CN220912359U - 一种变压器综合参数智能在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变压器综合参数智能在线监测系统，包括：综合参数智能监测终端、温度监测模块、振动传感器、局放监测模块、环境噪声传感器、环境温湿度传感器和烟雾报警器；所述综合参数智能监测终端分别与温度监测模块、振动传感器、局放监测模块、环境噪声传感器、环境温湿度传感器和烟雾报警器连接；所述温度监测模块、振动传感器、局放监测模块、环境噪声传感器、环境温湿度传感器和烟雾报警器均连接至变压器的相应位置，用于监测所述变压器的不同参数。本实用新型可以实现对变压器设备状态的实时监测和预警，避免因设备故障而引发的重大事故。

Description

一种变压器综合参数智能在线监测系统

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，尤其涉及一种变压器综合参数智能在线监测系统。

背景技术

变压器是电力系统中的重要设备，用于将电能从一种电压级别转换到另一种电压级别。由于其工作条件的复杂性和长期使用，变压器的性能和安全性可能会受到影响。因此，对变压器进行定期检测和维护非常重要，以确保其安全和可靠的运行。

传统的变压器检测方法通常需要停机检修，这会导致电力系统停电和生产停滞，造成经济损失。因此，开发一种可以在线监测变压器运行状态的系统非常必要。故而，本实用新型提供了一种变压器综合参数智能在线监测系统。

目前在电力变压器的行业中，监测变压器在工作过程中的性能状态，主要是电参量(电压电流、功率等)、温度、局放等参数，并且每种参数的采集设备均由不同厂家生产，变压器制造厂向各厂家采购相关设备采集相应参数，但各种设备间没有统一协作，数据没有相互共享和参考，其各种采集的数据往往存在片面性，只能作为参考，人为的去结合各项参数指标进行分析猜测变压器在运行中是否存在异常。存在人为分析错误、遗漏，不能及时发现问题，靠人为定期巡查判断等问题，无法满足智慧电网信息化的要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种变压器综合参数智能在线监测系统，采用多种传感器对变压器进行全面的监测，包含温度监测、振动监测、局放监测、噪声监测、环境温湿度监测以及电参量监测等功能，旨在提供一种高效、精准、可靠的变压器监测方案，从而实现对变压器设备状态的实时监测和预警，避免因设备故障而引发的重大事故。

为了实现上述的技术目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种变压器综合参数智能在线监测系统，包括：综合参数智能监测终端、温度监测模块、振动传感器、局放监测模块、环境噪声传感器、环境温湿度传感器和烟雾报警器；所述综合参数智能监测终端分别与温度监测模块、振动传感器、局放监测模块、环境噪声传感器、环境温湿度传感器和烟雾报警器连接；所述温度监测模块、振动传感器、局放监测模块、环境噪声传感器、环境温湿度传感器和烟雾报警器均连接至变压器的相应位置，用于监测所述变压器的不同参数。

进一步的，所述综合参数智能监测终端包括智能管理主机、局放监测主机、光电转换器、电参量传感器和液晶显示屏，所述智能管理主机分别与局放监测主机、光电转换器、电参量传感器、液晶显示屏、温度监测模块、振动传感器、环境噪声传感器、环境温湿度传感器和烟雾报警器连接；所述局放监测主机连接至局放监测模块。

进一步的，所述温度监测模块包括光纤温度传感器和光纤温控器，所述光纤温控器分别与光纤温度传感器和智能管理主机连接。

进一步的，所述局放监测模块包括UHF特高频局放传感器和HFCT高频电流局放传感器，所述UHF特高频局放传感器和HFCT高频电流局放传感器均连接至局放监测主机。

进一步的，所述电参量传感器为三相电能表。

进一步的，所述光纤温度传感器安装在变压器的绕组上，所述振动传感器安装在变压器的下夹件或者地面上，所述UHF特高频局放传感器和HFCT高频电流局放传感器安装在变压器的局部放电位置，所述环境噪声传感器安装在变压器周围的环境中，所述环境温湿度传感器安装在变压器周围的环境中，所述烟雾报警器安装在变压器的上方，所述电参量传感器连接到变压器的电路中。

