电力变压器实时在线缺陷监测系统的制作方法

本实用新型涉及一种电力变压器的缺陷监测系统，具体用于实时监测电力变压器的运行状态，用于监测缺陷。

背景技术：

在电力系统的各种设备中，变压器是主要的设备之一，其直接影响着整个电网的运行状况，它的安全运行对于保证电力设备可靠运行意义重大。

传统的变压器监测系统的监测功能过于单一，一般仅仅具备电流和电压监测功能；当我们发现振动监测的重要性时，一些现有技术则采用了一个或两个位移传感器或速度传感器通过在变压器本体上打孔安装的方式来采集振动信息；但是当我们在设计35KV和75KV及更高更广范围的变电站用电力变压器监测系统时，发现目前的位移传感器抗干扰能力太差，而且速度传感器的打孔安装方式破坏了变压器本体的强度。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了电力变压器实时在线缺陷监测系统，其能够全面监测电力变压器信息，实现现场监测和无线传输至远端；同时还保证了振动信息可靠采集。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：电力变压器实时在线缺陷监测系统，包含贴装在电力变压器本体上的用于采集振动信息的加速度传感器、用于采集电力变压器本体的三相绕组初级、次级的电流的开合式电流传感器、用于采集电力变压器本体三相绕组初级、次级电压的电压互感器、用于采集电力变压器本体散热片的温度的温度传感器以及用于采集电力变压器本体开关信号的开关量采集传感器；

所有加速度传感器连接至初级次级加速度信号采集调理电路；所有电流传感器和电压互感器连接至初级次级电压电流信号采集调理电路；所有温度传感器连接至初级次级油箱温度采集信号采集调理电路；所有开关量采集传感器连接至开关量采集调理电路；

上述初级次级加速度信号采集调理电路、初级次级电压电流信号采集调理电路、初级次级油箱温度采集信号采集调理电路和开关量采集调理电路分别连接有AD模块转换电路；所有AD模块转换电路通过射频无线发射模块与监测现场的射频无线接收模块通讯；所述射频无线接收模块连接至嵌入式主控器，嵌入式主控器通过4G通信模块与远端的远程控制器通讯；嵌入式主控器还通过RS232/RS485接口连接触摸屏人机界面；

上述的加速度传感器分布在三相初级绕组和三相次级绕组上；每相绕组的上中下三处位置各贴装一个加速度传感器，所述加速度传感器包含加速度探头和连接螺钉，加速度传感器通过连接螺钉组装在磁力安装座上，所述磁力安装座采用对地绝缘的永磁体磁铁吸附在电力变压器本体上。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所有加速度传感器通过24路加速度信号线与初级次级加速度信号采集调理电路连接；所述电压互感器的数量为六个；电流传感器的数量为六个；所述温度传感器的数量为8个；所述开关量采集传感器为8个。

作为本实用新型的一种优选实施方式：

所述初级次级加速度信号采集调理电路采用仪表放大器进行第一级信号接收和放大，采用二阶低通滤波器或者三阶低通滤波器对仪表放大器输出的信号进行滤波；

所述初级次级电压电流信号采集调理电路采用射随器进行第一级信号接收匹配处理；

所述温度传感器为Pt100或AD590传感器；AD590传感器对应的初级次级、油箱温度信号采集调理电路中采用OP07进行信号放大。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所述嵌入式主控器和4G通信模块通过带充电系统的电源模块供电。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型公开的电力变压器实时在线缺陷监测系统，包含贴装在电力变压器本体上的用于采集振动信息的加速度传感器、用于采集电力变压器本体的三相绕组初级、次级的电流的开合式电流传感器、用于采集电力变压器本体三相绕组初级、次级电压的电压互感器、用于采集电力变压器本体散热片的温度的温度传感器以及用于采集电力变压器本体开关信号的开关量采集传感器；本实用新型的加速度为贴装结构，无需破坏变压器本体结构；本实用新型通过加速度传感器采集振动信息，加速度传感器(尤其是压电式加速度传感器)体积小，重量轻，安装谐振频率比较高，有足够的频宽，非常适合本实用新型的振动信息采集方案。

本实用新型的加速度传感器连接至初级次级加速度信号采集调理电路；所有电流传感器和电压互感器连接至初级次级电压电流信号采集调理电路；所有温度传感器连接至初级次级油箱温度采集信号采集调理电路；所有开关量采集传感器连接至开关量采集调理电路；信号采集调理电路将微弱信号放大、滤波后传输，使得后续处理工作能够可靠快捷完成；

