本发明专利一种面向变压器故障监测装置的收集供电装置属于变压器故障监测领域。
背景技术：
电力变压器是电力系统中重要的电气设备之一，它能够把一种等级的电压转变成另外一种等级的电压；利用它可以把不同电压的电网联结在一起，组成复杂的电网；人们开始关注变压器状态监测的研究与应用；电力变压器是电力网络的核心设备，变压器的健康状况和生命周期对电网安全可靠运行极为关键；在变压器运行过程中，有效地对变压器进行故障诊断，准确地判断变压器的运行状态和故障的发展趋势，有利于生产人员科学地安排生产计划，减少事故的发生；变压器在长期运行的过程中，由于电压、热、化学、机械振动以及其他因素的影响，出现绝缘老化、材质劣化的现象，以及外部的破坏和影响等，难免引发变压器故障事故；同时，变压器在设计和制造的过程中可能存在一些质量问题，而且在安装过程中也可能出现损坏，由此将造成一些潜伏性故障。
近年来，用于变压器监测设备的电源主要有四种供电方式：蓄电池供电，在现有配电间中多使用蓄电池为传感器供电，缺点是更换不便且不能保证持续性；光伏-蓄电池供电，光伏电源虽然发展成熟，但其不能工作在没有阳光甚至阳光强度不足的地方，如配电间、地下电缆，并且光伏电池板易积累灰尘，维护不便，安装不便；激光供电，激光供能传输的功率较小，寿命短，成本昂贵，不能满足电力线路各种监测设备的供能需求；在变压器故障监测以及供电系统中，还没有人从磁场角度考虑，利用大型变压器自身漏磁场来进行对变压器故障的监测。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明专利公开了变压器故障监测装置，电源供电装置，监测装置和报警装置，互相配合，可以利用变压器自身漏磁场为监测装置供电，同时监测变压器漏磁场变化，在故障发生前做到预警及时。
本发明专利的目的是这样实现的：
变压器故障监测装置，包括电源供电装置，磁场监测装置和报警装置；
所述电源供电装置为所述报警装置提供电能，同时所述磁场监测装置中电流的增加，启动所述报警装置；
所述电源供电装置包括收集供电装置，转换电路，启动供电装置和指示灯；所述收集供电装置通过所述转换电路，连接所述启动供电装置和指示灯，同时所述启动供电装置为所述报警装置供电；
所述转换电路包括保护电路，整流电路，滤波电路和稳压直流装置m；
保护电路包括可调电阻r1，双向二极管d1和d2；所述双向二极管d1和d2反向串联后和所述可调电阻r1并联，同时并联所述收集供电装置；所述整流电路包括四个整流二极管vd1，vd2，vd3和vd4，所述vd1和vd2串联，vd3和vd4串联同时所述vd1和vd2串联后并联所述vd3和vd4；所述收集供电装置底端连接所述vd3负极，所述收集供电装置首端连接所述vd1负极；所述滤波电路包括电容c1，电阻r2，电阻r3，电容c2，电容c3，电感l1，电容c4，电容c5，电阻r4，电阻r5和电容c6；所述电阻r3和电阻r4串联后并联所述电容c1，所述电容c2和电容c3串联后并联所述电容c1，同时所述电容c1上端连接所述l1左端，所述电容c1下端接地；所述电容c4和所述电阻r4并联，所述电容c5和所述电阻r5并联；所述电容c4和所述电阻r4并联串联所述电容c5和所述电阻r5，同时所述电感l1右端连接所述电容c4和电阻r5上端，所述电容c5和电阻r5下端接地，所述电容c6上端连接所述电感l1右端，所述电容c6下端连接地；同时所述电容c6并联连接所述稳压直流装置；所述稳压直流装置直接为所述启动供电装置提供直流电。
上述的变压器故障监测装置，所述收集供电装置包括两个供电采集器和供电采集调整控制器；所述两个供电采集器分布在所述供电采集调整控制器两侧；
所述供电采集器包括线圈控制器a，线圈控制器b，线圈控制器c，线圈控制器d，发光二级管a，发光二极管b，发光二极管c，发光二极管d，发光二极管e，发光二极管f，发光二极管g，发光二极管h，发光二极管i，发光二极管j，发光二极管k，发光二极管l和供电采集器安装盘；
所述线圈控制器a，线圈控制器b，线圈控制器c和线圈控制器d并联连接设置在所述供电采集器安装盘上；
