CN110579657A - 一种基于振动信号分析的变压器故障检测系统及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于振动信号分析的变压器故障检测系统，所述变压器故障检测系统包括振动传感器、信号放大单元、A/D转换单元、控制处理单元、显示单元、存储单元、按键输入单元、报警单元和通信单元；所述变压器故障检测系统将采集的信息进行分析判断，结合预先设定的参数判断所述变压器振动是否正常，当出现异常时及时发出相应报警，并通过所述通信单元及时上传至监控中心，保证所述变压器安全可靠运行。本发明提供一种基于振动信号分析的变压器故障检测系统和方法，实现对变压器绕组、铁芯的监测，提高检测系统的准确性。
Description
技术领域
本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种基于振动信号分析的变压器故障检测系统及其检测方法。
背景技术
电力变压器是电力系统的重要组成部分之一，保障其安全运行十分重要，一旦发生故障将会对电网的运行状况产生影响因此，需要对变压器进行监测。作为对传统监测方法的补充，本发明提出一种基于振动信号分析的变压器故障检测系统，通过对采集的振动信号进行分析来实现对变压器绕组、铁芯的监测，不与电力系统发生电气连接，在很大程度上减小了危险性，提高了监测系统的安全可靠性。另外，采用小波分解和数字滤波，提高检测系统的准确性。
发明内容
本发明提供一种基于振动信号分析的变压器故障检测系统和方法，实现对变压器绕组、铁芯的监测，提高检测系统的准确性。
本发明具体为一种基于振动信号分析的变压器故障检测系统，所述变压器故障检测系统包括振动传感器、信号放大单元、A/D转换单元、控制处理单元、显示单元、存储单元、按键输入单元、报警单元和通信单元，所述振动传感器与所述信号处放大单元、所述A/D转换单元、所述控制处理单元顺序连接，所述控制处理单元还分别与所述显示单元、所述存储单元、所述按键输入单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述变压器故障检测系统将采集的信息进行分析判断，结合预先设定的参数判断所述变压器振动是否正常，当出现异常时及时发出相应报警，并通过所述通信单元及时上传至监控中心，保证所述变压器安全可靠运行。
所述振动传感器采用压电加速度传感器采集所述变压器振动信号，体积小，灵敏度高，抗干扰性强；所述振动传感器安装在所述变压器油箱的上、中、下三个部位，通过屏蔽电缆将采集的振动信号传输至所述信号放大单元。
所述信号放大单元采用运算放大器对输入的信号进行放大处理，输出符合所述A/D转换单元输入要求的信号；所述A/D转换单元采用A/D转换器将输入的模拟信号转换为数字信号输出。
所述按键输入单元结合所述显示单元、所述存储单元进行所述参数设置和信息查询，所述参数包括采样率、振动参考值；所述显示单元采用LCD显示屏对采集的信号进行实时显示、对报警信息进行前置显示。
所述控制处理单元采用双核处理器对采集的数据进行分析处理，判断所述变压器振动是否存在异常及异常程度，并控制所述报警单元及时发出报警、控制所述通信单元将信息上传至所述监控中心。
所述报警单元采用声光报警器，当所述变压器振动出现异常时，能够及时发出报警信号；所述通信单元采用GPRS无线通信技术将所述变压器故障检测系统的信息上传至所述监控中心，所述通信单元还能够对所述变压器故障检测系统进行远程参数设置。
本发明还提供一种基于振动信号分析的变压器故障检测系统的检测方法，所述检测方法包括如下步骤：
步骤(1)：采集所述变压器的振动信号；
步骤(2)：经过所述信号放大单元对所述振动信号进行放大处理；
步骤(3)：经过所述A/D转换单元进行A/D转换；
步骤(4)：所述控制处理单元从预先设定的小波库DB＝{dbi|i＝1,2···10}中依次选取小波对所述振动信号进行小波分解；
步骤(5)：小波分解后的信号经过阀值函数
滤除噪声信号，为经过阀值处理后的小波系数，wj,k为小波系数，αj为调整系数，αj∈(0,+∞)；
步骤(6)：通过级联数字滤波器滤除窄带干扰信号，得到有效的振动信号；
步骤(7)：计算所述振动信号与所述振动参考值的比值K；
步骤(8)：判断所述比值K是否小于0.85，若小于0.85，控制所述报警单元发出变压器振动高报警，若不小于0.85，进入步骤(9)；
步骤(9)：判断所述比值K是否大于0.9，若不大于0.9，控制所述报警单元发出变压器振动异常报警，若大于0.9，所述变压器工作正常；
步骤(10)：通过所述通信单元将所述变压器故障检测系统信息上传至所述监控中心。
附图说明
图1为本发明一种基于振动信号分析的变压器故障检测系统的结构示意图。
图2为本发明一种基于振动信号分析的变压器故障检测系统检测方法工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种基于振动信号分析的变压器故障检测系统的具体实施方式做详细阐述。
如图1所示，本发明的变压器故障检测系统包括振动传感器、信号放大单元、A/D转换单元、控制处理单元、显示单元、存储单元、按键输入单元、报警单元和通信单元，所述振动传感器与所述信号处放大单元、所述A/D转换单元、所述控制处理单元顺序连接，所述控制处理单元还分别与所述显示单元、所述存储单元、所述按键输入单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述变压器故障检测系统将采集的信息进行分析判断，结合预先设定的参数判断所述变压器振动是否正常，当出现异常时及时发出相应报警，并通过所述通信单元及时上传至监控中心，保证所述变压器安全可靠运行。