本实用新型的初级次级加速度信号采集调理电路、初级次级电压电流信号采集调理电路、初级次级油箱温度采集信号采集调理电路和开关量采集调理电路分别连接有AD模块转换电路；所有AD模块转换电路通过射频无线发射模块与监测现场的射频无线接收模块通讯；所述射频无线接收模块连接至嵌入式主控器，嵌入式主控器通过4G通信模块与远端的远程控制器通讯；嵌入式主控器还通过RS232/RS485接口连接触摸屏人机界面；本实用新型采用的信号传输采用无线传输，避免了过多线束的复杂布置以及过多线束的信号干扰；嵌入式主控器安装在现场监控室，通过4G通信传递至更远端的监控端，能够即时上传信息；

本实用新型的加速度传感器分布在三相初级绕组和三相次级绕组上；每相绕组的上中下三处位置各贴装一个加速度传感器，所述加速度传感器包含加速度探头和连接螺钉，加速度传感器通过连接螺钉组装在磁力安装座上，所述磁力安装座采用对地绝缘的永磁体磁铁吸附在电力变压器本体上。本实用新型的加速度传感器分布位置合理，能够可靠全面采集振动信息；安装结构可靠方便，同时也避免了对变压器本体结构的损坏。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施方式的电路原理框图；

图2为本实用新型的加速度传感器的安装位置的结构示意图。

附图标记说明：

100-电力变压器本体；101-加速度传感器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1～2所示，其示出了本实用新型的具体实施方式；如图所示，本实用新型公开的电力变压器实时在线缺陷监测系统，包含贴装在电力变压器本体上的用于采集振动信息的加速度传感器、用于采集电力变压器本体的三相绕组初级、次级的电流的开合式电流传感器、用于采集电力变压器本体三相绕组初级、次级电压的电压互感器、用于采集电力变压器本体散热片的温度的温度传感器以及用于采集电力变压器本体开关信号的开关量采集传感器；

所有加速度传感器连接至初级次级加速度信号采集调理电路；所有电流传感器和电压互感器连接至初级次级电压电流信号采集调理电路；所有温度传感器连接至初级次级油箱温度采集信号采集调理电路；所有开关量采集传感器连接至开关量采集调理电路；

上述初级次级加速度信号采集调理电路、初级次级电压电流信号采集调理电路、初级次级油箱温度采集信号采集调理电路和开关量采集调理电路分别连接有AD模块转换电路；所有AD模块转换电路通过射频无线发射模块与监测现场的射频无线接收模块通讯；所述射频无线接收模块连接至嵌入式主控器，嵌入式主控器通过4G通信模块与远端的远程控制器通讯；嵌入式主控器还通过RS232/RS485接口连接触摸屏人机界面；

上述的加速度传感器分布在三相初级绕组和三相次级绕组上；每相绕组的上中下三处位置各贴装一个加速度传感器，所述加速度传感器包含加速度探头和连接螺钉，加速度传感器通过连接螺钉组装在磁力安装座上，所述磁力安装座采用对地绝缘的永磁体磁铁吸附在电力变压器本体上。

优选的，如图所示：所有加速度传感器通过24路加速度信号线与初级次级加速度信号采集调理电路连接；所述电压互感器的数量为六个；电流传感器的数量为六个；所述温度传感器的数量为8个；所述开关量采集传感器为8个。

优选的，如图所示：

所述初级次级加速度信号采集调理电路采用仪表放大器进行第一级信号接收和放大，采用二阶低通滤波器或者三阶低通滤波器对仪表放大器输出的信号进行滤波；仪表放大器具有高共模抑制比、高输入阻抗、低噪声、低线性误差、低失调漂移，增益设置灵活等特性；

所述初级次级电压电流信号采集调理电路采用射随器进行第一级信号接收匹配处理；射随器具有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗特性；

所述温度传感器为Pt100或AD590传感器；AD590传感器对应的初级次级、油箱温度信号采集调理电路中采用OP07进行信号放大。AD590传感器输出的是电流信号，首先将电流信号转换成电压信号，然后选用高输入阻抗的运放比如OP07进行信号放大。

优选的，如图所示：所述嵌入式主控器和4G通信模块通过带充电系统的电源模块供电。

上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。