一种变压器绕组变形在线监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种变压器绕组变形在线监测装置，该装置通过采集三圈变压器高压侧、中压侧和低压侧或两圈变压器高压侧、低压侧的电压与电流，计算出运行中变压器的阻抗参数，并结合变压器铭牌上记录的技术数据中的阻抗指标，计算变压器绕组变形百分比，确定变压器是否存在绕组异常，并输出相应的监测结果；其中，当变压器绕组变形百分比大于变压器绕组变形百分比定值时，输出提示变压器绕组异常的监测结果。因此，本实用新型专利技术不仅能够对变压器绕组变形状况进行准确地监测，同时还输出提示变压器绕组异常的监测结果，提示运维人员对变压器绕组可能发生的故障及时进行诊断和检修。压器绕组可能发生的故障及时进行诊断和检修。压器绕组可能发生的故障及时进行诊断和检修。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器绕组变形在线监测装置


[0001]本技术涉及变压器故障监测
，特别是涉及一种变压器绕组变形在线监测装置。

技术介绍

[0002]电力变压器是电力系统中最重要的设备之一，大型变压器的安全运行直接影响到电网的可靠性与稳定性。变压器在运行过程中，特别是变压器的绕组和绝缘要承受高电压、强磁场和很大的机械负荷、热负荷的作用，因此要求变压器绕组等部件要具备足够的电气绝缘强度机械强度以及耐热能力，并且能够承受一定的过电流、过电压和短路电动力的冲击。由于变压器在运行过程中受到各种短路故障电流的冲击是不可避免的，尤其是在近距离短路和出口故障时，绕组会受到来自短路电流带来的非常大的冲击力，从而使得绕组温度升高，且变压器有关导线的机械强度削弱，最终变压器绕组在电动力的作用下会产生变形甚至完全报废。
[0003]虽然电力变压器在结构设计上有严格的要求，但绕组变形的情况却常有发生，对变压器的安全运行带来严重影响。因此，变压器绕组变形诊断越来越受到相关部门的重视，通过对变压器绕组变形状况进行准确地监测，对可能发生的故障及时进行诊断和检修，可以有效的减少变压器运行故障的发生几率，提高电力系统的稳定性。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于：提供一种变压器绕组变形在线监测装置，能够对变压器绕组变形状况进行准确地在线监测，并将监测到变压器绕组变形相关的数据输出，方便运维人员对变压器绕组可能发生的故障及时进行诊断和检修。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0006]一种变压器绕组变形在线监测装置，其包括：
[0007]处理模块，采集模块，以及至少一个AD转换模块；其中，
[0008]所述AD转换模块，用于将输入的变压器高压侧、中压侧和低压侧的电压信号及电流信号或输入的变压器高压侧和低压侧的电压信号及电流信号转换成对应的数字信号；
[0009]所述采集模块，用于采集所述AD转换模块所转换的数字信号，并为所采集的数字信号标记时戳后，将标记时戳的数字信号传输给所述处理模块；
[0010]所述处理模块，用于根据所述采集模块输入的变压器高压侧、中压侧和低压侧的电压信号及电流信号对应的数字信号或变压器高压侧和低压侧的电压信号及电流信号对应的数字信号，计算出变压器的阻抗参数，并通过对比所述阻抗参数与变压器技术数据中的阻抗指标，计算变压器绕组变形百分比，确定变压器是否存在绕组异常，并输出相应的监测结果；其中，当变压器绕组变形百分比大于变压器绕组变形百分比定值时，输出提示变压器绕组异常的监测结果；从而提示运维人员对变压器绕组可能发生的故障及时进行诊断和检修。
[0011]根据一种具体的实施方式，本技术的变压器绕组变形在线监测装置中，所述AD转换模块包括：至少三个电压互感器、至少三个电流互感器、信号调理单元和AD转换器；
[0012]其中，三个所述电压互感器分别用于对输入的变压器高压侧、中压侧和低压侧的电压信号进行隔离转换；三个所述电流互感器分别用于将输入的变压器高压侧、中压侧和低压侧的电流信号进行隔离转换；所述信号调理单元用于对所述电压互感器和所述电流互感器隔离转换后的电压信号和电流信号分别进行信号调理；所述AD转换器用于将经信号调理后的电压信号和电流信号转换成对应的数字信号。
[0013]根据一种具体的实施方式，本技术的变压器绕组变形在线监测装置中，所述信号调理单元包括：至少三个运算放大器和至少三个比例积分运算放大器；其中，经隔离转换后的电压信号分别通过一个低通滤波器输入至一个运算放大器，经所述运算放大器放大后输出给所述AD转换器，经隔离转换后的电流信号分别通过一个低通滤波器输入至一个比例积分运算放大器，经所述比例积分运算放大器放大后输出给所述AD转换器。
[0014]根据一种具体的实施方式，本技术的变压器绕组变形在线监测装置中，所述采集模块包括：FPGA，而且，所述FPGA通过IRIG
‑
B接口获取对时信息或通过对恒温晶振产生的脉冲计数而确定时间基准。
