CN210198552U - 一种感知声纹振动在线诊断变压器内部故障的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种感知声纹振动在线诊断变压器内部故障的装置。属于变压器监测技术领域，该装置便于对变压器的异常振动进行远程监控。包括变压器故障监控平台、控制器、存储器、无线模块、ICP传感器和与ICP传感器相绑定的地址编码器一；ICP传感器包括面贴、螺栓、圆环磁铁、硬铝套管、防水堵头、ICP传感探头、波纹管卡头和波纹管；硬铝套管包括后套管、前套管和中心设有孔的隔片；后套管的前端面密闭一体连接在隔片的后表面上，前套管的后端面密闭一体连接在隔片的前表面上；在ICP传感探头前端面上固定连接有螺母；圆环磁铁活动放置在前套管的管腔内，螺栓的螺杆前端依次穿过圆环磁铁和隔片的孔后螺旋固定连接在螺母上。

Description

一种感知声纹振动在线诊断变压器内部故障的装置

技术领域

本实用新型涉及变压器监测技术领域，尤其涉及一种感知声纹振动在线诊断变压器内部故障的装置。

背景技术

变压器是电力系统中最重要的设备，利用它可以把不同电压等级的电网联结在一起，组成复杂而庞大的输变电网络。

变压器在长期运行过程中，受外界环境因素的影响，不可避免地会出现各种故障，一旦发生故障将直接影响电网的安全运行。铁芯和绕组是变压器的主要部件，磁致伸缩与漏磁引起的铁芯叠片振动，以及绕组的电流电动力是引起变压器机械振动的主要原因，当绕组发生变形或铁心出现松动等机械稳定性故障时，变压器会产生异常振动，若不及时发现会导致故障演变加重，最终变压器出现严重故障，引起设备损毁甚至大面积停电事故。国内外都出现过因变压器异常振动故障导致的重大经济损失，因此通过监测变压器异常振动来预防电网突发事故，对电网安全运行具有重要意义。

现在对变压器的异常振动的检测一般都是通过人工去现场停电检修，人工现场检修使得管理者不易提前预知变压器出现异常振动而及时进行维护的问题，对变压器异常振动的反应不易察觉，现场检修需停电从而影响变压器的变压供电。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现在不易对变压器的异常振动进行监测的不足，提供一种便于对变压器的异常振动进行远程监控的一种感知声纹振动在线诊断变压器内部故障的装置。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：

一种感知声纹振动在线诊断变压器内部故障的装置，包括变压器故障监控平台、控制器、存储器、无线模块、ICP传感器和与ICP传感器相绑定的地址编码器一；ICP传感器包括面贴、螺栓、圆环磁铁、硬铝套管、防水堵头、ICP传感探头、波纹管卡头和波纹管；硬铝套管包括后套管、前套管和中心设有孔的隔片；前套管的管腔直径大于后套管的管腔直径，后套管的前端面密闭一体连接在隔片的后表面上，前套管的后端面密闭一体连接在隔片的前表面上；在ICP传感探头前端面上固定连接有螺母；ICP传感探头的前端朝前活动放置在后套管的管腔内，圆环磁铁活动放置在前套管的管腔内，螺栓的螺杆前端依次穿过圆环磁铁和隔片的孔后螺旋固定连接在螺母上；面贴的内表面粘贴固定连接在圆环磁铁的前表面上；防水堵头的内圈密闭套设在ICP传感探头的侧表面后端，防水堵头的外边沿密闭挤压连接在后套管的后管腔内壁面上；波纹管卡头转动连接在波纹管的前端，波纹管卡头螺旋连接在后套管的后端，ICP传感器的信号引出线从波纹管向外引出后与控制器相连接；地址编码器一、存储器和无线模块分别与控制器相连接，控制器通过无线模块与变压器故障监控平台无线连接。

使用时，将面贴的外表面粘贴固定连接在变压器的油箱的侧表面上。在控制器的控制下，ICP传感器将采集到的油箱内的机械振动信号上传给控制器，控制器将ICP传感器上传的机械振动信号值与预先存储在存储器中的振动阈值进行比较，如果机械振动信号值大于或等于设定的振动阈值则控制器立即通过无线模块向变压器故障监控平台上报变压器的油箱内出现异常响动信息，并同时将相应地址信息上传给变压器故障监控平台。如果机械振动信号值小于设定的振动阈值则控制器不向变压器故障监控平台上报信息。

