CN217820791U - 一种变压器绕组声纹及振动信号采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变压器绕组声纹及振动信号采集装置，属于变压器监测技术领域，包括传感器单元、数据采集器、工控机；传感器单元包括第一传感器组件、第二传感器组件、第三传感器组件，及振动传感器一和振动传感器二；第一传感器组件包括第一振动传感器和第一声纹传感器，第二传感器组件包括第二振动传感器和第二声纹传感器，第三传感器组件包括第三振动传感器和第三声纹传感器；振动传感器一和振动传感器二通过定位机构固定在变压器的两侧。本实用新型定位机构能够保证振动传感器与变压器外壳进行很好的贴合，多个传感器相结合，更精确监控到电压器绕组及变压器的状态，结构简单，使用方便，能够对变压器的健康状态进行快速准确评估。

Description

一种变压器绕组声纹及振动信号采集装置

技术领域

本实用新型涉及变压器监测技术领域，尤其是涉及一种变压器绕组声纹及振动信号采集装置。

背景技术

变压器是电力系统中的重要枢纽设备，随着容量和数量的增加及电网规模的扩大，变压器故障给电网稳定运行带来的影响也越来越大。变压器短路冲击电流产生的巨大电磁作用力对变压器绕组的机械强度和动稳定性构成严重的威胁。变压器遭受突发短路后，绕组将会发生松动或轻微变形，绕组松动与变形具有累积效应，其累积到一定程度后，将导致变压器的抗短路能力大幅下降，再次遭受短路冲击时将可能引发重大事故。而如果变压器制造过程中存在缺陷，绕组也会容易出现渐进性的松散失稳，从而导致变压器的抗短路能力下降，对系统构成了严重的安全隐患，因此及时发现变压器绕组机械稳定性状态的变化对电网运行安全具有非常重要的意义。在变压器故障监测中实现对绕组的状态监测，对及时发现变压器隐患和延长变压器寿命是十分必要。

公告号为CN215988328U的专利公开了一种变压器声纹振动检测装置，包括变压器本体，所述变压器本体的底端固定设有固定板，所述固定板的底端固定设有连接块，所述连接块的底端固定连接有支架，所述支架上固定设有轨道，所述轨道的顶端滑动设有支座，所述支座的顶端固定设有竖杆，所述竖杆的顶端固定设有太阳能电池板，所述竖杆靠近所述变压器本体的一侧滑动设有安装板，所述安装板靠近所述变压器本体的一侧固定设有ICP传感器，所述竖杆远离所述变压器本体的一侧固定设有PLC控制器和警报器，所述变压器本体的底端对称固定设有支腿，该实用新型结构简单，使用方便，可以方便对变压器进行声纹振动检测，同时有效的降低了工人的劳动强度，但是，不能对绕组进行有效准确检测。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种变压器绕组声纹及振动信号采集装置。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种变压器绕组声纹及振动信号采集装置，包括设置在变压器上的传感器单元、输入端与所述传感器单元相连接的数据采集器、与所述数据采集器的输出端通过无线信号互联的工控机；所述传感器单元包括设置在所述变压器箱体上表面的第一传感器组件、第二传感器组件、第三传感器组件，及分别设置在所述变压器两侧的振动传感器一和振动传感器二；所述第一传感器组件包括第一振动传感器和第一声纹传感器，所述第二传感器组件包括第二振动传感器和第二声纹传感器，所述第三传感器组件包括第三振动传感器和第三声纹传感器；所述振动传感器一和振动传感器二通过定位机构固定在所述变压器的左右两侧。

进一步的，所述第一传感器组件设置在所述变压器A相高压绕组和低压绕组之间，所述第二传感器组件设置在所述变压器B相高压绕组和低压绕组之间，所述第三传感器组件设置在所述变压器C相高压绕组和低压绕组之间。

进一步的，所述定位机构包括设置在所述变压器侧面的角钢、设置在所述角钢上的定位块。

进一步的，所述变压器的两侧均对称围设四个所述角钢，四个所述角钢内部放置所述振动传感器一或振动传感器二。

进一步的，所述角钢包括竖直边和水平边，两个所述水平边相向设置，所述振动传感器一或振动传感器二放置在所述水平边上。

进一步的，所述定位块上设有凹槽，所述定位块通过所述凹槽卡设在所述角钢的竖直边上，所述角钢的竖直边上设有第一通孔，所述定位块上设有第二通孔，所述角钢和定位块之间通过设置在所述第一通孔和第二通孔之间的螺栓固定连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型包括传感器单元、数据采集器和工控机，传感器单元包括多个振动传感器和声纹传感器，实时在线采集获取变压器绕组声纹及振动信号，根据建立声振波谱信号特征图谱库开展声纹振动特征量提取，进行变压器绕组状态评估和故障诊断分析，实现变压器异常及隐患预测预警。数据采集器实现对传感器单元的数据信息AD转换、记录、存储，并将数据传输给工况机，实时监控变压器及绕组的状态。三个传感器组件均包括一个振动传感器和一个声纹传感器，分别设置在A、B、C三相的高压绕组和低压绕组之间，能够更加准确监测到各相高压绕组接线柱之间的声振信号。还有两个振动传感器设置在变压器的两个侧面，采集到变压器外壳的振动信号，对变压器的状态进行监控。通常振动传感器通过吸附在变压器外壳上，为了增加侧面吸附的稳定性，降低磁吸对电压器带来的干扰，本实用新型设置了定位机构，包括角钢和定位块。变压器的侧面焊机四个角钢，角钢的竖直边和水平边两两相对，振动传感器一或振动传感器二设置在水平边上，定位块的凹槽卡设在角钢的竖直边上，定位块顶紧振动传感器一或振动传感器二，然后拧上螺栓固定。