所述发光二级管a正极连接所述线圈控制器a，负极连接所述线圈控制器b；所述发光二级管b正极连接所述线圈控制器b，负极连接所述线圈控制器a；所述发光二级管c正极连接所述线圈控制器b，负极连接所述线圈控制器c；所述发光二级管d正极连接所述线圈控制器c，负极连接所述线圈控制器b；所述发光二级管e正极连接所述线圈控制器c，负极连接所述线圈控制器d；所述发光二级管f正极连接所述线圈控制器d，负极连接所述线圈控制器c；所述发光二级管g正极连接所述线圈控制器a，负极连接所述线圈控制器d；所述发光二级管h正极连接所述线圈控制器d，负极连接所述线圈控制器a；所述发光二级管i正极连接所述线圈控制器a，负极连接所述线圈控制器c；所述发光二级管j正极连接所述线圈控制器c，负极连接所述线圈控制器a；所述发光二级管k正极连接所述线圈控制器b，负极连接所述线圈控制器d；所述发光二级管l正极连接所述线圈控制器d，负极连接所述线圈控制器b；
所述发光二级管a，发光二极管b，发光二极管c，发光二极管d，发光二极管e，发光二极管f，发光二极管g，发光二极管h，发光二极管i，发光二极管j，发光二极管k和发光二极管l的亮暗控制所述供电采集调整控制器启动和关闭，所述供电采集调整控制器启动和关闭控制所述线圈控制器a，线圈控制器b，线圈控制器c和线圈控制器d位置的变化。
上述的变压器故障监测装置，所述磁场监测装置包括磁场监测装置电流收集器，电流转换器和磁场监测装置预报警器；所述磁场监测装置电流收集器通过所述电流转换器连接所述磁场监测装置预报警器，同时所述磁场监测装置预报警器连接所述报警装置；所述磁场监测装置电流收集器包括固定线圈a，固定线圈b，固定线圈c，固定线圈d，固定线圈e，固定线圈f和安装盘；
所述固定线圈e，固定线圈f和安装盘并列设置在所述固定线圈c和固定线圈d下方，所述固定线圈c和固定线圈d并列设置在所述固定线圈a下方；所述固定线圈a，固定线圈b，固定线圈c，固定线圈d，固定线圈e和固定线圈f按三角形分布设置在所述安装盘上。
上述的变压器故障监测装置中收集供电装置使用方法，包括以下步骤：
步骤a，将所述收集供电装置放在紧靠大型变压器外壳位置处，同时将所述供电采集器放置在所述变压器油箱两侧；
步骤b，连接好所述两个供电采集器和供电采集调整控制器；
步骤c，根据所述发光二级管a，发光二极管b，发光二极管c，发光二极管d，发光二极管e，发光二极管f，发光二极管g，发光二极管h，发光二极管i，发光二极管j，发光二极管k，发光二极管l发光状态，触发所述供电采集调整控制器动作；所述供电采集调整控制器动作，调整所述线圈控制器a，线圈控制器b，线圈控制器c和线圈控制器d在所述供电采集器安装盘上位置；
所述发光二级管a发光，判断线圈控制器a处电流大，触发所述供电采集调整控制器动作，所述供电采集调整控制器动作调整所述线圈控制器b靠近线圈控制器a位置移动，依次类推；
步骤d，所述两个供电采集器中线圈控制器a，线圈控制器b，线圈控制器c和线圈控制器d停止移动，同时所述发光二级管a，发光二极管b，发光二极管c，发光二极管d，发光二极管e，发光二极管f，发光二极管g，发光二极管h，发光二极管i，发光二极管j，发光二极管k和发光二极管l停止发光，此时找到所述线圈控制器最佳分布位置；
步骤e，断开所述发光二级管a，发光二极管b，发光二极管c，发光二极管d，发光二极管e，发光二极管f，发光二极管g，发光二极管h，发光二极管i，发光二极管j，发光二极管k，发光二极管l和所述线圈控制器a，线圈控制器b，线圈控制器c和线圈控制器d连接。
上述的变压器故障监测装置中磁场监测装置电流收集器参数确定方法，包括以下步骤：
步骤a，根据固定线圈a，固定线圈b，固定线圈c，固定线圈d，固定线圈e和固定线圈f半径为r1；
所述固定线圈c和固定线圈d圆心水平对称设置在所述安装盘圆心左右两侧；所述固定线圈c和固定线圈d圆心距所述安装盘圆心距离为2r1；所述固定线圈b和所述固定线圈f竖直设置在所述安装盘圆心上下两侧；所述固定线圈f圆心距所述安装盘圆心距离为4r1；所述固定线圈a和固定线圈c水平对称设置在所述固定线圈b两侧，所述固定线圈a圆心距所述固定线圈b圆心距离为4r1；
确定所述安装盘半径为
步骤b，根据所述安装盘半径为
上述的变压器故障监测装置使用方法，包括以下步骤：
步骤a，连接好所述收集供电装置，转换电路，启动供电装置和指示灯；将所述收集供电装置放在紧靠大型变压器外壳位置处，同时将所述供电采集器放置在所述变压器油箱两侧；
步骤b，找到所述线圈控制器最佳分布位置，将所述电源供电装置和所述监测装置、报警装置连接；所述收集供电装置通过所述转换电路，连接所述启动供电装置和指示灯，同时所述启动供电装置为所述报警装置供电；
步骤c，变压器发生故障时，所述磁场监测装置中磁场监测装置电流收集器电流变大，变化的电流通过电流转换器和磁场监测装置预报警器，启动所述报警装置报警。
