[發明專利]一種基于振動信號的電力變壓器故障診斷裝置及方法

在審

• 申請號: 202111042556.3
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113654786A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 范一鳴;徐建源;林莘;曹辰;庚振新;王宏升;張顯忠;張帆;黃茗昊;王昕宇
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01H11/08
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

1.一種基于振動信號的電力變壓器故障診斷裝置，其特征在于：包括含有多測點的振動信號采集模塊、內接電源的振動信號優化模塊、振動信號在線后處理模塊以及常異顯示端和故障報警器；所述振動信號采集模塊布置在電力變壓器箱體上與振動信號優化模塊連接，振動信號優化模塊與振動信號在線后處理模塊連接，振動信號在線后處理模塊與常異顯示端和故障報警器連接；振動信號采集模塊使用壓電式振動傳感器測量變壓器箱體的振動信號并將振動信號傳遞給振動信號優化模塊，振動信號優化模塊將振動信號進行優化處理后傳遞給振動信號在線后處理模塊，振動信號在線后處理模塊對處理后的振動信號數據進行儲存、數據可視化處理、數據對比分析后再傳遞給常異顯示端和故障報警器，常異顯示端顯示振動信號的振動波紋圖，故障報警器對故障狀態進行語音播報。

2.根據權利要求1所述的一種基于振動信號的電力變壓器故障診斷裝置，其特征在于：所述振動信號采集模塊包括五組三向振動傳感器，分別布置在電力變壓器箱體的前后側、左右兩側和頂部。

3.根據權利要求2所述的一種基于振動信號的電力變壓器故障診斷裝置，其特征在于：所述振動信號采集模塊中使用的三向振動傳感器采用DH1A339E型的壓電式振動傳感器，對測點進行三向數據采集，其頻率范圍為2-10000Hz,分辨率為0.0005g，量程為±1000m^s^^-2。

4.根據權利要求2所述的一種基于振動信號的電力變壓器故障診斷裝置，其特征在于：所述振動信號采集模塊中的五組三向振動傳感器，其中兩組每組9個振動傳感器，兩組每組3個振動傳感器，一組3個振動傳感器，將五組振動傳感器分別布置在電力變壓器箱體前后面，兩側和頂部；將兩組每組9個振動傳感器布置在電力變壓器的前后面，每個面布置1組，9個傳感器分別布置在對應三相繞組的箱體前面的中間位置和距離上部，底部1/6位置處，前后面做相同布置；將兩組每組3個傳感器布置在電力變壓器的兩側，3個傳感器分別布置在對應繞組的箱體側面的中間位置和距離上部，底部1/6位置處，兩側做相同布置；將一組3個傳感器布置在電力變壓器的頂部中間位置。

5.根據權利要求1所述的一種基于振動信號的電力變壓器故障診斷裝置，其特征在于：所述振動信號優化模塊包括內部可調電源、二階帶通濾波電路、信號放大電路、帶有五個獨立通道的數電轉換器，對振動信號進行濾波、放大、數電轉換；所述數電轉化器與信號放大電路之間的信號連接，由五通道組成，每個通道均采用獨立的數電轉換器和獨立的DSP實時信號系統，實現了多通道同步處理，通道之間無串擾影響。

6.根據權利要求5所述的一種基于振動信號的電力變壓器故障診斷裝置，其特征在于：所述信號放大電路采用三級放大電路，第一級放大器采用射極跟隨器提高輸入電阻，防止信號失真；第二級放大器和第三級放大器均采用共射極放大電路完成電路放大作用。

7.根據權利要求5所述的一種基于振動信號的電力變壓器故障診斷裝置，其特征在于：所述二階帶通濾波電路通過二階高通濾波電路和二階低通濾波電路串聯得到，二階高通濾波電路和二階低通濾波電路中的有源器件采用LM324。

8.根據權利要求2-7任一項所述的一種基于振動信號的電力變壓器故障診斷裝置，其特征在于：所述常異顯示端顯示電力變壓器實時工作狀態的振動波紋圖，當發生故障時將會增加顯示故障情況；所述的故障報警器會在故障發生時對存在的故障類型進行語音播報。