进一步的，所述光纤温度传感器、振动传感器、环境噪声传感器、环境温湿度传感器、烟雾报警器和电参量传感器均通过RS485总线传输数据到智能管理主机，所述智能管理主机通过RS485总线传输数据到液晶显示屏；传输的方式是RS485串口或者Modbus协议。

进一步的，所述智能管理主机采用嵌入式系统或者工控机。

进一步的，还包括远程终端设备，所述远程终端设备连接至光电转换器；所述智能管理主机、光电转换器和远程终端设备上预留有RJ45接口，所述智能管理主机通过RJ45接口连接至光电转换器，所述光电转换器通过RJ45接口连接至远程终端设备。

进一步的，所述远程终端设备为上位机或手机。

采用上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，其具有的有益效果为：本实用新型的一种变压器综合参数智能在线监测系统主要使用智能管理主机集中采集各传感器的方式来监测变压器的综合参数，传感器将模拟量信号转换为数字量信号，再传输到智能管理主机，通过智能管理主机自动计算变压器剩余使用寿命，并提供报警信号，每种传感器的报警状态的监测均有经验阈值，当测量值超过经验阈值时，进行报警提示。

该系统通过各种传感器采集数据，包括温度、振动、局放、环境噪声、环境温湿度和电参量等；传感器通过RS485总线传输数据到智能管理主机，智能管理主机采集、汇总和分析数据，通过各项采集参数测算出变压器寿命。智能管理主机预留RJ45接口，可通过该RJ45接口连接远程上位机完成变压器智能监测系统搭建，实现远程监测和管理。集成多种传感器于一体，在传统的主要参数采集外，增加环境温湿度监测、噪音监测、振动监测等跟变压器运行相关的参数，把原先离散的各种参数，统一同步采集，根据同步时间点内各项参数指标分析变压器的运行健康状态。并实时在线监测，实时报警，实现信息化、智能化的无人值守智慧电站

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是DDDD。

图中标号说明：

变压器综合参数智能在线监测系统100、综合参数智能监测终端1、智能管理主机11、局放监测主机12、光电转换器13、电参量传感器14、液晶显示屏15、温度监测模块2、光纤温度传感器21、光纤温控器22、振动传感器3、局放监测模块4、UHF特高频局放传感器41、HFCT高频电流局放传感器42、环境噪声传感器5、环境温湿度传感器6、烟雾报警器7、远程终端设备8；变压器200。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本实用新型，但不对本实用新型的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本实用新型的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1，本实用新型的一种变压器综合参数智能在线监测系统100，包括：综合参数智能监测终端1、温度监测模块2、振动传感器3、局放监测模块4、环境噪声传感器5、环境温湿度传感器6和烟雾报警器7；所述综合参数智能监测终端1分别与温度监测模块2、振动传感器3、局放监测模块4、环境噪声传感器5、环境温湿度传感器6和烟雾报警器7连接；所述温度监测模块2、振动传感器3、局放监测模块4、环境噪声传感器5、环境温湿度传感器6和烟雾报警器7均连接至变压器200的相应位置，用于监测所述变压器200的不同参数。采用高速运算核心、协调采集各个传感器的参数值，通过在同一时间轴下个各种状态参数获取，更能精准的分析出问题点，如噪声与振动在时间上有关联性；局放、环境温湿度、绕组温度与变压器绝缘性能有关联性。高速实时采集各项参数，并智能分析得出可靠结论，及时进行远程信息传递和异常报警。通过烟雾报警器7提供报警信号，每种传感器的报警状态的监测均有经验阈值，当测量值超过经验阈值时，进行报警提示。

总之，变压器综合参数智能在线监测系统100的实施需要充分考虑变压器的监测要求和实际情况，选择合适的传感器和硬件设备，同时需要开发相应的软件模块和远程监测和管理接口，以实现全面、准确地监测和管理变压器，并提高变压器的可靠性和安全性。

