一种基于振动信号的电力变压器故障诊断装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种基于振动信号的电力变压器故障诊断装置，涉及高压电力设备技术领域。该装置包括含有多测点的振动信号采集模块、内接电源的振动信号优化模块、振动信号在线后处理模块以及常异显示端和故障报警器；振动信号采集模块使用压电式振动传感器测量变压器箱体的振动信号并将振动信号传递给振动信号优化模块，振动信号优化模块将振动信号进行优化处理后传递给振动信号在线后处理模块，振动信号在线后处理模块对处理后的振动信号数据进行储存、数据可视化处理、数据对比分析后再传递给常异显示端和故障报警器，常异显示端显示振动信号的振动波纹图，故障报警器对故障状态进行语音播报。障状态进行语音播报。障状态进行语音播报。

【技术实现步骤摘要】
一种基于振动信号的电力变压器故障诊断装置


[0001]本技术涉及高压电力设备
，尤其涉及一种基于振动信号的电力变压器故障诊断装置。

技术介绍

[0002]电力变压器作为高压电力设备中重要的设备，在输变电系统中起到至关重要的作用，如果电力变压器在运行过程中出现故障，不仅会阻碍其自身的运行，还会造成输变电系统的损坏，影响电网的稳定性、安全性、经济性。因此实时掌握电力变压器的运行状态并及时发现存在的故障，使得运维人员及时采取相应措施以减低事故造成的损失很有必要。
[0003]现有的针对电力变压器的故障诊断方法：频响分析法、短路阻抗法、油色谱分析法等需要对电力变压器进行吊芯操作，设备繁多、操作复杂。目前研究人员进行的振动法研究电力变压器多数仍对变压器进行吊芯操作，针对铁芯和绕组单独进行研究以确定相应的故障，这样非常不利于在一线生产工作环境下实施，没法在不破坏电力变压器整体结构的情况下对故障进行诊断。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于振动信号的电力变压器故障诊断装置，在不破坏电力变压器整体结构的同时实现对电力变压器工作状态的实时监测并准确、及时的向工作人员报告存在的故障，保证电网的稳定性、安全性、经济性。
[0005]为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：一种基于振动信号的电力变压器故障诊断装置，包括含有多测点的振动信号采集模块、内接电源的振动信号优化模块、振动信号在线后处理模块以及常异显示端和故障报警器；所述振动信号采集模块布置在电力变压器箱体上与振动信号优化模块连接，振动信号优化模块与振动信号在线后处理模块连接，振动信号在线后处理模块与常异显示端和故障报警器连接；振动信号采集模块使用压电式振动传感器测量变压器箱体的振动信号并将振动信号传递给振动信号优化模块，振动信号优化模块将振动信号进行优化处理后传递给振动信号在线后处理模块，振动信号在线后处理模块对处理后的振动信号数据进行储存、数据可视化处理、数据对比分析后再传递给常异显示端和故障报警器，常异显示端显示振动信号的振动波纹图，故障报警器对故障状态进行语音播报。
[0006]优选地，所述振动信号采集模块包括五组三向振动传感器，分别布置在电力变压器箱体的前后侧、左右两侧和顶部。
[0007]优选地，所述振动信号采集模块中使用的三向振动传感器采用DH1A339E型的压电式振动传感器，对测点进行三向数据采集，其频率范围为2
‑
10000Hz，分辨率为0.0005g，量程为
±
1000m^s^
‑2。
[0008]优选地，所述振动信号采集模块中的五组三向振动传感器，其中两组每组9个振动
传感器，两组每组3个振动传感器，一组3个振动传感器，将五组振动传感器分别布置在电力变压器箱体前后面，两侧和顶部；将两组每组9个振动传感器布置在电力变压器的前后面，每个面布置1组，9个传感器分别布置在对应三相绕组的箱体前面的中间位置和距离上部，底部1/6位置处，前后面做相同布置；将两组每组3个传感器布置在电力变压器的两侧，3个传感器分别布置在对应绕组的箱体侧面的中间位置和距离上部，底部1/6位置处，两侧做相同布置；将一组3个传感器布置在电力变压器的顶部中间位置。
[0009]优选地，所述振动信号优化模块包括内部可调电源、二阶带通滤波电路、信号放大电路、带有五个独立通道的数电转换器，对振动信号进行滤波、放大、数电转换；所述数电转化器与信号放大电路之间的信号连接，由五通道组成，每个通道均采用独立的数电转换器和独立的DSP实时信号系统。
[0010]优选地，所述信号放大电路采用三级放大电路，第一级放大器采用射极跟随器；第二级放大器和第三级放大器均采用共射极放大电路。
[0011]优选地，所述二阶带通滤波电路通过二阶高通滤波电路和二阶低通滤波电路串联得到，二阶高通滤波电路和二阶低通滤波电路中的有源器件采用LM324。
