CN203117317U - 基于压电传感器的变压器振动在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于压电传感器的变压器振动在线监测装置，属于电力变压器监测技术领域；该变压器监测装置，包括用于采集变压器振动信号的压电传感器、用于收集压电传感器产生的电能量的能量采集装置、用于发送信号的信号发送器和远程终端；设置在变压器上的压电传感器对变压器的振动情况进行检测，当变压器出现持续、规律性振动时，压电传感器将产生持续的电能量，能量采集装置对这些能量进行采集，当收集到一定程度时，信号发送器将周期性的发送编码信号至远程终端，远程终端根据在一定时间内收到的编码数量判断变压器的振动频率和强度是否异常；该监测装置设备简单，维修方便，可以在不影响变压器正常工作的情况下对其进行实时监测。
Description
技术领域
本实用新型属于电力变压器监测技术领域，涉及一种基于压电传感器的变压器振动在线监测装置。
背景技术
我国作为一个能源消费大国，电能在经济社会的发展过程中具有举足轻重的作用。我国电力工业发展很快，目前，无论是全国的发电设备装机总量还是发电量都以百分之十以上的年增长率高速发展，各类电力变压器的容量一般约为发电设备容量的7至9倍，因此也就需要大量的电力变压器，可是，由于各方面的原因，国内变压器的故障率依然很高。而作为供变电线路中重要的核心设备，电力变压器的正常运行关系到国民生产和生活的方方面面，所以对变压器的故障检测、维修及保养是保障供电网络正常运行的必不可少的工作。
目前，对变压器故障监测主要采用局部放电在线监测技术，该方法借助先进的传感技术和电子技术，根据超声波原理将高频声学传感器放在变压器外部以便测取局部放电或电弧放电所产生的暂态声音信号。局部放电在线监测的方法有超声监测，化学监测和电性能监测等方法，这三种方法中电测法灵敏度最高。电测法以监测破坏性放电为主，用视在放电量作为监测物理量。但如果局部放电量达到10000pC以上时，则表明变压器绝缘的缺陷已经十分严重，但从变压器内部到出现局部放电到绝缘击穿仍有一定时间的演变过程，实时性稍差。
因此，目前急需一种能够在不影响变压器正常工作的前提下，对变压器的工作情况进行实时、高效在线监测的装置。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于压电传感器的变压器振动在线监测装置，采用该装置能够完成对电力变压器的实时在线监测，且实施过程简单易行，并具有较高的准确度。
为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种基于压电传感器的变压器振动在线监测装置，包括用于采集变压器振动信号的压电传感器、对压电传感器产生的电能量进行采集的能量采集装置、用于发送信号的信号发送器和远程终端；设置在变压器上的压电传感器对变压器的振动情况进行检测，并根据变压器的振动情况产生电能量，能量采集装置对压电传感器的电能量进行采集并向信号发送器发送启动信号，信号发送器启动后将信号编码传送至远程终端，远程终端对接收到的编码的间隔和数量进行分析，判断变压器振动状态是否异常。
进一步，所述能量采集装置包括用于实现对周期性电信号进行收集、计数和整理的微处理器MCU。
进一步，所述信号发送器采用无线通信的方式向远程终端传输数据。
进一步，所述远程终端包括信号分析模块和故障诊断模块；信号分析模块对从信号发送器传输来的信号进行数据分析并将分析结果传送至故障诊断模块，故障诊断模块对接收到的数据进行对比分析，判断变压器是否正常工作。
进一步，所述远程终端还包括预警模块，所述预警模块根据故障诊断模块的诊断结果进行故障预警。
进一步，所述压电传感器采用石英晶体压电传感器。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型所述的变压器监测装置可以在不影响电力变压器正常工作的情况下对变压器的工作状态进行实时在线监测，对整个电力系统的正常运行没有任何影响，并且该监测装置设备简单，维修方便，可以安全可靠地实现对变压器在线监测的目的。
附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：
图1为本实用新型所述监测装置的系统结构图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。
本实用新型的基本原理如下：根据变压器绕组的短路电抗值的变化进行变形与否的监测和判断。在工频电压不变的情况下，短路阻抗及阻抗的电感分量与变压器绕组的几何形状及位移相关，通过理论研究和实际测试，实时监测绕组短路电抗的变化对在线监测变压器绕组变形具有很好的实效性。
将压电传感器安装于变压器表面，当压电传感器受到压力时，压电传感器会产生脉冲。变压器振动越强烈，单位时间内，压电传感器发出的脉冲越多，通过对单位时间内的脉冲的计数，通过缜密分析和计算，判别其健康状况。实现连续、动态观测，从而尽早发现变压器绕组变形、松动等故障隐患，获得隐患发展的变化趋势和速度，为变压器按需检修提供定量分析数据。
图1为本实用新型所述监测装置的系统结构图，如图所示，基于压电传感器的变压器振动在线监测装置，包括用于采集变压器振动信号的压电传感器、对压电传感器产生的电能量进行采集的能量采集装置、用于发送信号的信号发送器和远程终端；设置在变压器上的压电传感器对变压器的振动情况进行检测，并根据变压器的振动情况产生电能量，能量采集装置对压电传感器的电能量进行采集，当电能量积累到一定程度时启动信号发送器，信号发送器启动后将信号编码传送至远程终端，远程终端对接收到的编码的间隔和数量进行分析，判断变压器振动状态是否异常。
在本实施例中能量采集装置包括用于实现对脉冲信号进行收集、计数和整理的微处理器MCU。
作为本实施例的一种改进，信号发送器采用无线通信的方式向远程终端传输数据。
作为本实施例的又一种改进，远程终端包括信号分析模块和故障诊断模块；信号分析模块对从信号发送器传输来的信号进行数据分析并将分析结果传送至故障诊断模块，故障诊断模块对接收到的数据进行对比分析，判断变压器是否正常工作。
作为本实施例的进一步改进，远程终端还包括预警模块，所述预警模块根据故障诊断模块的诊断结果进行故障预警；压电传感器采用石英晶体压电传感器。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (6)
1.一种基于压电传感器的变压器振动在线监测装置，其特征在于：包括用于采集变压器振动信号的压电传感器、对压电传感器产生的电能量进行采集的能量采集装置、用于发送信号的信号发送器和远程终端；
设置在变压器上的压电传感器对变压器的振动情况进行检测，并根据变压器的振动情况产生电能量，能量采集装置对压电传感器的电能量进行采集并向信号发送器发送启动信号，信号发送器启动后将信号编码传送至远程终端，远程终端对接收到的编码的间隔和数量进行分析，判断变压器振动状态是否异常。
2.根据权利要求1所述的基于压电传感器的变压器振动在线监测装置，其特征在于：所述能量采集装置包括用于实现对周期性电信号进行收集、计数和整理的微处理器MCU。
3.根据权利要求1所述的基于压电传感器的变压器振动在线监测装置，其特征在于：所述信号发送器采用无线通信的方式向远程终端传输数据。
4.根据权利要求1所述的基于压电传感器的变压器振动在线监测装置，其特征在于：所述远程终端包括信号分析模块和故障诊断模块；信号分析模块对从信号发送器传输来的信号进行数据分析并将分析结果传送至故障诊断模块，故障诊断模块对接收到的数据进行对比分析，判断变压器是否正常工作。
5.根据权利要求4所述的基于压电传感器的变压器振动在线监测装置，其特征在于：所述远程终端还包括预警模块，所述预警模块根据故障诊断模块的诊断结果进行故障预警。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的基于压电传感器的变压器振动在线监测装置，其特征在于：所述压电传感器采用石英晶体压电传感器。
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