CN212180990U - 一种牵引变压器故障检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种牵引变压器故障检测装置，包括微控制器、压力传感器、振动传感器、油面温度传感器、接地电流传感器、温湿度传感器和噪声传感器，以及与微控制器输出端连接的显示屏，所述微控制器的输入端连接有通信模块，所述通信模块的输入端连接有通信线缆，所述压力传感器、振动传感器、油面温度传感器和接地电流传感器均与通信线缆连接。本实用新型结构简单、设计合理，实现变压器各个工作参数的检测，省时省力，避免人工检测不能实时检测的问题，且减少人工劳动现场查看，从而能及时发现变压器的潜在故障，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型属于变压器故障检测技术领域，具体涉及一种牵引变压器故障检测装置。
背景技术
目前，在电力系统的变压器检测工作中，主要采取计划检测为主、配合故障检测为辅的检测方式，随着铁路线路的增多，变压器设备增多，需要的检测人员数量增多，计划检测项目较多，费时费力；同时，在固定的期限内进行变压器的检测，不能及时发现潜在的故障隐患。
因此，现如今缺少一种便于安装、设计合理的变压器故障检测装置，解决现有变压器故障检测费时费力、检测时间固定的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种牵引变压器故障检测装置，其结构简单、设计合理，实现变压器各个工作参数的检测，省时省力，避免人工检测不能实时检测的问题，且减少人工劳动现场查看，从而能及时发现变压器的潜在故障，实用性强。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种牵引变压器故障检测装置，其特征在于：包括微控制器、压力传感器、振动传感器、油面温度传感器、接地电流传感器、温湿度传感器和噪声传感器，以及与微控制器输出端连接的显示屏，
所述压力传感器用于检测牵引变压器油箱底部的压力；
所述振动传感器用于检测牵引变压器油箱的振动；
所述油面温度传感器用于检测牵引变压器油箱内油液的温度；
所述接地电流传感器用于检测牵引变压器铁心的接地电流大小；
所述温湿度传感器用于检测牵引变压器所处环境的温度和湿度；
所述噪声传感器用于检测牵引变压器所处环境周围的噪声；
所述微控制器的输入端连接有通信模块，所述通信模块的输入端连接有通信线缆，所述压力传感器、振动传感器、油面温度传感器和接地电流传感器均与通信线缆连接。
上述的一种牵引变压器故障检测装置，其特征在于：所述微控制器为STM32F103VET6微控制器，所述通信线缆包括RS-485A线和RS-485B线。
上述的一种牵引变压器故障检测装置，其特征在于：所述通信模块包括MAX485通信芯片，所述MAX485通信芯片的第1引脚与STM32F103VET6微控制器的PA11引脚连接；所述MAX485通信芯片第2引脚和第3引脚的连接端与STM32F103VET6微控制器的PA9引脚连接；所述MAX485通信芯片的第4引脚与STM32F103VET6微控制器的PA10引脚连接；所述MAX485通信芯片的第5引脚接地；所述MAX485通信芯片的第6引脚分为两路，一路与电阻R1的一端连接，另一路与所述RS-485A线连接；所述MAX485通信芯片的第7引脚分为两路，一路与电阻R1的另一端连接，另一路与所述RS-485B线连接；所述MAX485通信芯片的第8引脚分为两路，一路与+5V电源输出端连接，另一路经电容C1接地。
上述的一种牵引变压器故障检测装置，其特征在于：所述压力传感器为HDP500压力传感器，所述HDP500压力传感器的A信号输出端与所述RS-485A线连接，所述HDP500压力传感器的B信号输出端与所述RS-485B线连接。
上述的一种牵引变压器故障检测装置，其特征在于：所述振动传感器为HN600-RS485通讯振动传感器，所述HN600-RS485通讯振动传感器的A信号输出端与所述RS-485A线连接，所述HN600-RS485通讯振动传感器的B信号输出端与所述RS-485B线连接。