如果变压器故障监控平台收到控制器上报的油箱异常响动信息，则变压器故障监控平台即可根据从控制器上传来的地址信息和油箱异常响动信息及时对相应变压器的油箱内振动故障做出相应处理。

采用将ICP传感器贴到变压器的油箱外表面上，从而感知变压器内部铁心及绕组产生的机械振动信号，并将监测到的机械振动信号数据上传给控制器。ICP传感器对振动信号的检测灵敏度高，响应快，可靠性好。ICP传感器为加速度传感器。

本方案能对变压器的异常振动进行远程监测和故障诊断，并能及时发现变压器异常振动的故障所在。便于工作人员及时对变压器的油箱内振动故障做出相应处理。克服了传统停电检修变压器的不足，灵敏度高，响应快，可靠性好。

作为优选，防水堵头为呈喇叭状的橡胶防水圈。橡胶防水圈密封性好，绝缘鞋高。

作为优选，波纹管卡头和波纹管均为塑料材质制作。塑料材质制作的，波纹管卡头和波纹管绝缘性好，安全可靠，易于制作。

本实用新型能够达到如下效果：

本实用新型能对变压器的异常振动进行远程监测和故障诊断，并能及时发现变压器异常振动的故障所在。便于工作人员及时对变压器的故障做出相应处理。克服了传统停电检修变压器的不足，灵敏度高，响应快，可靠性好。

附图说明

图1为本实用新型实施例ICP传感器的一种分解连接结构示意图。

图2为本实用新型实施例ICP传感器的一种装配连接结构示意图。

图3为本实用新型实施例ICP传感器和聚声罩设置在变压器的油箱的侧表面上的一种位置布置连接结构示意图。

图4为本实用新型实施例的一种电路原理连接结构示意框图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例，一种感知声纹振动在线诊断变压器内部故障的装置，参见图1-4所示。感知声纹振动在线诊断变压器内部故障的装置包括变压器故障监控平台50、控制器55、存储器56、无线模块57、ICP传感器19和与ICP传感器相绑定的地址编码器一61；

ICP传感器包括面贴1、螺栓2、圆环磁铁3、硬铝套管4、ICP传感探头9、防水堵头11、波纹管卡头12和波纹管13；硬铝套管包括后套管7、前套管5和中心设有孔15的隔片6；前套管的管腔14直径大于后套管的管腔16直径，后套管的前端面密闭一体连接在隔片的后表面上，前套管的后端面密闭一体连接在隔片的前表面上；在ICP传感探头前端面上固定连接有螺母8；ICP传感探头的前端朝前活动放置在后套管的管腔内，圆环磁铁活动放置在前套管的管腔内，螺栓的螺杆前端依次穿过圆环磁铁和隔片的孔后螺旋固定连接在螺母上；面贴的内表面粘贴固定连接在圆环磁铁的前表面上；防水堵头的内圈密闭套设在ICP传感探头的侧表面后端，防水堵头的外边沿密闭挤压连接在后套管的后管腔内壁面上；波纹管卡头转动连接在波纹管的前端，波纹管卡头螺旋连接在后套管的后端，ICP传感器的信号引出线10从波纹管向外引出后与控制器相连接。采用将ICP传感器贴到变压器的油箱外表面上，从而感知变压器内部铁心及绕组产生的机械振动信号，并将监测到的机械振动信号数据上传给控制器。ICP传感器对振动信号的检测灵敏度高，响应快，可靠性好。ICP传感器为加速度传感器。ICP传感器的芯片可采用扬州熙源电子科技有限公司的型号为A11D10的通用单轴PE型加速度传感器的芯片。

感知声纹振动在线诊断变压器内部故障的装置还包括一个呈喇叭状的聚声罩34、一个噪声传感器37、与噪声传感器相绑定的地址编码器二、一个声音传感器36和与声音传感器相绑定的地址编码器三，在聚声罩的喇叭口所正对的喇叭罩的后端面上设有聚声孔35，并且聚声罩的喇叭口直径大于聚声孔直径；聚声罩的喇叭口边沿密闭吸附或固定连接在油箱的外表面上，噪声传感器和声音传感器都设置在聚声罩的聚声孔内。噪声传感器检测变压器的油箱内响声的振动大小，从而得到变压器里的振动强度。声音传感器检测变压器的油箱内的响声种类，从而能使得变压器故障监控平台易于判断变压器里的响声是什么种类的响声。

