[發明專利]變壓器運行狀態聲音在線監測和分析系統

無效

• 申請號: 201010574919.3
• 申請日: 2010-12-07
• 公開（公告）號: CN102261948A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 呂鋼
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 孔金滿

技術領域

????本發明屬于變電站監控技術領域，特別是一種變壓器運行聲音在線監測和分析系統。?

背景技術

聲音是反映變壓器運行正常與否的一個主要表現。變壓器正常運行時,應發出均勻的“嗡嗡”聲，這是由于交流電通過變壓器線圈時產生的電磁力吸引硅鋼片及變壓器自身的振動而發出的響聲.如果產生不均勻或其它異音,都屬不正常的。??????

變壓器聲音比平時增大,聲音異常,可能有以下原因：

1.?電網發生過電壓.電網發生單相接地或產生諧振過電壓時,都會使變壓器的聲音增大；

2.?變壓器過負荷時,將會使變壓器發出沉重的嗡嗡聲；

3.?變壓器有雜音，有可能是由于變壓器上的某些零部件松動而引起的振動.如果伴有變壓器聲音明顯增大,且電流電壓無明顯異常時,則可能是內部夾件或壓緊鐵芯的螺釘松動,使硅鋼片振動增大所造成的；

4.?變壓器有放電聲，變壓器有“劈啪”的放電聲,若在夜間或陰雨天氣下,看到變壓器套管附近有藍色的電暈或火花,則說明瓷件污穢嚴重或設備線卡接觸不良.若是變壓器內部放電則是不接地的部件靜電放電或線圈匝間放電,或由于分接開關接觸不良放電；

5.?變壓器有爆裂聲，說明變壓器內部或表面絕緣擊穿,應立即將變壓器停用檢查；

6.?變壓器有水沸騰聲,且溫度急劇變化,油位升高,則應判斷為變壓器繞組發生短路或分接開關接觸不良引起的嚴重過熱,應立即將變壓器停用檢查。

通過對以上現象的分析可以看出變壓器的很多異常工況都可以致使變壓器的聲音變大，所以我們可以實時采集變壓器的聲音信號進行變壓器的狀態進行判斷，以此來判斷變壓器的內部故障或潛伏性故障。?

對變壓器運行狀態的聲音在線監測方法，使有關管理人員能在自己的辦公電腦中隨時掌握各站主變的運行狀態，以便及時作出決策，預防事故的發生。?

發明內容

本發明的目的是提供一種變壓器運行狀態聲音在線監測和分析系統，可以實時顯示變壓器運行中的聲音數值，并能夠對變壓器的異常狀態給出指示和記錄。?

本發明的目的是通過下述技術方案來實現的。?

本發明的變壓器運行狀態聲音在線監測和分析系統，其特征在于由計算機，與此計算機相連接的中央處理單元，分別與此中央處理單元相連接的設在變壓器中的變壓器聲音傳感器采集單元、設在變壓器外的現場聲音傳感器采集單元和設在變壓器油箱外的高頻聲學傳感器所組成，所述的計算機中設有圖形顯示功能模塊、趨勢分析功能模塊、數據報表功能模塊和報警功能模塊，所述的中央處理單元由一種精簡指令集RISC架構的中央處理器和實時操作系統構成，當變壓器投入運行時，首先記錄一段正常運行時的聲音信號并進行存儲，把此段聲音信號認為是正常的聲音信號，作為判斷變壓器運行是否正常的閾值，之后對實時采集到的聲音信號和此前儲存的閾值進行比較，以此判斷變壓器的運行工況。?

所述的變壓器聲音傳感器采集單元為超寬頻率抗震型光纖變壓器聲音傳感器采集單元，所述的現場聲音傳感器采集單元為超寬頻率抗震型光纖變壓器聲音傳感器采集單元。??

所述的變壓器聲音傳感器采集單元實時采集變壓器的運行狀態的聲音信號，所述的現場聲音傳感器采集單元采集變壓器現場附近的聲音信號，采集到的變壓器的運行狀態的聲音信號和變壓器現場附近的聲音信號同時傳到所述的中央處理單元，此中央處理單元的精簡指令集RISC通過對兩種信號的分析，濾掉現場的背景音，由此得到變壓器運行狀態的聲音。

所述的中央處理單元將所得到變壓器運行狀態的聲音信號傳到所述的計算機，經計算機中的圖形顯示功能模塊、趨勢分析功能模塊、數據報表功能模塊和報警功能模塊進行處理后分別進行圖形顯示、趨勢分析、編制數據報表，發現報警狀況時及時發送報警信號。?

本系統通過超寬頻率抗震型光纖聲音傳感器采集變壓器正常運行時發出的“嗡嗡”聲和通過輔助超寬頻率抗震型光纖聲音傳感器采集變壓器附近的聲音。利用輔助超寬頻率抗震型光纖聲音傳感器采集到的變壓器附近的聲音可以濾掉雷電等外界背景音。通過光纖將兩種聲音信號傳送到中央處理單元，中央處理單元將此信號進行儲存，并由計算機分析和存儲，同時能畫出實時曲線。?

當變壓器投入運行時，首先記錄一段正常運行時的聲音信號并進行存儲，把此段聲音信號認為是正常的聲音信號，之后對實時采集到的聲音信號和此前儲存的信息進行比較和模糊處理，以此判斷變壓器的運行工況。?