所述振动传感器采用压电加速度传感器采集所述变压器振动信号，体积小，灵敏度高，抗干扰性强；所述振动传感器安装在所述变压器油箱的上、中、下三个部位，通过屏蔽电缆将采集的振动信号传输至所述信号放大单元。
所述信号放大单元采用运算放大器对输入的信号进行放大处理，输出符合所述A/D转换单元输入要求的信号；所述A/D转换单元采用A/D转换器将输入的模拟信号转换为数字信号输出。
所述按键输入单元结合所述显示单元、所述存储单元进行所述参数设置和信息查询，所述参数包括采样率、振动参考值；所述显示单元采用LCD显示屏对采集的信号进行实时显示、对报警信息进行前置显示。
所述控制处理单元采用双核处理器对采集的数据进行分析处理，判断所述变压器振动是否存在异常及异常程度，并控制所述报警单元及时发出报警、控制所述通信单元将信息上传至所述监控中心。
所述报警单元采用声光报警器，当所述变压器振动出现异常时，能够及时发出报警信号；所述通信单元采用GPRS无线通信技术将所述变压器故障检测系统的信息上传至所述监控中心，所述通信单元还能够对所述变压器故障检测系统进行远程参数设置。
如图2所示，本发明还提供一种基于振动信号分析的变压器故障检测系统的检测方法，所述检测方法包括如下步骤：
步骤(1)：采集所述变压器的振动信号；
步骤(2)：经过所述信号放大单元对所述振动信号进行放大处理；
步骤(3)：经过所述A/D转换单元进行A/D转换；
步骤(4)：所述控制处理单元从预先设定的小波库DB＝{dbi|i＝1,2···10}中依次选取小波对所述振动信号进行小波分解；
步骤(5)：小波分解后的信号经过阀值函数
滤除噪声信号，为经过阀值处理后的小波系数，wj,k为小波系数，αj为调整系数，αj∈(0,+∞)；
步骤(6)：通过级联数字滤波器滤除窄带干扰信号，得到有效的振动信号；
步骤(7)：计算所述振动信号与所述振动参考值的比值K；
步骤(8)：判断所述比值K是否小于0.85，若小于0.85，控制所述报警单元发出变压器振动高报警，若不小于0.85，进入步骤(9)；
步骤(9)：判断所述比值K是否大于0.9，若不大于0.9，控制所述报警单元发出变压器振动异常报警，若大于0.9，所述变压器工作正常；
步骤(10)：通过所述通信单元将所述变压器故障检测系统信息上传至所述监控中心。
最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。
Claims (7)
1.一种基于振动信号分析的变压器故障检测系统，其特征在于，所述变压器故障检测系统包括振动传感器、信号放大单元、A/D转换单元、控制处理单元、显示单元、存储单元、按键输入单元、报警单元和通信单元，所述振动传感器与所述信号处放大单元、所述A/D转换单元、所述控制处理单元顺序连接，所述控制处理单元还分别与所述显示单元、所述存储单元、所述按键输入单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述变压器故障检测系统将采集的信息进行分析判断，结合预先设定的参数判断所述变压器振动是否正常，当出现异常时及时发出相应报警，并通过所述通信单元及时上传至监控中心，保证所述变压器安全可靠运行。
2.根据权利要求1所述的一种基于振动信号分析的变压器故障检测系统，其特征在于，所述振动传感器采用压电加速度传感器采集所述变压器振动信号，体积小，灵敏度高，抗干扰性强；所述振动传感器安装在所述变压器油箱的上、中、下三个部位，通过屏蔽电缆将采集的振动信号传输至所述信号放大单元。
3.根据权利要求2所述的一种基于振动信号分析的变压器故障检测系统，其特征在于，所述信号放大单元采用运算放大器对输入的信号进行放大处理，输出符合所述A/D转换单元输入要求的信号；所述A/D转换单元采用A/D转换器将输入的模拟信号转换为数字信号输出。
4.根据权利要求3所述的一种基于振动信号分析的变压器故障检测系统，其特征在于，所述按键输入单元结合所述显示单元、所述存储单元进行所述参数设置和信息查询，所述参数包括采样率、振动参考值；所述显示单元采用LCD显示屏对采集的信号进行实时显示、对报警信息进行前置显示。
5.根据权利要求4所述的一种基于振动信号分析的变压器故障检测系统，其特征在于，所述控制处理单元采用双核处理器对采集的数据进行分析处理，判断所述变压器振动是否存在异常及异常程度，并控制所述报警单元及时发出报警、控制所述通信单元将信息上传至所述监控中心。
6.根据权利要求5所述的一种基于振动信号分析的变压器故障检测系统，其特征在于，所述报警单元采用声光报警器，当所述变压器振动出现异常时，能够及时发出报警信号；所述通信单元采用GPRS无线通信技术将所述变压器故障检测系统的信息上传至所述监控中心，所述通信单元还能够对所述变压器故障检测系统进行远程参数设置。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的基于振动信号分析的变压器故障检测系统的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：
步骤(1)：采集所述变压器的振动信号；
步骤(2)：经过所述信号放大单元对所述振动信号进行放大处理；
步骤(3)：经过所述A/D转换单元进行A/D转换；
步骤(4)：所述控制处理单元从预先设定的小波库DB＝{dbi|i＝1,2···10}中依次选取小波对所述振动信号进行小波分解；
步骤(5)：小波分解后的信号经过阀值函数
滤除噪声信号，为经过阀值处理后的小波系数，wj,k为小波系数，αj为调整系数，αj∈(0,+∞)；
步骤(6)：通过级联数字滤波器滤除窄带干扰信号，得到有效的振动信号；
步骤(7)：计算所述振动信号与所述振动参考值的比值K；
