CN114325155A - 用于变压器的故障检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变压器技术领域，公开了一种用于变压器的故障检测系统。系统包括：信号采集设备，用于采集变压器的传感信号，包括：温度信号传感器、气体信号传感器、振动信号传感器、电流信号传感器和无线信号发射器；在线监测设备，包括：通信装置，包括无线接收器和通信模块，其中，通信模块用于将传感信号发送至监测服务器，以使得监测服务器存储传感信号并根据历史传感信号对故障进行预测；信号处理装置，实现对传感信号进行预处理；处理装置，用于根据预设条件来对预处理器后的传感信号进行诊断；报警装置，用于在处理装置诊断出单一故障或者多个故障的情况下进行报警，推动变压器由周期性计划检修向在线地实时地监测运行状态发展。

Description

用于变压器的故障检测系统

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，具体地涉及一种用于变压器的故障检测系 统。

背景技术

变压器在整个输变电系统及其相关的电力系统中扮演着重要角色，因 此，变压器安全、稳定且可靠地运行对于电能的传输和灵活分配起着至关重 要的作用。特别地，随着我国电力工业的飞速发展，对变压器的应用范围、 使用环境和使用功能的要求变得更加细致化和广阔化。

近年来，全球各类气象灾害更为频繁，极端天气气候事件更显异常，冰 灾造成电力系统的损失更趋严重，破坏程度越来越强，影响越来越复杂，应 对难度也越来越大。

因此融冰装置应运而生，为解决线路覆冰提供重要的方法。在电力系统 中由于覆冰线路多为山地地区，且分布广泛，采用固定式融冰装置必将造成 能源的浪费，因此移动式融冰装置应用越来越广泛。在使用移动式融冰装置 进行融冰时，在对设备的运输过程中，很难保证设备的不发生损坏。

而对于变压器来说，由于其设备结构的封闭性好、结构复杂等特点，当 变压器发生故障后很难发现，而在整个融冰装置中，融冰变压器的好坏直接 决定了融冰工作的顺利进行。融冰变压器一旦发生故障，不仅影响融冰工作 的进行，还会影响融冰设备的使用，更严重的将会影响覆冰线路的电力运行， 导致更大的经济损失。采用各种措施来监测电力变压器的当前状态并识别故 障隐患，是保证电力系统安全稳定运行的重要工作。

当前，电网公司对电力设备的维护仍然以计划检修为主，由于计划检修 主要是根据电力设备的设计标准、家族故障统计和专家经验等信息人为地设 置相对固定的检修时间，比如利用机组停机时，人为地定期地去进行检修。 然而在停机过程中部分故障很难检测出来，因此会造成变压器检修不彻底， 从而留下安全隐患。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明实施例提供了一种用于变压器的 故障检测系统。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于变压器的故障检测系 统，包括：

信号采集设备，用于采集变压器的传感信号，传感信号包括温度信号、 气体信号、振动信号和电流信号，信号采集设备包括：温度信号传感器、气 体信号传感器、振动信号传感器、电流信号传感器和无线信号发射器，无线 信号发射器用于将传感信号发送至无线接收器；

在线监测设备，包括：

通信装置，包括无线接收器和通信模块，其中，无线接收器用于接 收传感信号，通信模块用于将传感信号发送至监测服务器，以使得监测 服务器存储传感信号并根据历史传感信号对故障进行预测；

信号处理装置，包括信号调理电路、气体分析模块和模数转换电路， 以实现对传感信号进行预处理；

处理装置，用于控制信号采集设备采集传感信号以及用于根据预设 条件来对预处理器后的传感信号进行诊断；

报警装置，用于在处理装置诊断出单一故障或者多个故障的情况下 进行报警。

在本发明实施例中，振动信号包括：振动加速度、振动速度、振动位移 和冲击，电流信号包括接地电流信号。

在本发明实施例中，振动信号传感器安装在变压器的绕线柱的中间部 位，以采集变压器表面的振动信号；多个振动信号传感器分别安装在变压器 的主侧和副侧的不同位置，多个振动信号传感器、多个无线信号发射器和多 个无线接收器均为一一对应关系，以使得处理装置区分变压器中不同位置上 的振动信号；处理装置还用于将信号采集设备从休眠模式转变为工作模式， 并实现多个振动信号传感器、多个无线信号发射器和多个无线接收器的一一 配对，且在配对完成后控制信号采集设备采集传感信号。