地址编码器一61、地址编码器二62、地址编码器三63、噪声传感器37、声音传感器36、存储器56、无线模块57分别与控制器55相连接，控制器通过无线模块与变压器故障监控平台50无线连接。

防水堵头为呈喇叭状的橡胶防水圈。橡胶防水圈密封性好，绝缘鞋高。

波纹管卡头和波纹管均为塑料材质制作。塑料材质制作的，波纹管卡头和波纹管绝缘性好，安全可靠，易于制作。

使用时，将面贴的外表面粘贴固定连接在变压器17的油箱38的侧表面40上。在控制器的控制下，ICP传感器将采集到的油箱内的机械振动信号上传给控制器，控制器将ICP传感器上传的机械振动信号值与预先存储在存储器中的振动阈值进行比较，如果机械振动信号值大于或等于设定的振动阈值，则控制器立即通过无线模块向变压器故障监控平台上报变压器的油箱内出现异常响动信息，并同时将相应地址信息上传给变压器故障监控平台。如果机械振动信号值小于设定的振动阈值，则控制器不向变压器故障监控平台上报信息。

如果变压器故障监控平台收到控制器上报的油箱异常响动信息，则变压器故障监控平台即可根据从控制器上传来的地址信息和油箱异常响动信息及时对相应变压器的油箱内振动故障做出相应处理。

另外，为了防止误判，当ICP传感器检测到的机械振动信号值大于或等于设定的振动阈值时，则通过噪声传感器检测变压器的油箱内响声的振动强度是否大于设定值，如果响声的振动前端大于设定值则再通过声音传感器检测变压器的油箱内的响声种类，声音种类由变压器故障监控平台端的工作人员进行辨别，如果声音种类是由油箱内的振动导致的，则确定变压器的油箱内出现了异常响动，需要派人到现场进行维护。误判率较低，可靠性好。

本实施例能对变压器的异常振动进行远程监测和故障诊断，并能及时发现变压器异常振动的故障所在。便于工作人员及时对变压器的油箱内振动故障做出相应处理。克服了传统停电检修变压器的不足，灵敏度高，响应快，可靠性好。

本实施例还能从变压器油箱内的振动强度、振动声音类型、油箱的侧向振动强度和上下振动强度等多个振动条件进行监测，从而使得变压器的油箱异常响动监控效果好。

上面结合附图描述了本实用新型的实施方式，但实现时不受上述实施例限制，本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变化或修改。

Claims (3)

1.一种感知声纹振动在线诊断变压器内部故障的装置，其特征在于，包括变压器故障监控平台、控制器、存储器、无线模块、ICP传感器和与ICP传感器相绑定的地址编码器一；ICP传感器包括面贴、螺栓、圆环磁铁、硬铝套管、防水堵头、ICP传感探头、波纹管卡头和波纹管；硬铝套管包括后套管、前套管和中心设有孔的隔片；前套管的管腔直径大于后套管的管腔直径，后套管的前端面密闭一体连接在隔片的后表面上，前套管的后端面密闭一体连接在隔片的前表面上；在ICP传感探头前端面上固定连接有螺母；ICP传感探头的前端朝前活动放置在后套管的管腔内，圆环磁铁活动放置在前套管的管腔内，螺栓的螺杆前端依次穿过圆环磁铁和隔片的孔后螺旋固定连接在螺母上；面贴的内表面粘贴固定连接在圆环磁铁的前表面上；防水堵头的内圈密闭套设在ICP传感探头的侧表面后端，防水堵头的外边沿密闭挤压连接在后套管的后管腔内壁面上；波纹管卡头转动连接在波纹管的前端，波纹管卡头螺旋连接在后套管的后端，ICP传感器的信号引出线从波纹管向外引出后与控制器相连接；地址编码器一、存储器和无线模块分别与控制器相连接，控制器通过无线模块与变压器故障监控平台无线连接。

2.根据权利要求1所述的一种感知声纹振动在线诊断变压器内部故障的装置，其特征在于，防水堵头为呈喇叭状的橡胶防水圈。

3.根据权利要求2所述的一种感知声纹振动在线诊断变压器内部故障的装置，其特征在于，波纹管卡头和波纹管均为塑料材质制作。

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