[0012]优选地，所述常异显示端显示电力变压器实时工作状态的振动波纹图，当发生故障时增加显示故障情况；所述的故障报警器在故障发生时对存在的故障类型进行语音播报。
[0013]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本技术提供的一种基于振动信号的电力变压器故障诊断装置，在不影响电力变压器生产工作，保证电力变压器整体结构的情况下实现对电力变压器工作状态的实时监测并准确、及时地向工作人员报告存在的故障，保证电网的稳定性、安全性、经济性。
附图说明
[0014]图1为本技术实施例提供的一种基于振动信号的电力变压器故障诊断装置的结构示意图；
[0015]图2为本技术实施例提供的信号采集模块中的传感器在电力变压器前后面布置图，其中，(a)为前面布置图，(b)为后面布置图；
[0016]图3为本技术实施例提供的信号采集模块中的传感器在电力变压器两侧面布置图，其中，(a)为左侧面布置图，(b)为右侧面布置图；
[0017]图4为本技术实施例提供的振动信号优化模块中的信号放大电路图；
[0018]图5为本技术实施例提供的振动信号优化模块中的二阶带通滤波电路图；
[0019]图6为本技术实施例提供的一种基于振动信号的电力变压器故障诊断方法的流程图；
[0020]图7为本技术实施例提供的振动波纹分布示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
[0022]本实施例中，一种基于振动信号的电力变压器故障诊断装置，如图1所示，包括含
有多测点的振动信号采集模块、外接电源的振动信号优化模块、振动信号在线后处理模块以及常异显示端和故障报警器；所述振动信号采集模块布置在电力变压器箱体上，通过导线与振动信号优化模块连接，振动信号优化模块通过导线与振动信号在线后处理模块连接，振动信号在线后处理模块通过导线与常异显示端和故障报警器连接；振动信号采集模块使用压电式振动传感器测量变压器箱体的振动信号并通过导线将振动信号传递给振动信号优化模块，振动信号优化模块将信号进行滤波、放大、数电转换优化处理后通过导线传递给振动信号在线后处理模块，振动信号在线后处理模块对优化处理后的振动信号数据进行储存、数据可视化处理、数据对比分析后再通过导线传递给常异显示端和故障报警器，常异显示端显示振动信号的振动波纹图，故障报警器对故障状态进行语音播报。
[0023]所述振动信号采集模块包括五组三向振动传感器，其中两组每组9个振动传感器，两组每组3个振动传感器，一组3个振动传感器，将五组振动传感器分别布置在电力变压器箱体前后面如图2所示，两侧如图3所示和顶部；将两组每组9个振动传感器布置在电力变压器的前后面，每个面布置1组，9个传感器分别布置在对应三相绕组的箱体前面的中间位置和距离上部，底部1/6位置处，前后面做相同布置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于振动信号的电力变压器故障诊断装置，其特征在于：包括含有多测点的振动信号采集模块、内接电源的振动信号优化模块、振动信号在线后处理模块以及常异显示端和故障报警器；所述振动信号采集模块布置在电力变压器箱体上与振动信号优化模块连接，振动信号优化模块与振动信号在线后处理模块连接，振动信号在线后处理模块与常异显示端和故障报警器连接；振动信号采集模块使用压电式振动传感器测量变压器箱体的振动信号并将振动信号传递给振动信号优化模块，振动信号优化模块将振动信号进行优化处理后传递给振动信号在线后处理模块，振动信号在线后处理模块对处理后的振动信号数据进行储存、数据可视化处理、数据对比分析后再传递给常异显示端和故障报警器，常异显示端显示振动信号的振动波纹图，故障报警器对故障状态进行语音播报。2.根据权利要求1所述的一种基于振动信号的电力变压器故障诊断装置，其特征在于：所述振动信号采集模块包括五组三向振动传感器，分别布置在电力变压器箱体的前后侧、左右两侧和顶部。3.根据权利要求2所述的一种基于振动信号的电力变压器故障诊断装置，其特征在于：所述振动信号采集模块中使用的三向振动传感器采用DH1A339E型的压电式振动传感器，对测点进行三向数据采集，其频率范围为2
‑
10000Hz，分辨率为0.0005g，量程为
±
1000m^s^
‑2。4.根据权利要求2所述的一种基于振动信号的电力变压器故障诊断装置，其特征在于：所述振动信号采集模块中的五组三向振动传感器，其中两组每组9个振动传感器，两组每组3个振动传感器，一组3个振动传感器，将五组振动传...

【专利技术属性】
技术研发人员：范一鸣，张显忠，徐建源，林莘，曹辰，庚振新，王宏升，张帆，黄茗昊，王昕宇，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：新型
国别省市：