CN106092308A - 新型电力变压器振动实时监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于电力设备监控的技术领域，具体涉及一种新型电力变压器振动实时监测装置；解决的技术问题为：提供一种结构简单、体积小、精度高的新型电力变压器振动实时监测装置；采用的技术方案为：新型电力变压器振动实时监测装置，包括壳体，所述壳体上设有：数据采集器、滤波器、交流放大器、振动传感器和报警装置，所述壳体内设有：数据预处理器、微处理器和Flash存储器；本发明适用于电力部门。

Description

新型电力变压器振动实时监测装置

技术领域

本发明属于电力设备监控的技术领域，具体涉及一种新型电力变压器振动实时监测装置。

背景技术

电力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压电流变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压电流的设备，当一次绕组通以交流电时，就产生交变的磁通，交变的磁通通过铁芯导磁作用，就在二次绕组中感应出交流电动势，二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比，主要作用是传输电能，因此，额定容量是它的主要参数。

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，从而影响变压器正常工作，如未能及时发现并采取适当的修复措施，则缺陷会不断发展，从而引发事故。振动监测以其安装简单、监测灵敏、在线监测时整个测量系统与电力系统无电气连接安全可靠等特点，克服了传统方法的不足，在监测变压器的绕组和铁心的状况上表现出良好的发展前景。因此，应用振动法监测电力变压器不仅可提高电力系统运行的可靠性，而且对电力工业的科技进步有重要的科学价值。

但是，目前市场上传统的电力变压器振动实时监测装置，设计不科学，结构复杂，成本高，体积大，精度低，通用性不强。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种结构简单、体积小、精度高的新型电力变压器振动实时监测装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：新型电力变压器振动实时监测装置，包括壳体，所述壳体上设有：数据采集器、滤波器、交流放大器、振动传感器和报警装置，所述壳体内设有：数据预处理器、微处理器和Flash存储器，所述振动传感器的输出端与所述交流放大器的输入端电气连接，所述交流放大器的输出端与所述滤波器的输入端电气连接，所述滤波器的输出端与所述数据采集器的输入端电气连接，所述数据采集器的输出端与所述数据预处理器的输入端电气连接，所述数据预处理器的输出端与所述微处理器的输入端电气连接，所述微处理器的输出端与所述报警装置的输入端电气连接，所述微处理器与所述Flash存储器双向连接。

可选地，所述壳体内还设有：振荡器和计时器，所述振荡器的输出端、所述计时器的输出端分别与所述微处理器的输入端电气连接。

可选地，所述壳体上还设有：两个电源接口，所述两个电源接口均与所述微处理器107的电源端电气连接。

可选地，所述壳体上还设有：位移传感器，所述位移传感器的输出端与所述交流放大器的输入端电气连接。

可选地，所述数据采集器的外表面上设有温度传感器，所述温度传感器的输出端与所述数据采集器的输入端电气连接。

可选地，所述振动传感器包括加速度传感器和速度传感器。

可选地，所述滤波器包括数字滤波器和模拟滤波器。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明包括壳体，壳体上设有数据采集器、滤波器、交流放大器、振动传感器和报警装置，壳体内数据预处理器、微处理器和Flash存储器，振动传感器通过交流放大器将振动信号传递给滤波器，数据采集器接收经滤波器处理过的振动数据后，传输给数据预处理器，数据预处理器经过预处理后传递给微处理器，当振动值超过阈值时，微处理器控制报警装置进行报警；本发明将所有和电力变压器振动监测有关的器件集成在一起，结构紧凑、简单，不仅降低了制作成本，还减小了体积，而在进行数据采集前加入了滤波处理，减少了其他振动源产生的附加电压，提高了整个装置的监测精度。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明实施例一提供的新型电力变压器振动实时监测装置的电路结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的新型电力变压器振动实时监测装置的电路结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的新型电力变压器振动实时监测装置的电路结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的新型电力变压器振动实时监测装置的电路结构示意图；

图中：101为数据采集器，102为滤波器，1021为数字滤波器，1022为模拟滤波器，103为交流放大器，104为振动传感器，1041为加速度传感器，1042为速度传感器，105为报警装置，106为数据预处理器，107为微处理器，108为Flash存储器，109为振荡器，110为计时器，111为电源接口，112为位移传感器，113为温度传感器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例一提供的新型电力变压器振动实时监测装置的电路结构示意图，如图1所示，新型电力变压器振动实时监测装置，可包括壳体，所述壳体上可设有：数据采集器101、滤波器102、交流放大器103、振动传感器104和报警装置105，所述壳体内可设有：数据预处理器106、微处理器107和Flash存储器108，所述振动传感器104的输出端可与所述交流放大器103的输入端电气连接，所述交流放大器103的输出端可与所述滤波器102的输入端电气连接，所述滤波器102的输出端可与所述数据采集器101的输入端电气连接，所述数据采集器101的输出端可与所述数据预处理器106的输入端电气连接，所述数据预处理器106的输出端可与所述微处理器107的输入端电气连接，所述微处理器107的输出端可与所述报警装置105的输入端电气连接，所述微处理器107可与所述Flash存储器108双向连接。

