变压器绕组变形带电监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种变压器绕组变形带电监测装置，包括信号获取单元、信号调理单元、信号采集单元、通信单元、云服务器。信号获取单元用于获取变压器的输入侧电压/电流、输出侧电压/电流；信号调理单元用于调理所获取的信号；信号采集单元用于同步采集变压器的输入侧电压/电流的幅度和相位、输出侧电压/电流的幅度和相位；通信单元用于传输所采集的信号；云服务器用于基于变压器的输入侧电压/电流的幅度和相位、输出侧电压/电流的幅度和相位计算得到变压器的带电运行等效阻抗，并通过比较变压器的带电运行等效阻抗得到变压器的绕组变形情况。本发明专利技术可对变压器绕组变形状态进行带电监测，且监测误差较小，可以确保变压器安全运行。

Live monitoring device for transformer winding deformation

【技术实现步骤摘要】
变压器绕组变形带电监测装置
本专利技术属于电力测量
，具体涉及一种变压器绕组变形带电监测装置。
技术介绍
变压器是输变电系统的关键设备之一，其运行状态直接影响电力系统的可靠性和安全性。绕组是变压器的核心组成部件，其状态直接关系到变压器整个运行的工况。当绕组由于瞬间电动力及发热，导致其外形尺寸及叠压发生物理位移时，则该绕组即发生了变形。绕组变形可导致变压器电场磁场与设计正常比较发生较大的变化，可导致变压器阻抗和损耗增加，从而导致变压器铁芯局部过热、绝缘层老化、变压器油质变化、色谱超标，甚至造成变压器烧毁。目前对变压器绕组变形主要采用频率响应分析法进行测量，主要参考标准为：DL/T911-2004电力变压器绕组变形的频率响应分析法。该方法主要是通过检测变压器各个绕组的幅频响应特性，并对检测结果进行纵向或横向比较，根据幅频响应特性的变化程度，判断变压器可能发生的绕组变形。其主要原理是认为变压器的绕组在较高频率的电压作用下，可视为一个由线形电阻、电感、电容等分布参数构成的无源双口网络。若绕组发生变形，绕组内部的分布电感、电容等参数必然改变，从而使得网络的频率响应特性发生变化。通过检测变压器其绕组的频率响应特性的变化来表征其绕组的变形情况是该方法的主要原理。目前已有的这种变压器绕组变形测试仪主要问题如下：1.进行频率响应分析法的变压器绕组变形测试时，变压器必须退出运行状态，即不带电状态，通过测试装置发出连续频率变化的电压型号，测试绕组的频率响应，该测试方法不能用于带电变压器的测试，而绝大多数的测试是不允许停电的，因此无法完成测试；2.频率响应分析法施加给变压器绕组的电压信号极其微弱，一般在几伏至十几伏的范围，该电压给变压器（特别是大容量变压器）的激励是非常微弱的，由于响应信号非常微弱，常常用dB（分贝）来表示，其信噪比也大为降低，测量误差非常大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种误差较小、可以带电对变压器绕组变形情况进行测试的变压器绕组变形带电监测装置。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种变压器绕组变形带电监测装置，用于对变压器的绕组变形情况进行带电监测，所述变压器绕组变形带电监测装置包括：信号获取单元，所述信号获取单元与所述变压器相连接，用于获取所述变压器的输入侧电压、输入侧电流、输出侧电压和输出侧电流；信号采集单元，所述信号采集单元与所述信号获取单元通信连接，用于由所述变压器的输入侧电压、输入侧电流、输出侧电压、输出侧电流同步采集所述变压器的输入侧电压的幅度和相位、输入侧电流的幅度和相位、输出侧电压的幅度和相位、输出侧电流的幅度和相位；云服务器，所述云服务器与所述信号采集单元通信连接，用于基于所述变压器的输入侧电压的幅度和相位、输入侧电流的幅度和相位、输出侧电压的幅度和相位、输出侧电流的幅度和相位计算得到所述变压器的带电运行等效阻抗，并通过比较所述变压器的带电运行等效阻抗得到所述变压器的绕组变形情况。优选的，所述变压器绕组变形带电监测装置还包括信号调理单元，所述信号调理单元连接在所述信号获取单元和所述信号采集单元之间，用于将所述信号获取单元获取的所述变压器的输入侧电压、输入侧电流、输出侧电压和输出侧电流进行调理后送入所述信号采集单元。