有益效果：
收集供电装置通过所述转换电路连接所述启动供电装置和指示灯；所述转换电路包括保护电路，整流电路，滤波电路和稳压直流装置；所述保护电路可以在收集供电装置产生故障的情况下，给整流电路足够的保护，将收集供电装置产生的瞬时过电压钳位在安全的电压范围内；所述整流电路、滤波电路和稳压直流装配合，滤除电路交流分量，将收集供电装置收集的交流电转化成直流电，保证得到的直流电不随着收集供电装置收集电流大小而浮动。
附图说明
图1是本发明变压器故障监测装置整体示意图。
图2是本发明变压器故障监测装置中电源供电装置示意图。
图3是本发明变压器故障监测装置中收集供电装置示意图。
图4是本发明变压器故障监测装置中磁场监测装置意图。
图5是本发明变压器故障监测装置中转换电路示意图。
图6是本发明变压器故障监测装置中供电采集器示意图。
图7是本发明变压器故障监测装置中供电采集器示意图。
图8是本发明变压器故障监测装置中磁场监测装置电流收集器示意图。
图中：1-电源供电装置，2-磁场监测装置，3-报警装置；11-收集供电装置，12-转换电路，13-交流电源，14-指示灯，111-供电采集器，112-供电采集调整控制器，1111-线圈控制器a，1112-线圈控制器b，1113-线圈控制器c，1114-线圈控制器d，1115-发光二级管a，1116-发光二级管b，1117-发光二级管c，1118-发光二级管d，1119-发光二级管e，1120-发光二级管f，1121-发光二级管g，1122-发光二级管h，1123-发光二级管i，1124-发光二级管j，1125-发光二级管k，1126-发光二级管l，1127-发光二级管，1127-供电采集器安装盘，21-磁场监测装置电流收集器，22-电流转换器，23-磁场监测装置预报警器，211-固定线圈a，212-固定线圈b，213-固定线圈c，214-固定线圈d，215-固定线圈e，216-固定线圈f，217-安装盘。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利具体实施方式作进一步详细描述。
具体实施例一
本实施例是本发明变压器故障监测装置的具体实施例。
变压器故障监测装置，包括电源供电装置1，磁场监测装置2和报警装置3；
所述电源供电装置1为所述报警装置3提供电能，同时所述磁场监测装置2中电流的增加，启动所述报警装置3；
如图2所示，所述电源供电装置1包括收集供电装置11，转换电路12，启动供电装置13和指示灯14；所述收集供电装置11通过所述转换电路12，连接所述启动供电装置13和指示灯14，同时所述启动供电装置13为所述报警装置3供电；
如图5所示，所述转换电路12包括保护电路，整流电路，滤波电路和稳压直流装置m；
保护电路包括可调电阻r1，双向二极管d1和d2；所述双向二极管d1和d2反向串联后和所述可调电阻r1并联，同时并联所述收集供电装置11；所述整流电路包括四个整流二极管vd1，vd2，vd3和vd4，所述vd1和vd2串联，vd3和vd4串联同时所述vd1和vd2串联后并联所述vd3和vd4；所述收集供电装置11底端连接所述vd3负极，所述收集供电装置11首端连接所述vd1负极；所述滤波电路包括电容c1，电阻r2，电阻r3，电容c2，电容c3，电感l1，电容c4，电容c5，电阻r4，电阻r5和电容c6；所述电阻r3和电阻r4串联后并联所述电容c1，所述电容c2和电容c3串联后并联所述电容c1，同时所述电容c1上端连接所述l1左端，所述电容c1下端接地；所述电容c4和所述电阻r4并联，所述电容c5和所述电阻r5并联；所述电容c4和所述电阻r4并联串联所述电容c5和所述电阻r5，同时所述电感l1右端连接所述电容c4和电阻r5上端，所述电容c5和电阻r5下端接地，所述电容c6上端连接所述电感l1右端，所述电容c6下端连接地；同时所述电容c6并联连接所述稳压直流装置；所述稳压直流装置直接为所述启动供电装置13提供直流电。
具体实施例二
本实施例是本发明变压器故障监测装置的具体实施例。
如图3所示，所述的变压器故障监测装置，所述收集供电装置11包括两个供电采集器111和供电采集调整控制器112；所述两个供电采集器111分布在所述供电采集调整控制器112两侧；