本实用新型定位机构能够保证振动传感器与变压器外壳进行很好的贴合，多个传感器相结合，更加精确监控到电压器绕组及变压器的状态，结构简单，使用方便，能够对变压器的健康状态进行快速准确评估。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

图1为本实用新型变压器绕组声纹及振动信号采集装置的结构示意图。

图2为本实用新型变压器绕组声纹及振动信号采集装置的原理图。

图3为本实用新型振动传感器一与角钢的结构示意图。

图4为本实用新型角钢与凹槽连接的结构示意图。

各附图标记的含义如下：

1：变压器、2：第一传感器组、3：第二传感器组、4：第三传感器组、5：角钢、6：振动传感器一、7：定位块、8：螺栓。

具体实施方式

下面将结合附图1-4和具体的实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

实施例

如图1-4所示，本实施例提供一种变压器绕组声纹及振动信号采集装置，包括设置在变压器上的传感器单元、输入端与所述传感器单元相连接的数据采集器、与所述数据采集器的输出端通过无线信号互联的工控机；所述传感器单元包括设置在所述变压器1箱体上表面的第一传感器组件2、第二传感器组件3、第三传感器组件4，及分别设置在所述变压器两侧的振动传感器一6和振动传感器二；所述第一传感器组件2包括第一振动传感器和第一声纹传感器，所述第二传感器组件3包括第二振动传感器和第二声纹传感器，所述第三传感器组件4包括第三振动传感器和第三声纹传感器；所述振动传感器一6和振动传感器二通过定位机构固定在所述变压器1的左右两侧。

所述第一传感器组件2设置在所述变压器A相高压绕组和低压绕组之间，对A相的绕组进行准确监测，所述第二传感器组件3设置在所述变压器B相高压绕组和低压绕组之间，对B相的绕组进行准确监测，所述第三传感器组件4设置在所述变压器C相高压绕组和低压绕组之间，对C相的绕组进行准确监测。第一振动传感器、第二振动传感器、第三振动传感器采用的型号均为ZKHY-IVOD-009,测量精度高，第一声纹传感器、第二声纹传感器、第三声纹传感器采用的型号均为ZKHY-IVOD-001，能够有效屏蔽外界噪声，振动传感器一或振动传感器二采用的型号为XJVB-01LI，数据采集器型号为WebDAQ 504,能够将数据信号通过WiFi传递给工控机，工控机型号为SK-13.3BDGD，能将数据显示在显示屏上。

所述定位机构包括设置在所述变压器1侧面的角钢5、设置在所述角钢5上的定位块7。

所述变压器1的两侧均对称围设四个所述角钢5，四个所述角钢5内部放置所述振动传感器一6或振动传感器二。

所述角钢5包括竖直边和水平边，两个所述水平边相向设置，所述振动传感器一6或振动传感器二放置在所述水平边上。

所述定位块7上设有凹槽，所述定位块7通过所述凹槽卡设在所述角钢5的竖直边上，所述角钢5的竖直边上设有第一通孔，所述定位块7上设有第二通孔，所述角钢和定位块7之间通过设置在所述第一通孔和第二通孔之间的螺栓8固定连接，对振动传感器一6或振动传感器二进行定位，能够使振动传感器一6或振动传感器二与变压器1的壳体充分贴合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，“一”、“二”之类的关系术语仅仅用来将一个实体或操作与另一个实体或操作分开，而不一定要求或暗示这些实体或操作间存在任何这些实际关系或者顺序。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种变压器绕组声纹及振动信号采集装置，其特征在于：包括设置在变压器上的传感器单元、输入端与所述传感器单元相连接的数据采集器、与所述数据采集器的输出端通过无线信号互联的工控机；所述传感器单元包括设置在所述变压器箱体上表面的第一传感器组件、第二传感器组件、第三传感器组件，及分别设置在所述变压器两侧的振动传感器一和振动传感器二；所述第一传感器组件包括第一振动传感器和第一声纹传感器，所述第二传感器组件包括第二振动传感器和第二声纹传感器，所述第三传感器组件包括第三振动传感器和第三声纹传感器；所述振动传感器一和振动传感器二通过定位机构固定在所述变压器的左右两侧。

2.根据权利要求1所述的一种变压器绕组声纹及振动信号采集装置，其特征在于：所述第一传感器组件设置在所述变压器A相高压绕组和低压绕组之间，所述第二传感器组件设置在所述变压器B相高压绕组和低压绕组之间，所述第三传感器组件设置在所述变压器C相高压绕组和低压绕组之间。

3.根据权利要求2所述的一种变压器绕组声纹及振动信号采集装置，其特征在于：所述定位机构包括设置在所述变压器侧面的角钢、设置在所述角钢上的定位块。

4.根据权利要求3所述的一种变压器绕组声纹及振动信号采集装置，其特征在于：所述变压器的两侧均对称围设四个所述角钢，四个所述角钢内部放置所述振动传感器一或振动传感器二。

5.根据权利要求4所述的一种变压器绕组声纹及振动信号采集装置，其特征在于：所述角钢包括竖直边和水平边，两个所述水平边相向设置，所述振动传感器一或振动传感器二放置在所述水平边上。

6.根据权利要求5所述的一种变压器绕组声纹及振动信号采集装置，其特征在于：所述定位块上设有凹槽，所述定位块通过所述凹槽卡设在所述角钢的竖直边上，所述角钢的竖直边上设有第一通孔，所述定位块上设有第二通孔，所述角钢和定位块之间通过设置在所述第一通孔和第二通孔之间的螺栓固定连接。

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