CN201707124U - 一种电力变压器振动在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电力变压器振动在线监测系统，主要是利用压电加速度传感器实现对电力变压器绕组和铁心振动状态进行在线监测。通过信息处理电路对信号进行处理，通过GSM数据通信模块将信息反馈到监控中心。本实用新型提供的系统可以通过监测变压器振动状态起到对变压器故障的预防作用，以及当发生故障时可以准确判断故障发生的位置。
Description
技术领域
本实用新型涉及振动监测控制领域，特别涉及到关于电力变压器振动系统的在线监测。
背景技术
随着社会的发展和科技的进步，人们对用电量的需要越来越多，这就使得电力系统不断的扩大，从而对电力系统的安全性和可靠性提出了更高的要求。电力变压器作为电力系统中核心设备对于整个系统的安全运行显得尤为重要，一旦发生故障，将严重影响人们的正常生活水平和国家经济建设。因此，对于电力变压器的故障检测具有重要的意义。
传统的监测变压器状态信息的方法是外观检查、理化、高压电气试验和继电保护。这些传统方法仅仅能够提供变压器故障和事故后的滞后信息，即在事故过后才能获得状态信息。这与现代化状态维护发展趋势不相适应。但是通过监测变压器振动状态可以起到对故障的预防作用，以及当发生故障时可以准确判断故障发生的位置。因此需要一种在线监测技术用于对电力变压器振动状态的监测，可以实时连续记录各种影响变压器寿命的相关数据，及早的发现电力变压器的潜伏故障，实现基本的状态维护。
发明内容
本实用新型的目的是提供电力变压器振动在线监测系统，该系统作为一种体外监测，通过紧贴安装在变压器器身上的振动加速度传感器获取变压器的振动信号，然后对振动信号的采集、分析，从而来监测变压器的运行状况。由于在整个监测中不发生电气连接，因而大大减小了危险性，提高了变压器的可靠性。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
电力变压器振动在线监测系统，由变压器、压电加速度传感器、信息处理电路、GSM数据通信模块、电源电路和PC机构成；其中
压电加速度传感器紧贴安装在变压器上，用于采集变压器的绕组和铁心的振动信号；压电加速度传感器的信号输出端与信息处理电路输入端连接；信息处理电路输出分别与GSM数据通信模块的输入端连接；GSM数据通信模块通过无线网络将信号传至PC机，并接收PC机发送来的信息；电源电路的输出端分别与压电加速度传感器、信息处理电路、GSM数据通信模块的电源输入端连接。
由于处于磁场中的载流导体将要承受机械力的作用，对于变压器绕组，在磁场中受到的力主要是由绕组里的电流与漏磁通对应的磁密相互作用形成的。变压器中绕组的振动主要是通过绝缘油传至油箱的。
铁心振动是变压器本体振动的另一个主要因素，影响铁心振动的主要有两方面的原因，一方面是硅钢片的磁致伸缩引起的铁心振动；另一方面是硅钢片接缝处和叠片之间存在着因漏磁而产生的电磁吸引力，从而引起铁心的振动。而铁心的磁致伸缩振动是通过两条路径传递给油箱的，一条是固体传递途径，铁心的振动通过其垫脚传至油箱；另一条是液体传递途径，铁心的振动通过绝缘油传至油箱。这两条途径传递的振动能量，使箱壁(包括磁屏蔽等)产生振动。
因此本实用新型主要采用压电加速度传感器，压电加速度传感器在有加速度运动时，与边框上的另一个电极的距离发生变化，通过检测电容的变化可获得质量块运动的位移。将位移信号传输至信息处理电路，通过信息处理电路对信号进行放大、隔离、滤波、激励、线性化等常规处理，通过GSM数据通信模块将信息反馈到监控中心即计算机，从而达到实时连续记录各种影响变压器寿命的相关数据，及早的发现电力变压器的潜伏故障。
本实用新型提供的电力变压器振动在线监测系统，是以一台变压器为监测对象，以传感器、信息处理器、PC机为硬件条件，通过监测电力变压器油箱的振动的状况就可以反映变压器内部铁心和绕组的状况。适应时代发展趋势，具有直观、快速、安全等先进的特点。能够对变压器工作状态信息进行监测，起到预测变压器故障的作用，并能及时反馈相应的信息。是具有全新理念的一种电力变压器振动在线监测系统。该电力变压器振动在线监测系统 成本低、可靠性高。
附图说明
图1是本实用新型的系统结构框图；
图2是本实用新型的装置结构图；
图3是本实用新型的操作流程图；
具体实施方式
下面结合附图对发明作进一步说明：
参见图1、2，电力变压器振动在线监测系统，由变压器1、压电加速度传感器2、信息处理电路3、GSM数据通信模块4、电源电路5和PC机6构成；其中压电加速度传感器2紧贴安装在变压器1上；压电加速度传感器2的信号输出端与信息处理电路3输入端连接；信息处理电路3输出分别与GSM数据通信模块4的输入端连接；GSM数据通信模块4通过无线网络将信号传至PC机6，并接收PC机6发送来的信息；电源电路5的输出端分别为压电加速度传感器2、信息处理电路3、GSM数据通信模块4的电源输入端连接。
最佳实施方式是：将压电加速度传感器2安装在安装在变压器1油箱的壳体上，可以同时采集来自变压器的绕组和铁心的振动信号。
在实施例中，压电加速度传感器2采用秦皇岛市恒科科技有限公司生产的型号为HK9101压电加速度传感器；信息处理器3采用MicroChip公司的PIC16F873芯片；GSM数据通信模块4采用西门子公司生产的TC35i；电源电路5采用北京双鸽有限公司生产的蓄电池供电。
Claims (2)
1.一种电力变压器振动在线监测系统，其特征在于：由变压器(1)、压电加速度传感器(2)、信息处理电路(3)、GSM数据通信模块(4)、电源电路(5)和PC机(6)构成；其中
a)、压电加速度传感器(2)紧贴安装在变压器上，用于采集变压器的绕组和铁心的振动信号，其输出端与信息处理电路(3)的输入端相连接；
b)、信息处理电路(3)接收外压电加速度传感器(2)的信号，其输出端与GSM数据通信模块(4)的输入端连接；
c)、GSM数据通信模块(4)将数据通过无线网络上传到PC机(6)上，并接收PC机(6)发送来的信息；
d)、电源电路(5)的输出端与压电加速度传感器(2)、信息处理电路(3)、GSM数据通信模块(4)的电源输入端连接。
2.根据权利要求1所述的电力变压器振动在线监测系统，其特征在于：压电加速度传感器(2)安装在变压器(1)油箱的壳体上。
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