上述的一种牵引变压器故障检测装置，其特征在于：所述油面温度传感器为I4A01单路荧光光纤测试仪传感器，所述I4A01单路荧光光纤测试仪传感器的A信号输出端与所述RS-485A线连接，所述I4A01单路荧光光纤测试仪传感器的B信号输出端与所述RS-485B线连接。
上述的一种牵引变压器故障检测装置，其特征在于：所述接地电流传感器套设在所述牵引变压器铁心的接地线上。
上述的一种牵引变压器故障检测装置，其特征在于：所述温湿度传感器为AM2301温湿度传感器探头，所述AM2301温湿度传感器的VDD引脚与+5V电源输出端连接，所述AM2301温湿度传感器的DATA引脚分为两路，一路经电阻R2与+5V电源输出端连接，另一路与STM32F103VET6微控制器的PC13引脚连接，所述AM2301温湿度传感器的GND引脚接地,所述AM2301温湿度传感器的NC引脚悬空。
上述的一种牵引变压器故障检测装置，其特征在于：所述噪声传感器为SM7901噪声传感器，所述SM7901噪声传感器的第1引脚接地；所述SM7901噪声传感器的第2引脚悬空；所述SM7901噪声传感器的第3引脚与STM32F103VET6微控制器的PB11引脚连接；所述SM7901噪声传感器的第4引脚与STM32F103VET6微控制器的PB10引脚连接；所述SM7901噪声传感器的第5引脚与+5V电源输出端连接。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型通过设置接地电流传感器检测牵引变压器铁心的接地电流大小，当接地电流的测量值大于设定值时，则牵引变压器发生接地故障，微控制器通过显示屏提示，便于故障监测。
2、本实用新型设置有压力传感器、振动传感器和油面温度传感器，通过设置压力传感器检测牵引变压器油箱底部的压力，通过振动传感器检测牵引变压器油箱的振动，通过油面温度传感器检测牵引变压器油箱内油液的温度，判断牵引变压器是否发生故障，且能够随时对变压器的各个参数进行检测，及时发现变压器的潜在隐患，省时省力，检测效率高。
综上所述，本实用新型结构简单、设计合理，通过接地电流传感器检测牵引变压器铁芯的接地电流大小，判断牵引变压器是否发生接地故障；通过多个传感器实现变压器的故障检测，省时省力，检测效率高，避免人工检测时间固定不能发现变压器潜在隐患的问题，实用性强。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
图2为本实用新型通信模块的电路原理图。
图3为本实用新型温湿度传感器的电路原理图。
图4为本实用新型噪声传感器的电路原理图。
图5为本实用新型显示屏的电路原理图。
附图标记说明:
1—微控制器； 2—压力传感器； 3—振动传感器；
4—油面温度传感器； 5—接地电流传感器；
6—温湿度传感器； 7—通信线缆；
8—噪声传感器； 9—显示屏； 10—通信模块。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括微控制器1、压力传感器2、振动传感器3、油面温度传感器4、接地电流传感器5、温湿度传感器6和噪声传感器8，以及与微控制器1输出端连接的显示屏9，所述压力传感器2用于检测牵引变压器油箱底部的压力；所述振动传感器3用于检测牵引变压器油箱的振动；所述油面温度传感器4用于检测牵引变压器油箱内油液的温度；所述接地电流传感器5用于检测牵引变压器铁心的接地电流大小；所述温湿度传感器6用于检测牵引变压器所处环境的温度和湿度；所述噪声传感器8用于检测牵引变压器所处环境周围的噪声；所述微控制器1的输入端连接有通信模块10，所述通信模块10的输入端连接有通信线缆7，所述压力传感器2、振动传感器3、油面温度传感器4和接地电流传感器5均与通信线缆7连接。