在本实施例中，所述综合参数智能监测终端1包括智能管理主机11、局放监测主机12、光电转换器13、电参量传感器14和液晶显示屏15，所述智能管理主机11分别与局放监测主机12、光电转换器13、电参量传感器14、液晶显示屏15、温度监测模块2、振动传感器3、环境噪声传感器5、环境温湿度传感器6和烟雾报警器7连接；所述局放监测主机12连接至局放监测模块4。所述智能管理主机11用于汇总温度监测模块2、振动传感器3、环境噪声传感器5、环境温湿度传感器6、烟雾报警器7、局放监测主机12和电参量传感器14传输的数据，一方面将数据传输给液晶显示屏15进行存储和显示，另一方面将数据通过光电转换器13进行数据转换后传输给远程终端设备进行监控和管理。

在本实施例中，所述温度监测模块2包括光纤温度传感器21和光纤温控器22，所述光纤温控器22分别与光纤温度传感器21和智能管理主机11连接。所述光纤温度传感器21将温度数据传给光纤温控器22，由所述光纤温控器22将温度模拟量数据转换成数字量数据，再上传到智能管理主机11。采用荧光光纤测温技术，实现高压绕组的温度检测，弥补传统只测低压绕组温度的不足。

在本实施例中，所述局放监测模块4包括UHF特高频局放传感器41和HFCT高频电流局放传感器42，所述UHF特高频局放传感器41和HFCT高频电流局放传感器42均连接至局放监测主机12。

根据监测要求，选择适合的传感器，包括：光纤温度传感器21、振动传感器3、UHF特高频局放传感器41、HFCT高频电流局放传感器42、环境噪声传感器4、环境温湿度传感器6和电参量传感器14，通过不同的传感器监测变压器200的综合参数，传输到智能管理主机11，通过智能管理主机11自动计算变压器200剩余使用寿命。

在本实施例中，所述电参量传感器14为三相电能表(三相导轨式综合测控仪)，用于测量电能参数。

在本实施例中，所述光纤温度传感器21安装在变压器200的绕组上，用于监测变压器200的绕组温度信息；所述振动传感器3安装在变压器200的下夹件或者地面上，用于监测变压器200的振动信息；所述UHF特高频局放传感器41和HFCT高频电流局放传感器42安装在变压器200的局部放电位置，用于监测变压器200的局部放电信息；所述环境噪声传感器5安装在变压器200周围的环境中，用于监测变压器200的环境噪声信息；所述环境温湿度传感器6安装在变压器200周围的环境中，用于监测变压器200的环境温湿度信息；所述烟雾报警器7安装在变压器200的上方，用于监测变压器200周围的烟雾情况；所述电参量传感器14连接到变压器200的电路中，用于监测变压器200的电能参数；将各个传感器安装在变压器200的相应位置上，可以准确地检测到变压器200对应的参数，实时检测会影响变压器的所有数据，并实时将传感器数据发送给智能管理主机11进行处理，无需停机检修，可以在线监测变压器200综合参数，采用所有综合参数来分析使得对变压器200的分析结果更加准确。

在本实施例中，所述光纤温度传感器21、振动传感器3、环境噪声传感器5、环境温湿度传感器6、烟雾报警器7和电参量传感器14均通过RS485总线传输数据到智能管理主机11，所述智能管理主机11通过RS485总线传输数据到液晶显示屏15；传输的方式是RS485串口或者Modbus协议。

在本实施例中，所述智能管理主机11采用嵌入式系统或者工控机，负责对传感器数据进行采集、汇总和分析，计算变压器的寿命，并提供远程监测和管理接口。

在本实施例中，还包括远程终端设备8，所述远程终端设备8连接至光电转换器13，所述智能管理主机11、光电转换器13和远程终端设备8上预留有RJ45接口，所述智能管理主机11通过RJ45接口连接至光电转换器13，所述光电转换器13通过RJ45接口连接至远程终端设备8。智能管理主机11预留RJ45接口，可以通过该RJ45接口连接远程终端设备8完成变压器智能监测系统搭建，实现远程监测和管理。

