CN215866913U - 一种利用太阳能的变压器故障监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变压器监测技术领域，公开了一种利用太阳能的变压器故障监测装置，包括变压器主体、内含多个传感器的传感器模块以及与传感器模块的输出端分别电性连接的监测装置主机，变压器主体的上方设有太阳能电池板及其组件，所述太阳能电池板及其组件的输出端与太阳能专用控制器电性连接，太阳能控制器的输出端分别与逆变器和蓄电池电性连接，逆变器的输出端分别与传感器模块和监测装置主机的电源输入端电性连接，传感器模块包括多个振动加速度传感器，监测装置主机包括工控机和信号采集板卡，振动加速度传感器与信号采集板卡电性连接，信号采集板卡与工控机电性连接，振动加速传感器吸附在变压器外壳的多个位置上，监测效率高，绿色环保。

Description

一种利用太阳能的变压器故障监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种变压器监测装置，具体是一种利用太阳能的变压器故障监测装置，属于变压器监测技术领域。

背景技术

变压器本是一个静止的高压电气设备，变压器内部的绕组、铁芯在电磁场作用下产生振动，电流流过绕组产生电动力引起振动，铁芯在励磁电流的变化下发生磁致伸缩产生振动。内部的振动可以传导，振动是变压器运行时的正常现象，但在过负荷、励磁存在故障时，变压器会产生振幅变大、频率变高等异常振动，异常振动严重会导致变压器内部的绕组变形、匝间绝缘磨损、部件发热、铁心夹件松动等故障。建设智能电网，提倡对变电设备实行状态检修，即在设备运行状态下进行检测，有针对性地对设备进行在线监测，可以及时发现故障隐患，提高运维检修效率和供电质量。因此，对变压器在带电运行状态的振动进行在线监测具有重要的意义。但是仍然存在以下问题：

（1）现有的监测装置针对油式变压器，干式变压器也需要基于振动监测的故障监测装置。

（2）监测装置需要额外提供电力来满足不间断的运转，能源不够环保，且造成额外的能源损耗。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种利用太阳能的变压器故障监测装置，以解决上述背景中提出的现有的监测装置针对油式变压器，干式变压器也需要基于振动监测的故障监测装置，监测装置需要额外提供电力来满足不间断的运转，能源不够环保，且造成额外的能源损耗的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下方案：

一种利用太阳能的变压器故障监测装置，包括变压器主体、内含多个传感器的传感器模块以及与传感器模块的输出端分别电性连接的监测装置主机，所述变压器主体的上方设有太阳能电池板及其组件，所述太阳能电池板及其组件的输出端与太阳能专用控制器电性连接，所述太阳能控制器的输出端分别与逆变器和蓄电池电性连接，所述逆变器的输出端分别与传感器模块和监测装置主机的电源输入端电性连接，所述传感器模块包括多个振动加速度传感器，所述监测装置主机包括工控机和信号采集板卡，所述振动加速度传感器与信号采集板卡电性连接，所述信号采集板卡与工控机电性连接，所述振动加速传感器吸附在变压器外壳的多个位置上以采集不同点的振动信号。

作为优选的，所述振动加速度传感器的数量为4～10个。

作为更优选的，所述振动加速度传感器设有用于吸附在变压器上的磁吸附器件。

作为优选的，所述传感器模块还包括与信号采集板卡电性连接的用于采集变压器电压信号的电压传感器、用于采集变压器负荷电流信号的负荷电流传感器、用于采集中性点电流信号的中性点电流传感器、用于采集变压器温度信号的温度传感器。

作为更优选的，所述电压传感器为PT电压传感器，其对应分布于变压器的3相电压监测点。

作为更优选的，所述负荷电流传感器为电流传感器，其对应设置于3相电流监测点。

作为更优选的，所述中性点电流传感器为电流传感器，其对应设置于2处变压器中性点电流监测点。

作为更优选的，所述温度传感器设于变压器上贴近散热通道处。

作为优选的，所述监测装置主机设有用于连接到远程上位机的以太网的网络接口，所述监测装置主机为可移动的便携式监测装置主机，或为固定式监测装置主机，其直接设于现场并通过网线连接进行长时间的在线监测。

