滤波，调理后模拟信号通过数据采集卡进行A/D转换。

[0021] 优选的，无线通讯模块为WG-8010GPRS DTU型无线通讯模块；当数据监控中心主站要向某个监控终端提出信息数据请求时，它会根据数据库里的IP地址以及ID号来找到相应的监控终端。当监控终端响应便通过通用分组无线服务技术GRPS模块把监测采集的数据发到网络代理服务器端口，再由端口映射转发到监控数据中心即完成一个应答式的通讯流程。

[0022] 通过以上方式，本发明的电力变压器状态监测系统，实现了电力变压器的无线振动监测，利用无线传感技术来传输数据大幅度削减成本，提高测试系统的灵活变通性，可用于低于500kV电压等级的所有运行中的电力变压器；能提前预知变压器出现异常振动，无需停电即可进行快速检修，避免造成重大损失；结构简单、且易于操作；后期处理系统可实现显示时域波形，进行简单频谱分析，历史数据趋势图分析以及存储振动数据等功能，自主化程度高。

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