在本发明实施例中，监测服务器用于根据历史传感信号来确定信号曲 线，并根据信号曲线来对故障进行预测，以实现在变压器故障之前指示对变 压器进行检修。

在本发明实施例中，信号处理装置还用于将预处理器后的传感信号通过 监测服务器发送至远程终端设备，以实现远程终端设备远程监测变压器的运 行状态；处理装置还用于在诊断出故障的情况下通过监测服务器将报警信息 发送至远程终端设备，远程终端设备还用于根据故障确定检修建议方案。

在本发明实施例中，处理装置还用于在诊断出故障的情况下，根据预处 理后的传感信号对故障进行分类；在线监测设备还包括电源装置和数据存储 装置，电源装置包括降压模块和整流模块以实现给在线监测设备中各个装置 提供电压，数据存储装置用于存储传感信号。

在本发明实施例中，处理装置还用于对预处理器后的传感信号进行分 类，以实现分别对不同种类的传感信号进行故障判定；处理装置还用于在温 度信号、气体信号、振动信号和电流信号中多个信号判定出故障的情况下， 结合多个信号的故障确定对应的综合故障。

在本发明实施例中，信号采集设备还包括电压信号传感器，电压信号传 感器用于检测变压器的副侧电压，温度信号传感器设置于变压器的表面，气 体信号传感器设置于变压器的油箱阀口处。

在本发明实施例中，信号调理电路用于对振动信号和电流信号进行放 大、滤波和解调。

在本发明实施例中，变压器包括融冰式变压器。

在本技术方案中，由处理装置控制信号采集设备采集变压器的传感信 号，传感信号至少包括温度信号、气体信号、振动信号和电流信号。变压器 可以为移动式融冰变压器。由于融冰变压器的故障来源不仅仅是输变线系统 的变压器那部分故障，还包括融冰装置在运输过程中造成的振动损坏。所以 在信号采集设备中设置振动信号传感器来采集变压器的振动信号。

把信号进行预处理，然后处理装置根据预设条件来对预处理器后的传感 信号进行诊断，在诊断出单一故障或者多个故障的情况下由报警装置进行报 警，推动变压器领域由周期性计划检修向在线监测发展，在线地实时地监测 变压器的运行状态，及时检测变压器的异常传感信号和故障，避免由于变压 器故障导致其他设备的损坏，尤其对于融冰变压器而言，可以避免融冰工作 的阻断和融冰成本的增加。本发明实施例中，还可以利用监测服务器存储传 感信号，并根据所有以往的传感信号进行大数据分析，预测变压器的状态，提前给运维人员提供检修建议。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部 分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发 明实施例的限制。在附图中：

图1示意性示出了根据本发明实施例的用于变压器的故障检测系统的示 意图；

图2示意性示出了根据本发明实施例的振动信号传感器的安装示意图之 一；

图3示意性示出了根据本发明实施例的振动信号传感器的安装示意图之 二；

图4示意性示出了根据本发明实施例的无线信号发射器和无线接收器的 配对示意图；

图5示意性示出了根据本发明实施例的故障诊断方法的流程图。

附图标记说明

10信号采集设备 11温度信号传感器

12气体信号传感器 13振动信号传感器

14电流信号传感器 15无线信号发射器

16无线接收器 17在线监测设备

18通信装置 19通信模块

20监测服务器 21信号处理装置

22信号调理电路 23气体分析模块

24模数转换电路 25处理装置

26报警装置 27副侧接线端

28主侧接线端 29电池

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解 的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用 于限制本发明实施例。

需要说明，若本申请实施方式中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、 右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所 示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变 时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、 “第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或 者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征 可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术 方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当 技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合 不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

图1示意性示出了根据本发明实施例的用于变压器的故障检测系统的示 意图，如图1所示，在本发明一实施例中，提供了一种用于变压器的故障检 测系统，包括：

信号采集设备10，用于采集变压器的传感信号，传感信号包括温度信号、 气体信号、振动信号和电流信号，信号采集设备10包括：温度信号传感器 11、气体信号传感器12、振动信号传感器13、电流信号传感器14和无线信 号发射器15，无线信号发射器15用于将传感信号发送至无线接收器16；

