一种变压器噪音检测减震系统技术方案

本发明专利技术公开一种变压器噪音检测减震系统，包括减震单元、声音测量单元、通讯单元与主站系统，所述的减震单元是对变压器进行减震的装置，声音测量单元通过对变压器在运行中的运行声音的监测，并通过通讯单元传递给主站系统，由主站系统对反馈的信息进行处理。本发明专利技术提出了一个结合了变压器噪音治理、变压器状态监测的易于实施、监测成本低的解决方案，通过本发明专利技术的逐步推广应用，将有效降低配电变压器对邻近居民的噪声污染，同时可持续监测配电变压器运行状态，为提高供电可靠性、降低配电变压器各类运行故障提供重要支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种变压器噪音检测减震系统，属于噪音检测减震

技术介绍
变压器减震台是降低变压器振动噪音的有效技术手段，已在配电台区有一定应用。但目前的变压器减震台均不具备噪音监测功能，无法对自身的噪音抑制效果及运行状态进行有效监测与评估；另一方面，配电变压器每年均存在大量的故障现象，严重时会造成变压器本体的烧毁，甚至引发居民楼的火灾。目前，对于配变变压器的运行亦缺乏监控手段。由于目前缺乏针对配变运行状态的，可方便操作的技术检测手段，有经验的现场运维人员往往通过用耳听，来初步判断变压器的运行状态，参见的变压器异常声音包括：1、变压器通电正常运行情况下，因电流流过线圈在铁芯产生交变的磁通，这时变压器内声音较为均匀发出“嗡嗡”的电磁声，声音的响度随着负荷电流增加而变强；当过负荷时，线圈电流增大磁通密度也增大，导致铁芯的硅钢片振动变强烈“嗡、嗡„„”且有沉闷感。2、铁芯上有洒落的铁器零件或者用于固定夹紧铁芯的穿心螺杆有松动，螺杆在振动时发生移动等情况，可听到类似锤击声或强风吹的声音，如有“叮、叮、当、当”，“呼呼”声。3、变压器负载出现急剧变化的情况时，铁芯便会出现振荡，同时发出“咯、咯、咯、咯”的间断性声音，还可观察到变压器的监视测量仪表上指针出现摆动。4、变压器的高压套管因出现污秽，表面的光面釉质材料发生脱落或出现裂痕，遇到雾、露等潮湿天气时发生表面发电或闪络，这是在变压器旁可听到“嘶、嘶”的电晕声，夜晚还可发现有丝状的火花。5、变压器内部绕组间或线圈间发生短路故障时，箱体内会产生“噼噼啪啪”的放电声响；放电时间过长，强度较大还会出现巨大的轰鸣声，甚至会出现冒烟着火的严重事故。6、变压器内部有部件接触不良、接头松动以及有部分绝缘部件击穿时，变压器内传出“吱、吱”或者是“噼啪”的放电声；变压器的跌落式熔断器以及分接头开关出现接触不良，也会发出“吱、吱”声。变压器内部严重的放电现象会产生气体导致瓦斯保护动作。由以上可知变压器发出的噪音特征频谱与其运行状态有着必然的联系，对变压器噪音进行实时监测、分析与远程管理，可实现变压器运行状态的远程监控。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：本专利技术的目的在于；提出一种变压器噪音检测减震系统，在实现变压器减震的同时，做到对变压器运行状态的简单定性分析与粗略的定量分析，可实现变压器异常的及时报警，以指导运维人员及时至现场进行处理，将变压器的故障消灭在萌芽状态。本专利技术所采用的技术方案是：一种变压器噪音检测减震系统，包括减震单元、声音测量单元、通讯单元与主站系统，所述的减震单元是对变压器进行减震的装置，声音测量单元通过对变压器在运行中的运行声音的监测，并通过通讯单元传递给主站系统，由主站系统对反馈的信息进行处理。在本专利技术中：所述的减震单元包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体之间设有隔板，隔板的上端面和下端面分别设有弹簧组件，隔板上端面和下端面的弹簧组件呈相互对应排列，其中弹簧组件是由锥形弹簧交错排列而成，上壳体和下壳体内填充有阻尼材料组成的阻尼层，阻尼层内设有钢板；所述的阻尼层由四层阻尼材料构成，依次包括发泡材料层、橡胶材料层、环氧树脂层以及橡胶和泡沫塑料混合层。在本专利技术中：所述的声音测量单元包括声音采集模块和数据分析模块，通过实时采集、分析变压器声音，根据FFT变换将声信号的时域图转化成频谱图，可较清晰地判别声源信号中的主要成分，无论是变压器正常运行还是发生故障其声音信号的主要频率是特定的，通过主频率可判别故障类型，当监测分析到的现场声信号频谱为正常范围，本单元将按照固定存储间隔（存储间隔可调）记录数据，并定时上传至主站系统，当现场声音频谱出现非特征频谱时，该频谱作为事件实时上传至主站系统，同时测量期间记录到的频谱数据作为历史数据定时上传至主站系统。在本专利技术中：所述声音测量单元的电路包括信号检测模块电路和数据存储通讯模块电路，所述的信号检测模块电路包括多路AD部分、CPLD控制部分、SRAM存储部分和DSP数字信号处理部分，其中所述的多路AD部分对前端声音采集模块转换的电信号进行模数转换，所述的CPLD控制部分控制AD采样的时序，同时对采样信号通过并行总线存储在SRAM中，待到SRAM半满，通过SPI接口将信号传送给DSP，CPLD通过外扩SRAM来模拟双端口RAM的功能，所述的DSP硬件上通过SPI总线和CPLD通信，同并且通过一个I2C总线作为辅助总线防止异常事件的发生。在本专利技术中：所述信号检测模块电路包括声音信号处理电路、信号AD采样电路、CPLD协处理电路、CPLD外扩SRAM电路和DSP核心板；所述的声音信号处理电路采用AD622作为第一级运放，包含对信号的收集、滤波和放大；所述的信号AD采样电路以16位的AD6255作为AD采样芯片，同时内部集成了两个采样保持开关，可对两路信号进行同时采样；所述的CPLD协处理电路采用EPM240T100C5N，EPM240集成了一套SPI,SPI来实现CPLD与DSO的数据交换；所述的CPLD外扩SRAM电路包括64KSRAM，当SARM半满的时候,CPLD向DSP发送中断信号，DSP将SRAM中的数据取走；所述的DSP核心板为十层板设计、200个引脚接口和高性能的32位处中央理器TMS320C6747。在本专利技术中：所述的数据存储通讯模块电路包括以S3C6410芯片为核心的主控板，主控板采用底板加核心板的设计方式，其中所述的核心板主要包括ARM核芯片S3C6410、两片16位128M的mobileDDR、1G的NANDFlashK9G8G08、电源模块、时钟模块、100M以太网芯片DM9000AEP。在本专利技术中：所述的主站系统由应用服务器、通信服务器、数据库服务器与WEB服务器构成，上述服务器部署于同一网段，通过交换机进行数据交换，所述的通信服务器通过固定IP地址接收现场测量装置上传的声信号数据，现场测量装置至通信服务器的通信方式为GPRS或4G的公网无线通讯，通信服务器将现场数据传送至数据库服务器，数据库服务器将实时报警数据实时转发至应用服务器，将固定间隔测量的统计数据进行数据存储；所述的应用服务器调取数据库服务器的声信号测量数据，进行分析计算、报表生成；所述的WEB服务器以WEB服务方式为操作者提供人机界面，实现报警管理、数据查看、报表管理、台帐管理、用户管理、系统管理的功能。在本专利技术中：所述的主站系统还包括故障信息智能数据库，所述的故障信息智能数据库包括知识库、推理机、工作存储区及解释接口。本专利技术的有益效果：1、本专利技术有效降低配电变压器对邻近居民的噪声污染，同时可持续监测配电变压器运行状态，为提高供电可靠性、降低配电变压器各类运行故障提供重要支撑；2、减震单元能够有效的解决变压器运行过程中的噪音，对变压器产生噪音的有效控制率达到99%以上，同时避免了变压器在工作中产生的共振现象，不仅改善了周围居民的生活环境，而且确保了变压器的安全运行；3、对变压器噪音进行实时监测与分析，根据变压器运行时的噪音频谱分析，结合变压器各类故障的噪音特征频谱值，可实现基于声音频谱分析的变压器运行状态实时监控，在变压器故障初期可及时诊断故障类型并实时报警，指导相关人员及时运维。附图说明图1为本专利技术的系统拓扑示意图；图2为本专利技术中的减震单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器噪音检测减震系统，其特征在于：包括减震单元、声音测量单元、通讯单元与主站系统，所述的减震单元是对变压器进行减震的装置，声音测量单元通过对变压器在运行中的运行声音的监测，并通过通讯单元传递给主站系统，由主站系统对反馈的信息进行处理。

