CN201984122U - 变压器综合与智能评估装置 - Google Patents

Abstract

一种变压器综合与智能评估装置，属检测技术领域。其技术方案是：所述装置由温度信号采集电路、标准模拟信号采集电路、开关信号输入电路、单片机、通讯模块和触摸屏组成，所述温度信号采集电路、标准模拟信号采集电路和开关信号输入电路的信号输出端接单片机的不同输入端口，所述单片机通过通讯模块与局放监测设备、油气监测设备和振动监测装置通讯，所述触摸屏接单片机的通讯接口。本实用新型可对变压器的多种状态参量进行综合，并能通过对变压器进行智能评估，及时发现变压器潜在故障，在保证变压器安全可靠地运行的同时，还可避免过度维修，最大限度地降低维护成本。

Description

变压器综合与智能评估装置

技术领域

本实用新型涉及一种能以变压器的多种状态参量为对象、对变压器进行综合和智能评估的装置，属检测技术领域。

背景技术

变压器是电力系统中常用的重要设备，如何保证变压器安全可靠运行是电力系统目前所面临的一个难题。预防性维修（即定期试验和维修）是早期的一种解决方案，对减少和预防变压器事故的发生起到了很好的作用。但预防性试验是离线进行的，有很多不足之处，主要表现在以下几方面：1、需停电进行试验，而不少重要电力设备，不能随意停止运行，而且停电后设备状态改变，影响判断准确性；2、由于非实时监测，设备仍可能在试验间隔期内发生故障；3、定期维修意味着设备状态使用良好时也仍要按计划进行试验维修，造成人力物力的浪费，甚至产生过度维修的情况。为解决上述问题，必须推行以状态监测为基础的状态维修，使原来的预防性维修向预知性维修过渡。

然而现有的变压器监测装置一般都是专项监测装置，只能对变压器油中气体或局部放电或温度进行监测，这种监测装置功能单一，不能实现多种状态参量融合的智能化综合监测，更难以对变压器做出准确的评估和诊断，因而不能及时发现变压器潜在故障，无法保证变压器安全可靠运行，同时也不能有效避免过度维修的传统弊病。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种能够对变压器做出准确评估和诊断的变压器综合与智能评估装置。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种变压器综合与智能评估装置，由温度信号采集电路、标准模拟信号采集电路、开关信号输入电路、单片机、通讯模块和触摸屏组成，所述温度信号采集电路、标准模拟信号采集电路和开关信号输入电路的信号输出端接单片机的不同输入端口，所述单片机通过通讯模块与局放监测设备、油气监测设备和振动监测装置通讯，所述触摸屏接单片机的通讯接口。

上述变压器综合与智能评估装置，所述温度信号采集电路由两个运算放大器、第一A/D转换器、电阻和电容组成，第一运算放大器的反相输入端和同相输入端分别经第一电阻和第二电阻与变压器温度传感器的两端连接，输出端接第二运算放大器的同相输入端并经第三电阻接反相输入端，第二运算放大器接成电压跟随器，其输出端经第一A/D转换器接单片机的输入端口，第一电容是第一运算放大器同相输入端的滤波电容。

上述变压器综合与智能评估装置，所述标准模拟信号采集电路由第三运算放大器、第二A/D转换器、电位器、电阻和电容组成，第三运算放大器的反相输入端和同相输入端分别经第四电阻和第五电阻与标准模拟信号输入装置的两端连接且分别经第二电容和第三电容接地，输出端经电位器接地，所述电位器的滑动端经第二A/D转换器接单片机的输入端口，第四电容接于第三运算放大器的两输入端之间。

上述变压器综合与智能评估装置，所述开关信号输入电路由光电隔离器和电阻构成，所述光电隔离器的发光二极管经第六电阻接开关信号输入装置，其光电管的发射极接地，集电极接单片机的输入端口，第七电阻是光电隔离器的光电管集电极的上拉电阻。

上述变压器综合与智能评估装置，所述标准模拟信号采集电路设置两个，它们的输入端分别接油压传感器和油位传感器。

本实用新型利用温度信号采集电路、标准模拟信号采集电路和开关信号输入电路采集变压器的温度信号、油压信号、油位信号和与工作状态有关的开关量信号，并通过通讯模块获取局放监测设备、油气监测设备和振动监测装置输出的监测信号，单片机根据这些信号对变压器进行综合分析和故障诊断，就能够提供比较精确的状态信息，及时发现变压器潜在故障，给出专家级维护建议，延长变压器的使用寿命，并通过减少不必要的维护作业来降低维护成本。

本实用新型可对变压器的多种状态参量进行综合，并能通过对变压器进行智能评估，及时发现变压器潜在故障，在保证变压器安全可靠地运行的同时，还可避免过度维修，最大限度地降低维护成本。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的电原理框图；