本实施例中，压力传感器2安装在牵引变压器油箱底部连接放油阀门的放油管上，用于检测牵引变压器油箱最底部的压力信号，当压力传感器2检测到的压力值大于设定值时，说明牵引变压器发生故障。
本实施例中，实际使用时，振动传感器3安装在牵引变压器的油箱顶部，且与牵引变压器的铁心正对设置，绕组及铁心的振动通过油箱表面和油传递到油箱,引起油箱的振动，即可对牵引变压器绕组和铁心的振动进行检测，当振动传感器3检测到的振动值大于设定值时，说明牵引变压器出现故障，牵引变压器的铁心发生松动或绕组发生变形甚至损坏。
本实施例中，油面温度传感器4安装在牵引变压器油箱表面的温度计座上，对油箱内油液的温度进行检测，当油液温度测量值大于设定值时，牵引变压器发生故障。
本实施例中，接地电流传感器5用于检测牵引变压器铁心的接地电流大小，当接地电流的测量值大于设定值时，说明牵引变压器发生接地故障。
本实施例中，温湿度传感器6用于检测牵引变压器所处环境的温度和湿度，噪声传感器8用于检测牵引变压器所处环境周围的噪声。
如图5所示，本实施例中，实际使用时，显示屏9为LCD240128显示屏，所述LCD240128显示屏的VDD引脚接+5V电源输出端，所述LCD240128显示屏的VSS引脚接地，所述LCD240128显示屏的VO引脚与滑动电阻R3的滑动端相接，所述LCD240128显示屏的
引脚、
引脚、
引脚、
引脚和
引脚分别与STM32F103VET6微控制器的PA2引脚、PA3引脚、PE3引脚、PE4引脚和PA1引脚相接，所述LCD240128显示屏的D0-D7引脚分别与微控制器1的PE12-PE5引脚相接，所述LCD240128显示屏的FS引脚与微控制器1的PE2引脚相接，所述LCD240128显示屏的VOUT引脚与滑动电阻R3的一个固定端相接，所述滑动电阻R3的另一个固定端接地，所述LCD240128显示屏的LEDA引脚与+5V电源输出端相接，所述LCD240128显示屏的LEDK引脚接地。
本实施例中，设置显示屏9的目的是：用于显示压力传感器2采集的压力值、振动传感器3采集的振动值、油面温度传感器4采集的油液温度值、接地电流传感器5检测的接地电流大小、温湿度传感器6检测的牵引变压器所处环境的温度和湿度，以及噪声传感器8采集的牵引变压器所处周围环境的噪声，便于工作人员直接查看。
本实施例中，所述微控制器1为STM32F103VET6微控制器，所述通信线缆7包括RS-485A线和RS-485B线。
本实施例中，所述通信线缆7为RVSP屏蔽双绞线，进行RS485总线通信，传输距离长，干扰小。
如图2所示，本实施例中，所述通信模块10包括MAX485通信芯片，所述MAX485通信芯片的第1引脚与STM32F103VET6微控制器的PA11引脚连接；所述MAX485通信芯片第2引脚和第3引脚的连接端与STM32F103VET6微控制器的PA9引脚连接；所述MAX485通信芯片的第4引脚与STM32F103VET6微控制器的PA10引脚连接；所述MAX485通信芯片的第5引脚接地；所述MAX485通信芯片的第6引脚分为两路，一路与电阻R1的一端连接，另一路与所述RS-485A线连接；所述MAX485通信芯片的第7引脚分为两路，一路与电阻R1的另一端连接，另一路与所述RS-485B线连接；所述MAX485通信芯片的第8引脚分为两路，一路与+5V电源输出端连接，另一路经电容C1接地。
本实施例中，所述压力传感器2为HDP500压力传感器，所述HDP500压力传感器的A信号输出端与所述RS-485A线连接，所述HDP500压力传感器的B信号输出端与所述RS-485B线连接。
本实施例中，压力传感器2对牵引变压器油箱最底部的压力信号进行检测，并将压力测量值发送给微控制器1。
本实施例中，所述振动传感器3为HN600-RS485通讯振动传感器，所述HN600-RS485通讯振动传感器的A信号输出端与所述RS-485A线连接，所述HN600-RS485通讯振动传感器的B信号输出端与所述RS-485B线连接。
本实施例中，振动传感器3对牵引变压器油箱的振动信号进行检测，并将振动测量值发送给微控制器1。