本实施例中，由于整个电力变压器振动实时监测装置使用时需要安装在电力变压器的内部，周围有各种电子机械噪声的干扰，由于滤波器102可降低噪声影响，提高信噪比，因此在信号处理之前加入滤波器102先进行滤波处理的话，会使数据采集器101采集到更加准确的信息，有利于提高整个装置的精度。

本实施例中，所述振动传感器104利用磁电感应原理把震动信号变换成电信号。

具体地，所述振动传感器104可包括加速度传感器1041和速度传感器1042。

更具体地，所述加速度传感器1041可为压电式加速度传感器，动态范围大，频率范围宽，坚固耐用，受外界干扰小，压电材料受力自产生电荷信号，不需要任何外界电源，通用性强，可用于不同频率特性的电力变压器的震动监测。

具体地，所述滤波器102包括数字滤波器1021和模拟滤波器1022。

具体地，所述报警装置105可包括蜂鸣器和LED状态指示灯，形成视觉与听觉报警的双重效果，当振动值超过允许极限值时，蜂鸣器工作报警，同时LED状态指示灯14亮。

图2为本发明实施例二提供的新型电力变压器振动实时监测装置的电路结构示意图如图2所示，在实施例一的基础上，所述壳体内还可设有：振荡器109和计时器110，所述振荡器109的输出端、所述计时器110的输出端可分别与所述微处理器107的输入端电气连接。

本实施例中，计时器110在记录振动值的同时能够记录这些数据发生的时间。

图3为本发明实施例三提供的新型电力变压器振动实时监测装置的电路结构示意图，如图3所示，在实施例二的基础上，所述壳体上还可设有：两个电源接口111，所述两个电源接口111均可与所述微处理器107的电源端电气连接。

图4为本发明实施例四提供的新型电力变压器振动实时监测装置的电路结构示意图，如图4所示，在实施例三的基础上，所述壳体上还可设有：位移传感器112，所述位移传感器112的输出端可与所述交流放大器103的输入端电气连接。

具体地，所述数据采集器101的外表面上可设有温度传感器113，所述温度传感器113的输出端可与所述数据采集器101的输入端电气连接。

本发明，将所有和电力变压器振动监测有关的器件集成在一起，便于携带，操作方便，具有体积小、重量轻、寿命长、无噪音的优点，结构紧凑，节省空间，确保了使用过程的绝对节能、安全，且高效、经济、便捷，设计简单，成本低廉，可广泛推广使用，而在进行数据采集前加入了滤波处理，减少了其他振动源产生的附加电压，提高了整个装置的监测精度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.新型电力变压器振动实时监测装置，其特征在于：包括壳体，所述壳体上设有：数据采集器（101）、滤波器（102）、交流放大器（103）、振动传感器（104）和报警装置（105），所述壳体内设有：数据预处理器（106）、微处理器（107）和Flash存储器（108），所述振动传感器（104）的输出端与所述交流放大器（103）的输入端电气连接，所述交流放大器（103）的输出端与所述滤波器（102）的输入端电气连接，所述滤波器（102）的输出端与所述数据采集器（101）的输入端电气连接，所述数据采集器（101）的输出端与所述数据预处理器（106）的输入端电气连接，所述数据预处理器（106）的输出端与所述微处理器（107）的输入端电气连接，所述微处理器（107）的输出端与所述报警装置（105）的输入端电气连接，所述微处理器（107）与所述Flash存储器（108）双向连接。

2.根据权利要求1所述的新型电力变压器振动实时监测装置，其特征在于：所述壳体内还设有：振荡器（109）和计时器（110），所述振荡器（109）的输出端、所述计时器（110）的输出端分别与所述微处理器（107）的输入端电气连接。

3.根据权利要求1所述的新型电力变压器振动实时监测装置，其特征在于：所述壳体上还设有：两个电源接口（111），所述两个电源接口（111）均与所述微处理器（107）的电源端电气连接。

4.根据权利要求1所述的新型电力变压器振动实时监测装置，其特征在于：所述壳体上还设有：位移传感器（112），所述位移传感器（112）的输出端与所述交流放大器（103）的输入端电气连接。

5.根据权利要求1所述的新型电力变压器振动实时监测装置，其特征在于：所述数据采集器（101）的外表面上设有温度传感器（113），所述温度传感器（113）的输出端与所述数据采集器（101）的输入端电气连接。

6.根据权利要求1所述的新型电力变压器振动实时监测装置，其特征在于：所述振动传感器（104）包括加速度传感器（1041）和速度传感器（1042）。

7.根据权利要求1所述的新型电力变压器振动实时监测装置，其特征在于：所述滤波器（102）包括数字滤波器（1021）和模拟滤波器（1022）。