[發明專利]一種變壓器監控系統及監控方法

在審

• 申請號: 201710460288.4
• 申請日: 2017-06-17
• 公開（公告）號: CN107272486A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 陳元星
• 申請（專利權）人: 丹鳳縣鑫偉電子有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 西安創知專利事務所61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種變壓器監控系統，其特征在于：包括用于檢測變壓器工作狀態的變壓器工況檢測裝置和對所述變壓器工況檢測裝置所檢測信息進行分析處理的監控裝置，所述監控裝置包括微處理器(1)、與微處理器(1)相接的數據存儲器(10)和通信模塊(14)，所述微處理器(1)的輸入端接有數據采集模塊(15)和用于參數設定的參數輸入模塊(9)，所述微處理器(1)的輸出端接有液晶顯示屏(11)、預警模塊(13)和冷卻模塊(12)；

所述變壓器工況檢測裝置包括溫度檢測模塊、對變壓器工作電流進行檢測的電流傳感器(6)和對變壓器工作電壓進行檢測的電壓傳感器(5)，以及對變壓器內油位進行檢測的油位傳感器(8)和對變壓器內所產生噪音強度進行檢測的噪音傳感器(7)，所述溫度檢測模塊包括對變壓器內繞組溫度進行檢測的第一溫度傳感器(2)、對變壓器內鐵芯溫度進行檢測的第二溫度傳感器(3)和對變壓器油溫進行檢測的第三溫度傳感器(4)，所述第一溫度傳感器(2)、第二溫度傳感器(3)、第三溫度傳感器(4)、電壓傳感器(5)、電流傳感器(6)、噪音傳感器(7)和油位傳感器(8)的輸出端均與與數據采集模塊(15)的輸入端相接。

2.按照權利要求1所述的一種變壓器監控系統，其特征在于：所述微處理器(1)包括單片機、ARM微處理器或DSP微處理器。

3.按照權利要求1或2所述的一種變壓器監控系統，其特征在于：所述第一溫度傳感器(2)、第二溫度傳感器(3)和第三溫度傳感器(4)均為非接觸式溫度傳感器。

4.按照權利要求1或2所述的一種變壓器監控系統，其特征在于：所述通信模塊(14)為串口通信模塊或無線通信模塊。

5.一種利用如權利要求1所述變壓器監控系統對變壓器進行監控的方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

步驟一、變壓器工況實時檢測及檢測信息同步上傳，具體過程如下：采用所述變壓器工況檢測裝置對變壓器的工作狀況進行實時檢測，具體為：第一溫度傳感器(2)對變壓器內繞組溫度進行檢測，并將檢測到的繞組溫度發送至數據采集模塊(15)，第二溫度傳感器(3)對變壓器內鐵芯溫度進行檢測，并將檢測到的鐵芯溫度發送至數據采集模塊(15)，第三溫度傳感器(4)對變壓器油溫進行檢測，并將檢測到的油溫發送至數據采集模塊(15)；油位傳感器(8)對變壓器內油位進行檢測，并將檢測到的油位發送至數據采集模塊(15)，噪音傳感器(7)對變壓器內所產生噪音強度進行檢測，并將檢測到的噪音強度發送至數據采集模塊(15)，同時，電流傳感器(6)對變壓器工作電流進行檢測，并將檢測到的工作電流發送至數據采集模塊(15)，電壓傳感器(5)對變壓器工作電壓進行檢測，并將檢測到的工作電壓發送至數據采集模塊(15)，獲取變壓器的工作狀態信息；

步驟二、變壓器工作狀況信息的存儲：采用所述數據采集模塊(15)按照預先設定的采樣時間對變壓器工作狀況信息進行采集，并將采集到的變壓器工作狀態信息發送至微處理器(1)，并同步存儲至數據存儲器(10)中；

步驟三、變壓器工作狀態信息分析處理并輸出故障診斷結果：采用所述微處理器(1)按照采樣時間先后順序分別對存儲至數據存儲器(10)中的各個采樣時間的變壓器工作狀態信息進行處理，得出各個采樣時間變壓器的故障診斷結果；

所述故障診斷結果包括變壓器是否存在故障和變壓器故障的類型，所述變壓器故障類型包括繞組過熱故障、鐵芯過熱故障、油溫過熱、油位低、過載故障、過壓故障、器件松動故障和鐵磁諧振故障；

所述微處理器(1)對存儲至數據存儲器(10)中的任一采樣時間采集到的變壓器工作狀態信息進行處理時，過程如下：

步驟201、采用所述微控制器(1)根據數據存儲器(10)中存儲的第一溫度傳感器(2)、第二溫度傳感器(3)和第三溫度傳感器(4)所檢測信息，判斷此時刻變壓器是否存在繞組過熱故障、鐵芯過熱故障和油溫過熱：當第一溫度傳感器(2)所檢測到的繞組溫度大于繞組溫度閾值時，說明此時刻變壓器存在繞組過熱故障，微控制器(1)控制預警模塊(13)預警提示，并同步通過液晶顯示屏(11)對繞組溫度值進行顯示；當第二溫度傳感器(3)所檢測到的鐵芯溫度大于鐵芯溫度閾值時，說明此時刻變壓器存在鐵芯過熱故障，微控制器(1)控制預警模塊(13)預警提示，并同步通過液晶顯示屏(11)對鐵芯溫度值進行顯示；當第三溫度傳感器(4)所檢測到的第三溫度大于油溫閾值時，說明此時刻變壓器存在油溫過熱，微控制器(1)控制預警模塊(13)預警提示，并同步通過液晶顯示屏(11)對油溫進行顯示；

步驟202、采用所述微控制器(1)根據數據存儲器(10)中存儲的油位傳感器(8)所檢測信息，判斷時刻變壓器是否存在油位低故障：當油位傳感器(8)所檢測到的油位小于油位閾值時，說明此時刻變壓器存在油位低故障，微控制器(1)控制預警模塊(13)預警提示，并同步通過液晶顯示屏(11)對油位進行顯示；

步驟203、采用所述微控制器(1)根據數據存儲器(10)中存儲的電流傳感器(6)和電壓傳感器(5)所檢測信息，判斷時刻變壓器是否存在過載故障和過壓故障：當電流傳感器(6)所檢測到的電流大于額定電流時，說明此時刻變壓器存在過載故障，微控制器(1)控制預警模塊(13)預警提示，并同步通過液晶顯示屏(11)對電流進行顯示；當電壓傳感器(5)所檢測到的電壓大于額定電壓時，說明此時刻變壓器存在過壓故障，微控制器(1)控制預警模塊(13)預警提示，并同步通過液晶顯示屏(11)對電壓進行顯示；

步驟204、采用所述微控制器(1)根據數據存儲器(10)中存儲的噪音傳感器(7)所檢測信息，判斷時刻變壓器是否存在器件松動故障或者鐵磁諧振故障：當噪音傳感器(7)所檢測到的噪音強度大于噪音設定值時，說明此時刻變壓器存在器件松動故障或者鐵磁諧振故障，微控制器(1)控制預警模塊(13)預警提示，并同步通過液晶顯示屏(11)對噪音強度進行顯示；

步驟205、返回步驟201，采用所述微控制器對存儲至數據存儲器(10)中的下一個采樣時刻的變壓器工作狀態信息進行分析處理。

6.按照權利要求5所述的方法，其特征在于：步驟201中繞組溫度閾值為50℃～65℃，鐵芯溫度閾值為70℃～80℃，油溫閾值為50℃～55℃。