本实施例中，所述油面温度传感器4为I4A01单路荧光光纤测试仪传感器，所述I4A01单路荧光光纤测试仪传感器的A信号输出端与所述RS-485A线连接，所述I4A01单路荧光光纤测试仪传感器的B信号输出端与所述RS-485B线连接。
本实施例中，油面温度传感器4对变压器油箱内油液的温度进行检测，并将油液温度测量值发送给微控制器1。
本实施例中，所述接地电流传感器5套设在所述牵引变压器铁心的接地线上。
本实施例中，实际使用时，接地电流监测模块5为DBM-T2100变压器铁心接地电流在线监测模块，DBM-T2100变压器铁心接地电流在线监测模块的A信号输出端与RS-485A线连接，DBM-T2100变压器铁心接地电流在线监测模块的B信号输出端与RS-485B线连接。
如图3所示，本实施例中，所述温湿度传感器6为AM2301温湿度传感器探头，所述AM2301温湿度传感器的VDD引脚与+5V电源输出端连接，所述AM2301温湿度传感器的DATA引脚分为两路，一路经电阻R2与+5V电源输出端连接，另一路与STM32F103VET6微控制器的PC13引脚连接，所述AM2301温湿度传感器的GND引脚接地,所述AM2301温湿度传感器的NC引脚悬空。
本实施例中，所述AM2301温湿度传感器体积小，重量轻，便于安装，且抗干扰能力强，能够检测牵引变压器周围环境的温度和湿度。
如图4所示，本实施例中，所述噪声传感器8为SM7901噪声传感器，所述SM7901噪声传感器的第1引脚接地；所述SM7901噪声传感器的第2引脚悬空；所述SM7901噪声传感器的第3引脚与STM32F103VET6微控制器的PB11引脚连接；所述SM7901噪声传感器的第4引脚与STM32F103VET6微控制器的PB10引脚连接；所述SM7901噪声传感器的第5引脚与+5V电源输出端连接。
本实用新型具体使用时，将压力传感器2安装在牵引变压器油箱底部连接放油阀门的放油管上，检测牵引变压器油箱最底部的压力信号，并将压力检测值传输给微控制器1，当压力检测值大于压力设定值时，牵引变压器发生故障；将振动传感器3安装在牵引变压器的油箱顶部，且与变压器的铁心正对设置，检测油箱2的振动信号，并将振动检测值传输给微控制器1，当振动检测值大于振动设定值时，牵引变压器发生故障；将油面温度传感器4安装在牵引变压器油箱表面的温度计座上，检测油箱内油液温，并将油液温度检测值传输给微控制器1，当油液温度检测值大于油液温度设定值时，牵引变压器发生故障；将接地电流传感器5套设在牵引变压器铁心的接地线上，检测牵引变压器铁心的接地电流大小，并将接地电流检测值传输给微控制器1，当接地电流检测值大于接地电流设定值时，牵引变压器发生接地故障；同时，利用温湿度传感器6对牵引变压器所处环境的温度和湿度进行检测，并将检测到的环境温度值和环境湿度值传输给微控制器1；利用噪声传感器8检测牵引变压器所处环境周围的噪声，并将检测到的噪声值传输给微控制器1，微控制器1将接收到的压力检测值、振动检测值、油液温度检测值、接地电流检测值、环境温度检测值、环境湿度检测值和环境噪声检测值发送给显示屏9进行显示，便于工作人员直接查看。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (9)
1.一种牵引变压器故障检测装置，其特征在于：包括微控制器(1)、压力传感器(2)、振动传感器(3)、油面温度传感器(4)、接地电流传感器(5)、温湿度传感器(6)和噪声传感器(8)，以及与微控制器(1)输出端连接的显示屏(9)，
所述压力传感器(2)用于检测牵引变压器油箱底部的压力；
所述振动传感器(3)用于检测牵引变压器油箱的振动；
所述油面温度传感器(4)用于检测牵引变压器油箱内油液的温度；
所述接地电流传感器(5)用于检测牵引变压器铁心的接地电流大小；
所述温湿度传感器(6)用于检测牵引变压器所处环境的温度和湿度；
所述噪声传感器(8)用于检测牵引变压器所处环境周围的噪声；