在本实施例中，所述远程终端设备8为上位机或手机，通过远程终端设备8以便用户可以远程监测和关联变压器200。

在系统搭建完成后，需要进行系统测试，包括传感器数据采集测试、数据处理测试、算法计算测试、远程监测和管理测试等，以保证系统的稳定性和可靠性。

本实用新型技术有以下优点：

1.无需现场进行数据监测，给予用户极大的便利监测管理变压器；

2.本设计采用多个传感器进行各方位监测能够及时发现出现的问题点，避免造成更大的损失；

3.本设计采取多个传感器能够更全面更精准的发现变压器的异常情况；

4.本设计更精准通过各项参数去推算出变压器寿命；

5.在线监测终端极大提高监测数据的效率以及准确性，极大的减少人工成本以及提高人员安全。

以上所述仅为本实用新型的部分实施例，并非因此限制本实用新型的保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种变压器综合参数智能在线监测系统，其特征在于，包括：综合参数智能监测终端、温度监测模块、振动传感器、局放监测模块、环境噪声传感器、环境温湿度传感器和烟雾报警器；所述综合参数智能监测终端分别与温度监测模块、振动传感器、局放监测模块、环境噪声传感器、环境温湿度传感器和烟雾报警器连接；所述温度监测模块、振动传感器、局放监测模块、环境噪声传感器、环境温湿度传感器和烟雾报警器均连接至变压器的相应位置，用于监测所述变压器的不同参数。

2.如权利要求1所述的一种变压器综合参数智能在线监测系统，其特征在于，所述综合参数智能监测终端包括智能管理主机、局放监测主机、光电转换器、电参量传感器和液晶显示屏，所述智能管理主机分别与局放监测主机、光电转换器、电参量传感器、液晶显示屏、温度监测模块、振动传感器、环境噪声传感器、环境温湿度传感器和烟雾报警器连接；所述局放监测主机连接至局放监测模块。

3.如权利要求2所述的一种变压器综合参数智能在线监测系统，其特征在于，所述温度监测模块包括光纤温度传感器和光纤温控器，所述光纤温控器分别与光纤温度传感器和智能管理主机连接。

4.如权利要求3所述的一种变压器综合参数智能在线监测系统，其特征在于，所述局放监测模块包括UHF特高频局放传感器和HFCT高频电流局放传感器，所述UHF特高频局放传感器和HFCT高频电流局放传感器均连接至局放监测主机。

5.如权利要求2所述的一种变压器综合参数智能在线监测系统，其特征在于，所述电参量传感器为三相电能表。

6.如权利要求4所述的一种变压器综合参数智能在线监测系统，其特征在于，所述光纤温度传感器安装在变压器的绕组上，所述振动传感器安装在变压器的下夹件或者地面上，所述UHF特高频局放传感器和HFCT高频电流局放传感器安装在变压器的局部放电位置，所述环境噪声传感器安装在变压器周围的环境中，所述环境温湿度传感器安装在变压器周围的环境中，所述烟雾报警器安装在变压器的上方，所述电参量传感器连接到变压器的电路中。

7.如权利要求2所述的一种变压器综合参数智能在线监测系统，其特征在于，所述光纤温度传感器、振动传感器、环境噪声传感器、环境温湿度传感器、烟雾报警器和电参量传感器均通过RS485总线传输数据到智能管理主机，所述智能管理主机通过RS485总线传输数据到液晶显示屏；传输的方式是RS485串口或者Modbus协议。

8.如权利要求2所述的一种变压器综合参数智能在线监测系统，其特征在于，所述智能管理主机采用嵌入式系统或者工控机。

9.如权利要求2所述的一种变压器综合参数智能在线监测系统，其特征在于，还包括远程终端设备，所述远程终端设备连接至光电转换器；所述智能管理主机、光电转换器和远程终端设备上预留有RJ45接口，所述智能管理主机通过RJ45接口连接至光电转换器，所述光电转换器通过RJ45接口连接至远程终端设备。

10.如权利要求9所述的一种变压器综合参数智能在线监测系统，其特征在于，所述远程终端设备为上位机或手机。