[發(fā)明專利]基于LABVIEW和音頻分析的換流變故障檢測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410197968.8
• 申請(qǐng)日: 2014-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN103954868A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陰春曉;閆全全;周孝法;王和杰;殷志良;冷超;林嘉揚(yáng);劉志龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)上海市電力公司
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種故障檢測(cè)裝置，尤其是涉及一種基于LABVIEW和音頻分析的換流變故障檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

換流變是高壓直流輸電工程中的關(guān)鍵設(shè)備，換流變通常都安裝有溫度傳感器、氣體繼電器、油流繼電器、壓力釋放閥等換流變組件，前3者也是換流變與其它設(shè)備連接的紐帶，它們?cè)谝欢ǔ潭壬媳ＷC換流變安全可靠運(yùn)行。但它們都是在換流變內(nèi)部故障發(fā)展到一定程度甚至是在比較嚴(yán)重的程度后才起作用。另外，如：穩(wěn)態(tài)比率差動(dòng)保護(hù)、工頻變化量比率差動(dòng)保護(hù)、后備保護(hù)，包括過流、零序過流、過電壓、零序過壓、飽和保護(hù)等換流變保護(hù)也是有其相應(yīng)的針對(duì)性或也要等換流變故障發(fā)展到一定程度才能動(dòng)作。

到目前為止，換流變?cè)诰€監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)直流偏磁造成的聲音增大、放電異常、內(nèi)外部機(jī)械性故障等異常運(yùn)行狀態(tài)缺乏監(jiān)測(cè)，日常運(yùn)維過程中主要依靠運(yùn)維人員在巡視時(shí)辨識(shí)換流變運(yùn)行是否存在異音進(jìn)行其異常運(yùn)行狀態(tài)的判別，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)此類異常運(yùn)行狀況，且人工巡檢方式存在著勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、檢測(cè)質(zhì)量與工作經(jīng)驗(yàn)相關(guān)度高、手段單一等不足，巡檢到位率也無法保證。因此，換流變運(yùn)行中的異音辨識(shí)是換流變安全運(yùn)行的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，急需一種方便、可靠、合理、設(shè)備巡檢工作效率和檢測(cè)質(zhì)量高的環(huán)流變故障檢測(cè)裝置，確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

中國(guó)專利200720058805.7公開了一種基于音頻監(jiān)測(cè)的工業(yè)設(shè)備實(shí)時(shí)在線故障報(bào)警器，此發(fā)明包括安裝在所監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備區(qū)域的傳聲器、放大器、發(fā)射器和安裝在監(jiān)測(cè)室里的接收器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、發(fā)光二極管，存在著無線發(fā)射在電磁環(huán)境中會(huì)發(fā)生信號(hào)干擾、未詳細(xì)介紹音頻分析的處理系統(tǒng)等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種具有可靠、合理、設(shè)備巡檢工作效率和檢測(cè)質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)的基于LABVIEW和音頻分析的換流變故障檢測(cè)裝置。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種基于LABVIEW和音頻分析的換流變故障檢測(cè)裝置，安裝在換流變上，所述的故障檢測(cè)裝置包括線纜、傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、光纖收發(fā)器、工控機(jī)和服務(wù)器，所述的傳感器安裝在換流變的外殼上，輸出端與信號(hào)調(diào)理電路的輸入端連接，所述的信號(hào)調(diào)理電路的輸出端連接光纖收發(fā)器的輸入端，所述的光纖收發(fā)器的輸出端通過線纜連接工控機(jī)，所述的工控機(jī)通過線纜連接換流變，并通過局域網(wǎng)與服務(wù)器雙向連接。

所述的傳感器采用電容式聲傳感器。

所述的信號(hào)調(diào)理電路包括放大器、濾波器和A/D轉(zhuǎn)化器，所述的放大器輸入端連接傳感器的輸出端，輸出端連接濾波器的輸入端，所述的濾波器輸出端連接A/D轉(zhuǎn)化器的輸入端，所述的A/D轉(zhuǎn)化器的輸出端連接光纖收發(fā)器的輸入端。

所述的線纜設(shè)置在預(yù)埋管、線槽或電纜溝內(nèi)。

所述的線纜為鎧裝電源電纜或電力光纜。

所述的工控機(jī)包括顯示器、控制處理器和預(yù)警器，所述的控制處理器分別與光纖收發(fā)器的輸出端、顯示器、預(yù)警器和服務(wù)器相連接。

所述預(yù)警器為聲光式。

所述的服務(wù)器包括多畫面顯示器、控制處理器、數(shù)據(jù)庫(kù)和預(yù)警器，所述的控制處理器分別與工控機(jī)、多畫面顯示器、數(shù)據(jù)庫(kù)和預(yù)警器相連接。

所述的控制處理器采用16位單片機(jī)，所述的數(shù)據(jù)庫(kù)采用擴(kuò)展存儲(chǔ)芯片。

所述的工控機(jī)、光纖收發(fā)器、信號(hào)調(diào)理電路和傳感器均設(shè)有多個(gè)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)本發(fā)明使用的電容式聲傳感器具有本體噪聲較低而且動(dòng)態(tài)范圍較廣可提供正確的頻譜數(shù)據(jù)，全響應(yīng)穩(wěn)定性好，可保證振幅值固定等優(yōu)點(diǎn)，適合在高溫、腐蝕性場(chǎng)所以及高電壓、強(qiáng)電場(chǎng)等惡劣電磁環(huán)境下對(duì)換流變的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)；安裝在換流變箱體上，安裝和檢修都可在線運(yùn)行，聲信號(hào)傳播不影響換流變的正常運(yùn)行。

2)本發(fā)明減小了因換流變的電磁環(huán)境而產(chǎn)生的信號(hào)干擾。換流變外殼固定安裝方式的音頻傳感器均采用有線傳輸方式，本發(fā)明中使用的線纜，用鎧裝電源電纜及電力專用光纜，電纜溝以外部分全部外套熱鍍鋅管，以避免換流變的強(qiáng)電場(chǎng)、強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)造成的干擾，每個(gè)測(cè)點(diǎn)的音頻傳感器連接到光纖收發(fā)器，收發(fā)器為單向的，通過光纖收發(fā)器將音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控后臺(tái)。光纖的使用保障了音頻信號(hào)的穩(wěn)定性和高質(zhì)量，使其不會(huì)在電站強(qiáng)磁場(chǎng)的影響下發(fā)生信號(hào)干擾。