[實用新型]一種可移動式的變壓器振幅波譜特征參量采集裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720733367.3
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN206862491U
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張煒;黎大健;張玉波;蒲金雨;郭麗娟;鄔蓉蓉;王樂;蒙國斌
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G01R31/00
• 代理公司: 南寧東智知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)45117
• 代理人: 戴燕桃,巢雄輝

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷研究技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可移動式的變壓器振幅波譜特征參量采集裝置。

背景技術(shù)

電力變壓器的繞組變形及其引起的抗短路能力下降是嚴重的隱患，并將威脅電力系統(tǒng)的可靠運行。頻率響應(yīng)分析法雖然能夠在不用吊罩變壓器的情況下檢測其繞組是否變形，并具有較高的檢測靈敏度和準確性；但是該方法僅適用于在電力變壓器停電情況下測試，有礙于快速判別設(shè)備狀態(tài)。

運行中變壓器振幅（聲響）波譜信號的特征向量是表征工況的重要參量。變壓器運行時的磁致伸縮和漏磁將引起鐵芯疊片及繞組之間振幅，并通過絕緣油和鐵芯墊腳將振幅波譜信號傳遞至變壓器本體（油箱）表面，其第一條途徑是經(jīng)鐵芯的墊腳傳輸至油箱外殼表面；第二條途徑是經(jīng)絕緣油傳輸至油箱外殼表面。正常狀態(tài)下，空載時的振幅主要來源于激磁電流作用下的鐵芯振幅；負載時則疊加了負載電流作用下的繞組振幅。行業(yè)內(nèi)的運行經(jīng)驗及研究結(jié)果已經(jīng)表明，設(shè)備器身的振幅與其繞組及鐵芯的壓緊程度、繞組的位移及變形密切相關(guān)。此外，風(fēng)扇、油泵等冷卻系統(tǒng)的振動也是通過固體物質(zhì)傳輸至變壓器油箱外殼，但是其振動的頻譜集中在100赫茲左右。針對此問題，電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程（Q/CSG114002-2011）也已明確要求當油浸式電力變壓器在必要時測量其箱殼振幅。因此，可通過監(jiān)測油箱表面的振幅波譜信號而評估繞組及鐵芯的壓緊狀況、繞組的位移及變形狀態(tài)。但是同一振幅傳感器在變壓器不同位置測量到的振幅信號差別很大，而且頻域內(nèi)各個頻段的響應(yīng)也有很大不同；所以要準確判別故障，一定要選擇好最優(yōu)傳感器安裝位置，應(yīng)用合適的振幅波譜特征參量采集裝置，獲得更豐富的振幅信息。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種可移動式的變壓器振幅波譜特征參量采集裝置，具體技術(shù)方案如下：

一種可移動式的變壓器振幅波譜特征參量采集裝置包括電源單元、信號采集單元，信號處理單元、控制與傳輸單元；所述電源單元用于為信號采集單元、信號處理單元、控制與傳輸單元提供電源；所述信號采集單元用于采集變壓器外殼表面振動產(chǎn)生的信號并將采集到的變壓器外殼表面振動產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電壓信號后傳輸至信號處理單元；所述信號處理單元用于處理從信號采集單元傳輸來的電壓信號并將處理后的信號傳輸至控制與傳輸單元；所述傳輸與控制單元用于實現(xiàn)在多測點、遠距離變壓器振幅波譜特征參量采集過程中的控制與數(shù)據(jù)傳輸；所述電源單元、信號采集單元，信號處理單元、控制與傳輸單元依次連接。

進一步，所述電源單元包括可重復(fù)充電的鋰電池。

進一步，所述信號采集單元包括加速度振動傳感器。

進一步，所述信號處理單元包括帶通濾波器、運算放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、收發(fā)傳輸器；所述帶通濾波器與信號采集單元連接，帶通濾波器、運算放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、收發(fā)傳輸器依次連接，收發(fā)傳輸器和控制與傳輸單元連接；

所述帶通濾波器用于將信號采集單元傳輸來的電壓信號過濾掉干擾信號，傳輸至運算放大器，并抑制信號采集單元的共振信號；所述運算放大器用于通過二次積分將加速度信號轉(zhuǎn)換為振動位移信號，并將振動位移信號傳輸至模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將經(jīng)過運算放大器放大的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并存儲、傳輸至收發(fā)傳輸器；所述收發(fā)傳輸器用于將經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號傳輸至控制與傳輸單元。

進一步，所述控制與傳輸單元包括CC2530系列的片上系統(tǒng)處理芯片。

進一步，所述帶通濾波器采用PSoC5系列的單片機數(shù)字帶通濾波器模塊。

進一步，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用ADCINCVR模塊。

進一步，所述收發(fā)傳輸器采用異步收發(fā)傳輸器。

進一步，所述異步收發(fā)傳輸器采用PCI express系列的通用異步收發(fā)傳輸器。

本實用新型的有益效果為：

（1）本實用新型擺脫了傳統(tǒng)應(yīng)用模式所受場地、通信及時間條件的限制，開創(chuàng)性地實現(xiàn)了靈活定點、定時的智能監(jiān)測與故障診斷設(shè)備振動位移信號，提高了電力應(yīng)急響應(yīng)的機動能力，豐富了保障安全生產(chǎn)的檢測手段。

（2）本實用新型為應(yīng)用振動監(jiān)測測量技術(shù)為評估變壓器繞組及鐵芯的壓緊狀況、繞組的位移以及變形狀態(tài)提供了豐富的數(shù)據(jù)支撐，避免了變壓器器身正面或背面振幅波譜采集傳感器故障時的誤告警，提高了識別和判斷變壓器異常性質(zhì)、類別、程度、部位和原因的可靠性。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式