图2是电原理图。

图中各标号为： U1、U2、A/D转换器；U3、单片机；U4、通讯模块；U5、触摸屏；U6、光电隔离器；T、温度传感器；S、标准模拟信号输入装置；K、开关信号输入装置；PD、局放监测设备；OG、油气监测设备；VB、振动监测装置；F1、F2、F3、运算放大器；R1～R7、电阻；C1～C4、电容； W、电位器。

具体实施方式

本实用新型是一种用于油浸式电力变压器（或电抗器）智能和状态综合评估诊断的装置，适用于电压等级在110kV～1000kV范围内的油浸式电力变压器和电抗器。本装置具有先进的变压器运行寿命管理和实时状态监测能力，并能够提供比较准确的变压器运行状态的综合评估诊断信息，同时能与智能化变电站站控层的其他系统（服务器、远动主机、运行管理系统等）按照IEC61850标准联网，实现信息共享。本装置是变压器智能化的核心组件，使用此装置可以有效延长变压器的使用寿命，使变压器从“定期检修”到“状态检修”成为可能，并能够减少变压器维护次数和维护费用。

工作原理如下：

参看图2，本实用新型主要包括：标准模拟信号（油压、油位）采集电路、温度信号采集电路、开关信号输入电路、单片机U3、通讯模块U4等部分。单片机U3内嵌有智能评估诊断专家系统。单片机U3分别与标准模拟信号（油压力、油位）采集电路、温度信号采集电路、开关信号输入电路、通讯模块相连。

变压器的当前实际工作状态所对应的模拟信号、开关量信号经由标准模拟信号（油压力、油位）采集电路、温度信号采集电路、开关信号输入电路采集到单片机U3，部分信号（局放、油气、振动）直接经由通讯模块U4上传至单片机U3，通讯模块U4采用DM9000E。单片机U3内的智能评估诊断专家系统以变压器的当前实际工作状况为依据,在正常状态时能对变压器寿命进行预估,识别故障的早期征兆，并根据分析诊断结果在变压器性能下降到一定程度或故障将要发生之前进行报警；同时在变压器经历系统异常状态（过负荷、过电压、雷击等）的冲击后，智能评估诊断专家系统能对变压器实际状态给出评估，为变压器的重新投运提供重要依据；并且在变压器发生故障后，能记录变压器故障实时状态信息，为故障分析和定位提供依据。

Claims (5)

1.一种变压器综合与智能评估装置，其特征是，所述评估装置由温度信号采集电路、标准模拟信号采集电路、开关信号输入电路、单片机（U3）、通讯模块（U4）和触摸屏（U5）组成，所述温度信号采集电路、标准模拟信号采集电路和开关信号输入电路的信号输出端接单片机（U3）的不同输入端口，所述单片机（U3）通过通讯模块（U4）与局放监测设备、油气监测设备和振动监测装置通讯，所述触摸屏（U5）接单片机（U3）的通讯接口。

2.根据权利要求1所述变压器综合与智能评估装置，其特征是，所述温度信号采集电路由两个运算放大器、第一A/D转换器、电阻和电容组成，第一运算放大器（F1）的反相输入端和同相输入端分别经第一电阻（R1）和第二电阻（R2）与变压器温度传感器（T）的两端连接，输出端接第二运算放大器（F2）的同相输入端并经第三电阻（R3）接反相输入端，第二运算放大器（F2）接成电压跟随器，其输出端经第一A/D转换器（U1）接单片机（U3）的输入端口，第一电容（C1）是第一运算放大器（F1）同相输入端的滤波电容。

3.根据权利要求1或2所述变压器综合与智能评估装置，其特征是，所述标准模拟信号采集电路由第三运算放大器（F3）、第二A/D转换器（U2）、电位器（W）、电阻和电容组成，第三运算放大器（F3）的反相输入端和同相输入端分别经第四电阻（R4）和第五电阻（R5）与标准模拟信号输入装置（S）的两端连接且分别经第二电容（C2）和第三电容（C3）接地，输出端经电位器（W）接地，所述电位器（W）的滑动端经第二A/D转换器（U2）接单片机（U3）的输入端口，第四电容（C4）接于第三运算放大器（F3）的两输入端之间。

4.根据权利要求3所述变压器综合与智能评估装置，其特征是，所述开关信号输入电路由光电隔离器（U6）和电阻构成，所述光电隔离器（U6）的发光二极管经第六电阻（R6）接开关信号输入装置（K），其光电管的发射极接地，集电极接单片机（U3）的输入端口，第七电阻（R7）是光电隔离器（U6）的光电管集电极的上拉电阻。

5.根据权利要求4所述变压器综合与智能评估装置，其特征是，所述标准模拟信号采集电路设置两个，它们的输入端分别接油压传感器和油位传感器。

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