在线监测设备17，包括：

通信装置18，包括无线接收器16和通信模块19，其中，无线接收 器16用于接收传感信号，通信模块19用于将传感信号发送至监测服务 器20，以使得监测服务器20存储传感信号并根据历史传感信号对故障 进行预测；

信号处理装置21，包括信号调理电路22、气体分析模块23和模数 转换电路24，以实现对传感信号进行预处理；

处理装置25，用于控制信号采集设备10采集传感信号以及用于根 据预设条件来对预处理器后的传感信号进行诊断；

报警装置26，用于在处理装置25诊断出单一故障或者多个故障的 情况下进行报警。

图2示意性示出了根据本发明实施例的振动信号传感器的安装示意图之 一，图3示意性示出了根据本发明实施例的振动信号传感器的安装示意图之 二。在一实施例中，可以设置六个振动信号传感器13，这六个振动信号传感 器13分别安装在变压器的主侧和副侧的不同位置，示例性地，如图2和图3 所示，在变压器的主侧面安装三个振动信号传感器13，在变压器的副侧面安 装另外三个振动信号传感器13，每个振动信号传感器13均安装在绕线柱的 中间部位，以采集变压器表面的振动信号。需要说明的是，变压器可以是移 动式融冰变压器，振动信号传感器13的数量可以根据融冰变压器的具体需 要来确定，本发明实施例中，对振动信号传感器13的数量不作限定，在此 仅以六个振动信号传感器作为举例说明。

每个振动信号传感器13的结构和功能可以是相同或类似的。每个振动 信号传感器13均对应一个无线信号发射器15，示例性地，六个振动信号传 感器13与六个无线信号发射器15一一对应。无线信号发射器15具有数字 编码、无线收发和抗干扰功能，可以采用基于1.8G频段的高频无线通信， 基于该频段的无线通信抗干扰强，且可广泛应用于电力系统中。振动信号传 感器采集融冰变压器工作过程中产生的振动信号，无线信号发射器15将振动信号发送给在线监测设备17中的无线接收器16。每一个无线信号发射器 15有与之唯一对应的无线接收器16，六个无线信号发射器15与在线监测设 备17中的六个无线接收器16一一对应，处理装置25可以区分变压器中不 同位置上的振动信号。振动信号包括：振动加速度、振动速度、振动位移和 冲击等参量。

振动信号传感器13还可以设置与电池29连接，电池29用于给振动信 号传感器13提供工作所用的电源。在工作时，在线监测设备17中的处理装 置25发出唤醒信号，使得振动信号传感器13从休眠模式转变为工作模式， 然后实现多个振动信号传感器13、多个无线信号发射器15和所述无线接收 器16的一一配对，图4示意性示出了根据本发明实施例的无线信号发射器 和无线接收器的配对示意图，可参见图4。配对完成后，处理装置25控制振动信号传感器13实时采集振动信号。

温度信号传感器11可以为光纤温度传感器，安装在变压器的表面，用 于采集变压器的温度信号。气体信号传感器12可以为光纤气体传感器，光 纤气体传感器阵列和集气装置一起安装在变压器的油箱阀口处，以采集变压 器的气体信号。电流信号包括接地电流信号，电流信号传感器14可以采集 变压器的电流信号。信号采集设备10还包括电压信号传感器，信号采集设 备10可以同时从融冰装置的变压器副侧获取实时的工作电压和电流值。

信号处理装置21包括信号调理电路22、气体分析模块23和A/D转换 电路24(即模数转换电路24)，信号处理装置21对采集的各类信号进行预 处理。其中，信号调理电路22的输入端可以是振动信号和电流信号，以实 现对采集的信号进行放大、滤波和解调。气体分析模块23可以对采集的信 号进行处理、分析、转换、调理。将气体分析模块23和信号调理电路22处 理后的信号传给A/D转换电路24。信号处理装置21对传感信号进行预处理 之后，将预处理后的传感信号发送至处理装置25，由处理装置25进行进一 步的数据处理、分析、诊断、故障分类和决策。