[0015]根据一种具体的实施方式，本技术的变压器绕组变形在线监测装置中，所述采集模块还包括：IRIG
‑
B隔离单元；而且，所述IRIG
‑
B隔离单元用于将通过IRIG
‑
B接口输入的对时信号转换为TTL电平，并进行光耦隔离后输出给所述 FPGA。
[0016]根据一种具体的实施方式，本技术的变压器绕组变形在线监测装置中，所述处理模块包括：处理单元、第一串行接口单元、第二串行接口单元、网络接口单元；其中，所述处理单元通所述第一串行接口单元接收人机交互设备输入的信息，通过I/O接口输出由所述监测结果确定的控制信号，以及通过所述第二串行接口单元或所述网络接口单元与后台监控系统通信交互。
[0017]根据一种具体的实施方式，本技术的变压器绕组变形在线监测装置中，所述FPGA与所述处理单元通过网络接口连接。
[0018]根据一种具体的实施方式，本技术的变压器绕组变形在线监测装置中，所述处理模块还包括：数据存储单元；而且，所述数据存储单元与所述处理单元通过存储接口连接。
[0019]根据一种具体的实施方式，本技术的变压器绕组变形在线监测装置还包括：电源模块；而且，所述电源模块包括：AC/DC转换单元和掉电检测单元；其中，所述AC/DC转换单元用于为所述FPGA和所述处理单元提供直流电；所述掉电检测单元用于在检测到所述AC/DC转换单元的输出电压低于设定阈值时，输出掉电保护触发信号至所述FPGA和所述处理单元。
[0020]根据一种具体的实施方式，本技术的变压器绕组变形在线监测装置中，所述电源模块还包括：储能单元，用于在所述AC/DC转换单元的输出电压低于设定阈值时，所述FPGA和所述处理单元提供直流电。
[0021]综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：
[0022]本技术的变压器绕组变形在线监测装置，通过采集三圈变压器高压侧、中压侧和低压侧或两圈变压器高压侧、低压侧的电压与电流，计算出运行中变压器的阻抗参数，
并结合变压器铭牌上记录的技术数据中的阻抗指标，计算变压器绕组变形百分比，确定变压器是否存在绕组异常，并输出相应的监测结果；其中，当变压器绕组变形百分比大于变压器绕组变形百分比定值时，输出提示变压器绕组异常的监测结果。因此，本技术不仅能够对变压器绕组变形状况进行准确地监测，同时还输出提示变压器绕组异常的监测结果，提示运维人员对变压器绕组可能发生的故障及时进行诊断和检修。
附图说明
[0023]图1是本技术的一种实施结构示意图；
[0024]图2是本技术中AD转换模块的结构示意图；
[0025]图3是本技术的另一种实施结构示意图；
[0026]图4是本技术中电源模块的结构示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器绕组变形在线监测装置，其特征在于，包括：处理模块，采集模块，以及至少一个AD转换模块；其中，所述AD转换模块，用于将输入的变压器高压侧、中压侧和低压侧的电压信号及电流信号或输入的变压器高压侧和低压侧的电压信号及电流信号转换成对应的数字信号；所述采集模块，用于采集所述AD转换模块所转换的数字信号，并为所采集的数字信号标记时戳后，将标记时戳的数字信号传输给所述处理模块；所述处理模块，用于根据所述采集模块输入的变压器高压侧、中压侧和低压侧的电压信号及电流信号对应的数字信号或变压器高压侧和低压侧的电压信号及电流信号对应的数字信号，计算出变压器的阻抗参数，并通过对比所述阻抗参数与变压器技术数据中的阻抗指标，计算变压器绕组变形百分比，确定变压器是否存在绕组异常，并输出相应的监测结果；其中，当变压器绕组变形百分比大于变压器绕组变形百分比定值时，输出提示变压器绕组异常的监测结果。2.根据权利要求1所述的一种变压器绕组变形在线监测装置，其特征在于，所述AD转换模块包括：至少三个电压互感器、至少三个电流互感器、信号调理单元和AD转换器；其中，三个所述电压互感器分别用于对输入的变压器高压侧、中压侧和低压侧的电压信号进行隔离转换；三个所述电流互感器分别用于将输入的变压器高压侧、中压侧和低压侧的电流信号进行隔离转换；所述信号调理单元用于对所述电压互感器和所述电流互感器隔离转换后的电压信号和电流信号分别进行信号调理；所述AD转换器用于将经信号调理后的电压信号和电流信号转换成对应的数字信号。3.根据权利要求2所述的一种变压器绕组变形在线监测装置，其特征在于，所述信号调理单元包括：至少三个运算放大器和至少三个比例积分运算放大器；其中，经隔离转换后的电压信号分别通过一个低通滤波器输入至一个运算放大器，经所述运算放大器放大后输出给所述AD转换器，经隔离转换后的电流信号分别通过一个低通滤波器输入至一个比例积分运算放大器，经所述比例积分运算放大器放大后输出给所述AD转换器。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：程加强，杜刘森，段亮，黄婷婷，梅富国，徐昆，黄华林，吕鹏，
申请(专利权)人：成都工百利自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：