步骤(8)：判断所述比值K是否小于0.85，若小于0.85，控制所述报警单元发出变压器振动高报警，若不小于0.85，进入步骤(9)；
步骤(9)：判断所述比值K是否大于0.9，若不大于0.9，控制所述报警单元发出变压器振动异常报警，若大于0.9，所述变压器工作正常；
步骤(10)：通过所述通信单元将所述变压器故障检测系统信息上传至所述监控中心。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112345979A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-09 | 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 | 一种变压器故障检测系统 |
| CN113325275A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-08-31 | 国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司 | 一种基于数字滤波的变压器局部放电检测方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104330691A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-02-04 | 国家电网公司 | 一种电力变压器绕组振动信号在线监测系统 |
| CN109342876A (zh) * | 2018-07-31 | 2019-02-15 | 国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司 | 一种基于多种参数采集的变压器绕组机械状态诊断系统及其诊断方法 |
| CN109406965A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-03-01 | 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 | 一种基于声音信号采集的局部放电检测系统及其检测方法 |
| CN109443528A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-03-08 | 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 | 一种基于振动信号分析的变压器故障诊断系统及其诊断方法 |
| CN109443561A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-03-08 | 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 | 一种基于温度信号分析的电机故障诊断系统及其诊断方法 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104330691A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-02-04 | 国家电网公司 | 一种电力变压器绕组振动信号在线监测系统 |
| CN109342876A (zh) * | 2018-07-31 | 2019-02-15 | 国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司 | 一种基于多种参数采集的变压器绕组机械状态诊断系统及其诊断方法 |
| CN109406965A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-03-01 | 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 | 一种基于声音信号采集的局部放电检测系统及其检测方法 |
| CN109443528A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-03-08 | 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 | 一种基于振动信号分析的变压器故障诊断系统及其诊断方法 |
| CN109443561A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-03-08 | 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 | 一种基于温度信号分析的电机故障诊断系统及其诊断方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112345979A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-09 | 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 | 一种变压器故障检测系统 |
| CN113325275A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-08-31 | 国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司 | 一种基于数字滤波的变压器局部放电检测方法 |
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