优选的，所述变压器绕组变形带电监测装置还包括通信单元，所述通信单元连接在所述信号采集单元和所述云服务器之间，用于将所述信号采集单元采集到的所述变压器的输入侧电压的幅度和相位、输入侧电流的幅度和相位、输出侧电压的幅度和相位、输出侧电流的幅度和相位送入所述云服务器。优选的，所述信号获取单元包括：变压器输入侧电压/电流互感器，所述变压器输入侧电压/电流互感器用于获取所述变压器的输入侧电压、输入侧电流；变压器输出侧电压/电流互感器，所述变压器输出侧电压/电流互感器用于获取所述变压器的输出侧电压、输出侧电流。优选的，所述信号采集单元包括：第一信号采集卡，所述第一信号采集卡用于由所述变压器的输入侧电压、输入侧电流采集所述变压器的输入侧电压的幅度和相位、输入侧电流的幅度和相位；第二信号采集卡，所述第二信号采集卡用于由所述变压器的、输出侧电压、输出侧电流采集所述变压器的输出侧电压的幅度和相位、输出侧电流的幅度和相位；第一授时模块，所述第一授时模块与所述第一信号采集卡相连接，用于对所述第一信号采集卡进行时钟同步；第二授时模块，所述第二授时模块与所述第二信号采集卡相连接，用于对所述第二信号采集卡进行时钟同步。优选的，所述第一授时模块、所述第二授时模块均为GPS授时模块或北斗授时模块。优选的，所述信号调理单元包括：输入侧电压/电流信号调理模块，所述输入侧电压/电流信号调理模块用于将所述信号获取单元获取的所述变压器的输入侧电压、输入侧电流进行调理后送入所述信号采集单元；输出侧电压/电流信号调理模块，所述输出侧电压/电流信号调理模块用于将所述信号获取单元获取的所述变压器的输出侧电压和输出侧电流进行调理后送入所述信号采集单元。优选的，所述通信单元包括：第一通信模块，所述第一通信模块用于将所述信号采集单元采集到的所述变压器的输入侧电压的幅度和相位、输入侧电流的幅度和相位送入所述云服务器；第二通信模块，所述第二通信模块用于将所述信号采集单元采集到的所述变压器的输出侧电压的幅度和相位、输出侧电流的幅度和相位送入所述云服务器。优选的，所述云服务器计算所述变压器的带电运行等效阻抗的方法为：根据所述变压器的输入侧电压的幅度和相位、输入侧电流的幅度和相位计算所述变压器等效的无源线性双端口网络与所述变压器的负载等效的无源线性单端口网络的总等效阻抗，根据所述变压器的输出侧电压的幅度和相位、输出侧电流的幅度和相位计算变压器的负载等效的无源线性单端口网络的负载等效阻抗，进而通过所述总等效阻抗和所述负载等效阻抗的得到所述变压器的带电运行等效阻抗。优选的，所述云服务器通过纵向或横向比较得到所述变压器的绕组变形情况。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术可对变压器绕组变形状态进行带电监测，且监测误差较小，可以确保变压器安全运行。附图说明附图1为本专利技术的变压器绕组变形带电监测装置的原理图。附图2为变压器与负载的等效模型框图。具体实施方式下面结合附图所示的实施例对本专利技术作进一步描述。实施例一：如附图1所示，一种用于对变压器的绕组变形情况进行带电监测的变压器绕组变形带电监测装置，包括信号获取单元、信号采集单元、云服务器，还可以包括信号调理单元和通信单元。信号获取单元与变压器相连接，其用于获取变压器的输入侧电压、输入侧电流、输出侧电压和输出侧电流。信号获取单元包括变压器输入侧电压/电流互感器和变压器输出侧电压/电流互感器。变压器输入侧电压/电流互感器用于获取变压器的输入侧电压、输入侧电流；变压器输出侧电压/电流互感器用于获取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压器绕组变形带电监测装置，用于对变压器的绕组变形情况进行带电监测，其特征在于：所述变压器绕组变形带电监测装置包括：/n信号获取单元，所述信号获取单元与所述变压器相连接，用于获取所述变压器的输入侧电压、输入侧电流、输出侧电压和输出侧电流；/n信号采集单元，所述信号采集单元与所述信号获取单元通信连接，用于由所述变压器的输入侧电压、输入侧电流、输出侧电压、输出侧电流同步采集所述变压器的输入侧电压的幅度和相位、输入侧电流的幅度和相位、输出侧电压的幅度和相位、输出侧电流的幅度和相位；/n云服务器，所述云服务器与所述信号采集单元通信连接，用于基于所述变压器的输入侧电压的幅度和相位、输入侧电流的幅度和相位、输出侧电压的幅度和相位、输出侧电流的幅度和相位计算得到所述变压器的带电运行等效阻抗，并通过比较所述变压器的带电运行等效阻抗得到所述变压器的绕组变形情况。/n