作为优选的，所述工控机为采用工频220V电源供电的工控机，所述工控机为采用工频220V电源供电的工控机，其设有数据存储器、显示器、处理器、故障报警器及多种接口，所述接口包括打印机接口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型提供一种利用太阳能的变压器故障监测装置，本装置可以在干式变压器运行状态下进行故障检测，并且可以实现远程在线监测和长时间实时监控，及时发现故障隐患，由于检测时变压器正常运行，不再需要断电，提高了运维检修效率和供电质量。

（2）本实用新型提供一种利用太阳能的变压器故障监测装置，装置通过设置太阳能供电系统，利用太阳能发电给监测提供不间断的能源，绿色环保，减少能源损耗。

附图说明

图1为本实用新型的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种利用太阳能的变压器故障监测装置，包括变压器主体、内含多个传感器的传感器模块以及与传感器模块的输出端分别电性连接的监测装置主机，其特征在于：所述变压器主体的上方设有太阳能电池板及其组件，所述太阳能电池板及其组件的输出端与太阳能专用控制器电性连接，所述太阳能控制器的输出端分别与逆变器和蓄电池电性连接，所述逆变器的输出端分别与传感器模块和监测装置主机的电源输入端电性连接，太阳能电池板机器组件将太阳光转换成电信号后通过太阳能专用控制器进入到蓄电池中存储，蓄电池释放的电信号经过太阳能专用控制器后进入到逆变器，转换成可用的电压为整个故障监测装置供电，所述传感器模块包括多个振动加速度传感器，所述监测装置主机包括工控机和信号采集板卡，所述振动加速度传感器与信号采集板卡电性连接，所述信号采集板卡与工控机电性连接，所述振动加速传感器吸附在变压器外壳的多个位置上以采集不同点的振动信号，根据振动信号进行分析，通过发现变压器在带电运行状态下的异常振动实现对变压器的故障监测，不需要对变压器断电就可以实现实时故障监测。

所述振动加速度传感器的数量为4～10个，为了全面检测变压器的振动状态，所述的振动加速度传感器的数量为8个，通过8路监测点，可以全面的监测变压器的振动状态。

所述振动加速度传感器设有用于吸附在变压器上的磁吸附器件，方便振动加速度传感器的固定安装和拆卸，也方便确定监测振动的位置。

所述传感器模块还包括与信号采集板卡电性连接的用于采集变压器电压信号的电压传感器、用于采集变压器负荷电流信号的负荷电流传感器、用于采集中性点电流信号的中性点电流传感器、用于采集变压器温度信号的温度传感器，能够更加全面地监测变压器的工作运行状况，助于全面判断他的工作情况。

所述电压传感器为PT电压传感器，其对应分布于变压器的3相电压监测点，通过布置于3个电压监测点PT电压传感器，能够较全面的监测并且便于维护。

所述负荷电流传感器为电流传感器，其对应设置于3相电流监测点，设置3处负荷电流传感器的监测点，能够较全面地监测负荷电流状态。

所述中性点电流传感器为电流传感器，其对应设置于2处变压器中性点电流监测点，能够有效监控中性点电流状态。

所述温度传感器设于变压器上贴近散热通道处，随时监控变压器内散出的工作温度。

所述监测装置主机设有用于连接到远程上位机的以太网的网络接口，所述监测装置主机为可移动的便携式监测装置主机，或为固定式监测装置主机，其直接设于现场并通过网线连接进行长时间的在线监测，便于远程监控和故障分析。

所述工控机为采用工频220V电源供电的工控机，所述工控机为采用工频220V电源供电的工控机，其设有数据存储器、显示器、处理器、故障报警器及多种接口，所述接口包括打印机接口，工控机可靠性好，体积小，在需要运输时便于携带。