【技术特征摘要】
1.一种变压器噪音检测减震系统，其特征在于：包括减震单元、声音测量单元、通讯单元与主站系统，所述的减震单元是对变压器进行减震的装置，声音测量单元通过对变压器在运行中的运行声音的监测，并通过通讯单元传递给主站系统，由主站系统对反馈的信息进行处理。2.根据权利要求1所述的一种变压器噪音检测减震系统，其特征在于：所述的减震单元包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体之间设有隔板，隔板的上端面和下端面分别设有弹簧组件，隔板上端面和下端面的弹簧组件呈相互对应排列，其中弹簧组件是由锥形弹簧交错排列而成，上壳体和下壳体内填充有阻尼材料组成的阻尼层，阻尼层内设有钢板；所述的阻尼层由四层阻尼材料构成，依次包括发泡材料层、橡胶材料层、环氧树脂层以及橡胶和泡沫塑料混合层。3.根据权利要求1所述的一种变压器噪音检测减震系统，其特征在于：所述的声音测量单元包括声音采集模块和数据分析模块，通过实时采集、分析变压器声音，根据FFT变换将声信号的时域图转化成频谱图，可较清晰地判别声源信号中的主要成分，无论是变压器正常运行还是发生故障其声音信号的主要频率是特定的，通过主频率可判别故障类型，当监测分析到的现场声信号频谱为正常范围，本单元将按照固定存储间隔（存储间隔可调）记录数据，并定时上传至主站系统，当现场声音频谱出现非特征频谱时，该频谱作为事件实时上传至主站系统，同时测量期间记录到的频谱数据作为历史数据定时上传至主站系统。4.根据权利要求1所述的一种变压器噪音检测减震系统，其特征在于：所述声音测量单元的电路包括信号检测模块电路和数据存储通讯模块电路，所述的信号检测模块电路包括多路AD部分、CPLD控制部分、SRAM存储部分和DSP数字信号处理部分，其中所述的多路AD部分对前端声音采集模块转换的电信号进行模数转换，所述的CPLD控制部分控制AD采样的时序，同时对采样信号通过并行总线存储在SRAM中，待到SRAM半满，通过SPI接口将信号传送给DSP，CPLD通过外扩SRAM来模拟双端口RAM的功能，所述的DSP硬件上通过SPI总线和CPLD通信，同并且通过一个I2C总线作为辅助总线防止异常事件的发生。5.根据权利要求1所述的一种变压器噪音检测减震系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞俊，
申请(专利权)人：江苏声立方环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32