【技术特征摘要】
1.一种变压器绕组变形带电监测装置，用于对变压器的绕组变形情况进行带电监测，其特征在于：所述变压器绕组变形带电监测装置包括：
信号获取单元，所述信号获取单元与所述变压器相连接，用于获取所述变压器的输入侧电压、输入侧电流、输出侧电压和输出侧电流；
信号采集单元，所述信号采集单元与所述信号获取单元通信连接，用于由所述变压器的输入侧电压、输入侧电流、输出侧电压、输出侧电流同步采集所述变压器的输入侧电压的幅度和相位、输入侧电流的幅度和相位、输出侧电压的幅度和相位、输出侧电流的幅度和相位；
云服务器，所述云服务器与所述信号采集单元通信连接，用于基于所述变压器的输入侧电压的幅度和相位、输入侧电流的幅度和相位、输出侧电压的幅度和相位、输出侧电流的幅度和相位计算得到所述变压器的带电运行等效阻抗，并通过比较所述变压器的带电运行等效阻抗得到所述变压器的绕组变形情况。


2.根据权利要求1所述的变压器绕组变形带电监测装置，其特征在于：所述变压器绕组变形带电监测装置还包括信号调理单元，所述信号调理单元连接在所述信号获取单元和所述信号采集单元之间，用于将所述信号获取单元获取的所述变压器的输入侧电压、输入侧电流、输出侧电压和输出侧电流进行调理后送入所述信号采集单元。


3.根据权利要求1所述的变压器绕组变形带电监测装置，其特征在于：所述变压器绕组变形带电监测装置还包括通信单元，所述通信单元连接在所述信号采集单元和所述云服务器之间，用于将所述信号采集单元采集到的所述变压器的输入侧电压的幅度和相位、输入侧电流的幅度和相位、输出侧电压的幅度和相位、输出侧电流的幅度和相位送入所述云服务器。


4.根据权利要求1所述的变压器绕组变形带电监测装置，其特征在于：所述信号获取单元包括：
变压器输入侧电压/电流互感器，所述变压器输入侧电压/电流互感器用于获取所述变压器的输入侧电压、输入侧电流；
变压器输出侧电压/电流互感器，所述变压器输出侧电压/电流互感器用于获取所述变压器的输出侧电压、输出侧电流。


5.根据权利要求1所述的变压器绕组变形带电监测装置，其特征在于：所述信号采集单元包括：
第一信号采集卡，所述第一信号采集卡用于由所述变压器的输入侧电压、输入侧电流采集所述变压器的输入侧电压的幅度和相位、输...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜杏辉，董巍，童彬，
申请(专利权)人：苏州华电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32