处理装置25可以理解为小型CPU(Central Processing Unit，中央处理 器)，在线监测设备17中的处理装置25作为控制、数据处理、数据分析和 诊断决策中心。处理装置25可以使用外部的电源引脚、通用IO口引脚、RS485 通信引脚、USART通信引脚和ADC引脚来分别跟电源装置、报警装置26、 通信装置18和信号处理装置21连接，实现处理装置25对外部连接装置的 协调控制，从而可实现对融冰变压器工作前和工作中运行状态的在线监测。处理装置25内部集成有控制程序和故障诊断程序。控制程序实现处理装置 25对外部连接设备的协调控制。故障诊断程序实现对变压器的运行状态进行 单一故障诊断、综合故障诊断、实时和在线的故障监测。

示例性地，处理装置25接收到预处理后的振动信号，当振动信号未超 过预设范围时，可以理解此时是变压器的常规振动；当振动信号超过预设范 围时，可以确认振动信号异常，变压器确定为故障。类似地，处理装置25 接收到预处理后的温度信号时，当温度信号未超过预设范围时，可以理解此 时是变压器正常发热；当温度信号超过预设范围时，可以确认温度信号异常， 变压器确定为故障。处理装置25还用于对预处理器后的传感信号进行分类， 以实现分别对不同种类的传感信号进行故障判定。处理装置25还用于在温 度信号、气体信号、振动信号、电流信号和电压信号中多个信号判定出故障 的情况下，结合多个异常信号来确定对应的综合故障。综合故障可以理解为 一个故障可能引起多个信号异常。变压器在工作过程中，当发生单一故障、 多个故障或者综合故障时，可能对应引起一个或者多个信号异常。

通信模块19可以通过4G/5G来跟监测服务器20进行数据传输。监测服 务器20作为大数据中心，可以存储大量数据和信号。监测服务器20可以存 储以往和实时的传感信号，然后根据历史传感信号来确定信号曲线，并根据 信号曲线来对故障进行预测。也就是说，监测服务器20可以在传感信号异 常之前，预测未来可能会有信号异常和变压器故障的风险，提前为给运维人 员预警并提供检修建议。监测服务器20内部集成有大数据管控软件，可实 现对诊断数据的汇总和存储，并且同时可为故障预测提供数据基础，以实现 故障趋势分析和故障预测。

在一实施例中，信号处理装置21还用于将预处理器后的传感信号发送 给监测服务器20，然后监测服务器20将预处理器后的传感信号转发给远程 终端设备，这样远程终端设备可以实现远程监测变压器的运行状态。监测服 务器20和远程终端设备之间可以通过4G/5G来进行通信。在处理装置诊断 出故障的情况下，处理装置25将报警信息同时发送至报警装置26和监测服 务器20，监测服务器20将报警信息转发给远程终端设备，使得远程终端设 备可以远程接收到报警信息，然后及时处理变压器的故障。远程终端设备还 用于根据故障给维修人员提供故障处理意见和检修建议方案。这样，操作人 员可以使用远程终端设备远程地实时地监测融冰变压器的运行状态、接收警 报信息和故障处理意见、预测变压器状态，避免由于融冰变压器故障导致其 他设备的损坏，避免融冰工作的阻断和融冰成本的增加。

报警装置26可以在处理装置25诊断出传感信息异常或者变压器故障的 情况下，进行语音、文字或者灯光警报，可以提示操作人员根据异常信号或 故障信息判断是否需要进行停机检查变压器。报警装置26可以提示融冰操 作人员变压器运行前期和运行过程中的故障状态。

这样，在线监测设备17控制各类传感器采集变压器实施融冰前和工作 过程中的运行数据，并对数据进行预处理和数据信号分类，由集成于在线监 测设备17内的控制程序和故障诊断程序对处理好的数据信号进行单一故障 诊断、综合故障诊断，以实现对融冰变压器故障的准确定位、定性和定量分 析，并对所诊断出的故障进行故障分类、诊断决策，并控制报警装置26实 现故障警示，同时将原始数据和故障诊断结果一并发送给监测服务器20，由 监测服务器20实现对数据的汇总、储存，监测服务器将传感数据和故障诊 断结果转发给远程终端设备，远程终端设备可实时监测变压器的运行状态和 故障变化趋势，为故障变压器的检修和维护提供便利。