所述微控制器(1)的输入端连接有通信模块(10)，所述通信模块(10)的输入端连接有通信线缆(7)，所述压力传感器(2)、振动传感器(3)、油面温度传感器(4)和接地电流传感器(5)均与通信线缆(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种牵引变压器故障检测装置，其特征在于：所述微控制器(1)为STM32F103VET6微控制器，所述通信线缆(7)包括RS-485A线和RS-485B线。
3.根据权利要求2所述的一种牵引变压器故障检测装置，其特征在于：所述通信模块(10)包括MAX485通信芯片，所述MAX485通信芯片的第1引脚与STM32F103VET6微控制器的PA11引脚连接；所述MAX485通信芯片第2引脚和第3引脚的连接端与STM32F103VET6微控制器的PA9引脚连接；所述MAX485通信芯片的第4引脚与STM32F103VET6微控制器的PA10引脚连接；所述MAX485通信芯片的第5引脚接地；所述MAX485通信芯片的第6引脚分为两路，一路与电阻R1的一端连接，另一路与所述RS-485A线连接；所述MAX485通信芯片的第7引脚分为两路，一路与电阻R1的另一端连接，另一路与所述RS-485B线连接；所述MAX485通信芯片的第8引脚分为两路，一路与+5V电源输出端连接，另一路经电容C1接地。
4.根据权利要求2所述的一种牵引变压器故障检测装置，其特征在于：所述压力传感器(2)为HDP500压力传感器，所述HDP500压力传感器的A信号输出端与所述RS-485A线连接，所述HDP500压力传感器的B信号输出端与所述RS-485B线连接。
5.根据权利要求2所述的一种牵引变压器故障检测装置，其特征在于：所述振动传感器(3)为HN600-RS485通讯振动传感器，所述HN600-RS485通讯振动传感器的A信号输出端与所述RS-485A线连接，所述HN600-RS485通讯振动传感器的B信号输出端与所述RS-485B线连接。
6.根据权利要求2所述的一种牵引变压器故障检测装置，其特征在于：所述油面温度传感器(4)为I4A01单路荧光光纤测试仪传感器，所述I4A01单路荧光光纤测试仪传感器的A信号输出端与所述RS-485A线连接，所述I4A01单路荧光光纤测试仪传感器的B信号输出端与所述RS-485B线连接。
7.根据权利要求1所述的一种牵引变压器故障检测装置，其特征在于：所述接地电流传感器(5)套设在所述牵引变压器铁心的接地线上。
8.根据权利要求2所述的一种牵引变压器故障检测装置，其特征在于：所述温湿度传感器(6)为AM2301温湿度传感器探头，所述AM2301温湿度传感器的VDD引脚与+5V电源输出端连接，所述AM2301温湿度传感器的DATA引脚分为两路，一路经电阻R2与+5V电源输出端连接，另一路与STM32F103VET6微控制器的PC13引脚连接，所述AM2301温湿度传感器的GND引脚接地,所述AM2301温湿度传感器的NC引脚悬空。
9.根据权利要求2所述的一种牵引变压器故障检测装置，其特征在于：所述噪声传感器(8)为SM7901噪声传感器，所述SM7901噪声传感器的第1引脚接地；所述SM7901噪声传感器的第2引脚悬空；所述SM7901噪声传感器的第3引脚与STM32F103VET6微控制器的PB11引脚连接；所述SM7901噪声传感器的第4引脚与STM32F103VET6微控制器的PB10引脚连接；所述SM7901噪声传感器的第5引脚与+5V电源输出端连接。
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| CN202020434730.3U Active CN212180990U (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 一种牵引变压器故障检测装置 |
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