本实用新型的工作原理：本实用新型提供一种利用太阳能的变压器故障监测装置，对变压器进行监测前，先把8个振动加速度传感器吸附于变压器外壳的8个吸附点上，然后再把3路电压传感器、3路负荷电流传感器、2路中性点电流传感器、1路温度传感器合理地设置于变压器相应位置，把各种传感器的连接线连接到信号采集板卡上，太阳能电池板机器组件将太阳光转换成电信号后通过太阳能专用控制器进入到蓄电池中存储，太阳能专用控制器控制蓄电池释放的电信号进入到逆变器，转换成可用的电压为整个故障监测装置供电，开启监测装置主机电源，各路传感器检测数据通过信号采集板卡传输到工控机进行采集、分析和诊断处理，对于处理的实时数据和结果通过网络通讯模块传递给远程上位机，便于远程实时监控和故障分析，监测装置主机通过被测设备建模管理子模块建立变压器的数据管理模型，便于结构化的存储信号采集、分析、诊断过程中的各项数据，对于故障的诊断过程和结果可以打印故障诊断报告。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种利用太阳能的变压器故障监测装置，包括变压器主体、内含多个传感器的传感器模块以及与传感器模块的输出端分别电性连接的监测装置主机，其特征在于：所述变压器主体的上方设有太阳能电池板及其组件，所述太阳能电池板及其组件的输出端与太阳能专用控制器电性连接，所述太阳能控制器的输出端分别与逆变器和蓄电池电性连接，所述逆变器的输出端分别与传感器模块和监测装置主机的电源输入端电性连接，所述传感器模块包括多个振动加速度传感器，所述监测装置主机包括工控机和信号采集板卡，所述振动加速度传感器与信号采集板卡电性连接，所述信号采集板卡与工控机电性连接，所述振动加速传感器吸附在变压器外壳的多个位置上以采集不同点的振动信号。

2.根据权利要求1所述的一种利用太阳能的变压器故障监测装置，其特征在于：所述振动加速度传感器的数量为4～10个。

3.根据权利要求2所述的一种利用太阳能的变压器故障监测装置，其特征在于：所述振动加速度传感器设有用于吸附在变压器上的磁吸附器件。

4.根据权利要求1所述的一种利用太阳能的变压器故障监测装置，其特征在于：所述传感器模块还包括与信号采集板卡电性连接的用于采集变压器电压信号的电压传感器、用于采集变压器负荷电流信号的负荷电流传感器、用于采集中性点电流信号的中性点电流传感器、用于采集变压器温度信号的温度传感器。

5.根据权利要求4所述的一种利用太阳能的变压器故障监测装置，其特征在于：所述电压传感器为PT电压传感器，其对应分布于变压器的3相电压监测点。

6.根据权利要求4所述的一种利用太阳能的变压器故障监测装置，其特征在于：所述负荷电流传感器为电流传感器，其对应设置于3相电流监测点。

7.根据权利要求4所述的一种利用太阳能的变压器故障监测装置，其特征在于：所述中性点电流传感器为电流传感器，其对应设置于2处变压器中性点电流监测点。

8.根据权利要求4所述的一种利用太阳能的变压器故障监测装置，其特征在于：所述温度传感器设于变压器上贴近散热通道处。

9.根据权利要求1所述的一种利用太阳能的变压器故障监测装置，其特征在于：所述监测装置主机设有用于连接到远程上位机的以太网的网络接口，所述监测装置主机为可移动的便携式监测装置主机，或为固定式监测装置主机，其直接设于现场并通过网线连接进行长时间的在线监测。

10.根据权利要求1所述的一种利用太阳能的变压器故障监测装置，其特征在于：所述工控机为采用工频220V电源供电的工控机，所述工控机为采用工频220V电源供电的工控机，其设有数据存储器、显示器、处理器、故障报警器及多种接口，所述接口包括打印机接口。

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