在一实施例中，处理装置25还用于在诊断出故障的情况下，根据预处 理后的传感信号对故障进行分类；在线监测设备17还包括电源装置和数据 存储装置，数据存储装置用于存储传感信号，还可以存储控制程序和故障诊 断程序。电源装置包括降压模块和整流模块以实现给在线监测设备中各个装 置提供电压。电源装置的输入接融冰变压器装置提供的交流电压，输出连接 到在线监测设备17的处理装置25、数据存储装置、通信装置18、信号处理 装置21和报警装置26，用于给这些装置提供工作所需要的电压和参考基准 电压。

远程终端设备在融冰工作前和工作时，用于给工作人员实时监测变压器 的运行状态。故障检测系统在工作过程中，各类传感器采集数据信号通过无 线和有线的方式传输给在线监测设备17进行数据预处理和分析，将预处理 和分析的结果作为控制程序和故障诊断程序的输入数据，进行故障的定性、 定位、定量分析，并进行最终的诊断决策以获得诊断结果，然后将诊断结果 发送给监测服务器20，由监测服务器20进行数据汇总、存储、监测设备故 障，然后再发送给远程终端设备，用于给融冰操作人员实时监控融冰变压器 的运行状态以及提供警报信息、故障处理意见，同时可预测设备状态，并在 必要时给运维人员提供检修建议，以推动变压器由周期性检修向在线监测发 展，避免由于变压器故障导致其他设备损坏，避免融冰工作的阻断和融冰成 本的增加。

图5示意性示出了根据本发明实施例的故障诊断方法的流程图。总体可 以分为系统初始化、数据处理、单一故障判定、综合故障判定、警示和数据 发送五个部分，实现故障检测系统中各个装置的协调控制和融冰变压器的故 障在线监测。具体地：

(1)系统初始化，主要包括处理装置25和基本外设的初始化。唤醒振 动信号传感器13，唤醒无线信号发射器15，实现多个振动信号传感器13、 多个无线信号发射器15和多个无线接收器16的一一配对，准备发送采集的 数据。

(2)处理装置25发送控制指令，控制各类传感器开始采集数据，在处 理装置25的控制下，各类传感器开始采集数据。从融冰装置的变压器副侧 获取实时的工作电压和电流值，以在进行振动故障判定时作为约束值，便于 变压器各类振动故障的故障特征提取、故障诊断和故障分类。采集完数据后， 由硬件和软件程序分别实现对采集的数据信号进行预处理、分析和分类。

(3)对分类好的数据信号，根据分类结果分别发送给不同的故障判定 程序进行单一的故障判定，对判定出故障的进行进一步的综合故障诊断。

(4)根据单一故障结果，基于故障综合判断方法进行进一步的数据融 合，由综合故障判据进行融冰变压器的故障诊断，以实现对故障的准确判定， 同时对判定的所有单一故障和综合故障进行分类。

(5)对故障进行报警，同时将故障诊断结果和原始数据传输给监测服 务器。

在本技术方案中，由处理装置25控制信号采集设备采集变压器的传感 信号，传感信号至少包括温度信号、气体信号、振动信号和电流信号。变压 器可以为移动式融冰变压器。由于融冰变压器的故障来源不仅仅是输变线系 统的变压器那部分故障，还包括融冰装置在运输过程中造成的振动损坏。所 以在信号采集设备中设置振动信号传感器13来采集变压器的振动信号。

把信号进行预处理，然后处理装置25根据预设条件来对预处理器后的 传感信号进行诊断，在诊断出单一故障或者多个故障的情况下由报警装置26 进行报警，推动变压器领域由周期性计划检修向在线监测发展，在线地实时 地监测变压器的运行状态，及时检测变压器的异常传感信号和故障，避免由 于变压器故障导致其他设备的损坏，尤其对于融冰变压器而言，可以避免融 冰工作的阻断和融冰成本的增加。本发明实施例中，还可以利用监测服务器20存储传感信号，并根据所有以往的传感信号进行大数据分析，预测变压器 的状态，提前给运维人员提供检修建议。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或 计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、 或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个 其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘 存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序 产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图 和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/ 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌 入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过 计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流 程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理 设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储 器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程 或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上， 使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现 的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程 图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步 骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/ 输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器 (RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。 存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由 任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、 程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存 (PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、 其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程 只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器 (CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带 磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被 计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑 可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非 排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅 包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种 过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语 句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或 者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术 人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所 作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种用于变压器的故障检测系统，其特征在于，包括：

信号采集设备，用于采集所述变压器的传感信号，所述传感信号包括温度信号、气体信号、振动信号和电流信号，所述信号采集设备包括：温度信号传感器、气体信号传感器、振动信号传感器、电流信号传感器和无线信号发射器，所述无线信号发射器用于将所述传感信号发送至无线接收器；

在线监测设备，包括：

通信装置，包括所述无线接收器和通信模块，其中，所述无线接收器用于接收所述传感信号，所述通信模块用于将所述传感信号发送至监测服务器，以使得所述监测服务器存储所述传感信号并根据历史传感信号对故障进行预测；

信号处理装置，包括信号调理电路、气体分析模块和模数转换电路，以实现对所述传感信号进行预处理；

处理装置，用于控制所述信号采集设备采集所述传感信号以及用于根据预设条件来对预处理器后的所述传感信号进行诊断；

报警装置，用于在所述处理装置诊断出单一故障或者多个故障的情况下进行报警。

2.根据权利要求1所述的故障检测系统，其特征在于，所述振动信号包括：振动加速度、振动速度、振动位移和冲击，所述电流信号包括接地电流信号。

3.根据权利要求1所述的故障检测系统，其特征在于，所述振动信号传感器安装在所述变压器的绕线柱的中间部位，以采集所述变压器表面的振动信号；多个所述振动信号传感器分别安装在所述变压器的主侧和副侧的不同位置，多个所述振动信号传感器、多个所述无线信号发射器和多个所述无线接收器均为一一对应关系，以使得所述处理装置区分所述变压器中不同位置上的振动信号；所述处理装置还用于将所述信号采集设备从休眠模式转变为工作模式，并实现多个所述振动信号传感器、多个所述无线信号发射器和多个所述无线接收器的一一配对，且在配对完成后控制所述信号采集设备采集所述传感信号。

4.根据权利要求1所述的故障检测系统，其特征在于，所述监测服务器用于根据所述历史传感信号来确定信号曲线，并根据所述信号曲线来对故障进行预测，以实现在所述变压器故障之前指示对所述变压器进行检修。

5.根据权利要求1所述的故障检测系统，其特征在于，所述信号处理装置还用于将预处理器后的传感信号通过所述监测服务器发送至远程终端设备，以实现所述远程终端设备远程监测所述变压器的运行状态；所述处理装置还用于在诊断出故障的情况下通过所述监测服务器将报警信息发送至所述远程终端设备，所述远程终端设备还用于根据所述故障确定检修建议方案。

6.根据权利要求1所述的故障检测系统，其特征在于，所述处理装置还用于在诊断出故障的情况下，根据预处理后的传感信号对所述故障进行分类；所述在线监测设备还包括电源装置和数据存储装置，所述电源装置包括降压模块和整流模块以实现给所述在线监测设备中各个装置提供电压，所述数据存储装置用于存储所述传感信号。

7.根据权利要求1所述的故障检测系统，其特征在于，所述处理装置还用于对预处理器后的传感信号进行分类，以实现分别对不同种类的传感信号进行故障判定；所述处理装置还用于在所述温度信号、所述气体信号、所述振动信号和所述电流信号中多个信号判定出故障的情况下，结合多个信号的故障确定对应的综合故障。

8.根据权利要求1所述的故障检测系统，其特征在于，所述信号采集设备还包括电压信号传感器，所述电压信号传感器用于检测所述变压器的副侧电压，所述温度信号传感器设置于所述变压器的表面，所述气体信号传感器设置于所述变压器的油箱阀口处。

9.根据权利要求1所述的故障检测系统，其特征在于，所述信号调理电路用于对所述振动信号和所述电流信号进行放大、滤波和解调。

10.根据权利要求1所述的故障检测系统，其特征在于，所述变压器包括融冰式变压器。

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