所述供电采集器111包括线圈控制器a1111，线圈控制器b1112，线圈控制器c1113，线圈控制器d1114，发光二级管a1115，发光二极管b1116，发光二极管c1117，发光二极管d1118，发光二极管e1119，发光二极管f1120，发光二极管g1121，发光二极管h1122，发光二极管i1123，发光二极管g1124，发光二极管k1125，发光二极管l1126和供电采集器安装盘1127；
所述线圈控制器a1111，线圈控制器b1112，线圈控制器c1113和线圈控制器d1114并联连接设置在所述供电采集器安装盘1127上；
如图6和图7所示，所述发光二级管a1115正极连接所述线圈控制器a1111，负极连接所述线圈控制器b1112；所述发光二级管b1116正极连接所述线圈控制器b1112，负极连接所述线圈控制器a1111；所述发光二级管c1117正极连接所述线圈控制器b1112，负极连接所述线圈控制器c1113；所述发光二级管d1118正极连接所述线圈控制器c1113，负极连接所述线圈控制器b1112；所述发光二级管e1119正极连接所述线圈控制器c1113，负极连接所述线圈控制器d1114；所述发光二级管f1120正极连接所述线圈控制器d1114，负极连接所述线圈控制器c1113；所述发光二级管g1121正极连接所述线圈控制器a1111，负极连接所述线圈控制器d1114；所述发光二级管h1122正极连接所述线圈控制器d1114，负极连接所述线圈控制器a1111；所述发光二级管i1123正极连接所述线圈控制器a1111，负极连接所述线圈控制器c1113；所述发光二级管g1124正极连接所述线圈控制器c1113，负极连接所述线圈控制器a1111；所述发光二级管k1125正极连接所述线圈控制器b1112，负极连接所述线圈控制器d1114；所述发光二级管l1126正极连接所述线圈控制器d1114，负极连接所述线圈控制器b1112；
所述发光二级管a1115，发光二极管b1116，发光二极管c1117，发光二极管d1118，发光二极管e1119，发光二极管f1120，发光二极管g1121，发光二极管h1122，发光二极管i1123，发光二极管g1124，发光二极管k1125和发光二极管l1126的亮暗控制所述供电采集调整控制器112启动和关闭，所述供电采集调整控制器112启动和关闭控制所述线圈控制器a1111，线圈控制器b1112，线圈控制器c1113和线圈控制器d1114位置的变化。
本实施例中，所述收集供电装置11包括两个供电采集器111和供电采集调整控制器112配合使用，所述线圈控制器可以利用变压器自身漏磁场，将变动的磁场转换成需要的电流；同时线圈控制器和发光二级管在供电采集调整控制器112的调节下，可以找到变压器漏磁场分布最佳位置，从而保证收集供电装置11收集电流为电流最大值。
这种设置对变压器漏磁场进行了充分利用，解决了大型变压器监测设备供电困难问题，以往对故障监测设备的供电是采用直接从监测室内直接引出电源；对大型变压器监测设备来说，其距离监测室较远，外接电源不方便，采用两个供电采集器111和供电采集调整控制器112配合使用，极大节省成本。
具体实施例三
本实施例是本发明变压器故障监测装置的具体实施例。
如图4所示，所述的变压器故障监测装置，所述磁场监测装置2包括磁场监测装置电流收集器21，电流转换器22和磁场监测装置预报警器23；所述磁场监测装置电流收集器21通过所述电流转换器22连接所述磁场监测装置预报警器23，同时所述磁场监测装置预报警器23连接所述报警装置3；所述磁场监测装置电流收集器21包括固定线圈a211，固定线圈b212，固定线圈c213，固定线圈d214，固定线圈e215，固定线圈f216和安装盘217；
如图8所示，所述固定线圈e215，固定线圈f216和安装盘217并列设置在所述固定线圈c213和固定线圈d214下方，所述固定线圈c213和固定线圈d214并列设置在所述固定线圈a211下方；所述固定线圈a211，固定线圈b212，固定线圈c213，固定线圈d214，固定线圈e215和固定线圈f216按三角形分布设置在所述安装盘217上。
同时所述固定线圈a211，固定线圈b212，固定线圈c213，固定线圈d214，固定线圈e215，固定线圈f216串联连接在一起。
本实施例中，所述磁场监测装置2中所述固定线圈e215，固定线圈f216和安装盘217并列设置在所述固定线圈c213和固定线圈d214下方，所述固定线圈c213和固定线圈d214并列设置在所述固定线圈a211下方；所述固定线圈a211，固定线圈b212，固定线圈c213，固定线圈d214，固定线圈e215和固定线圈f216按三角形分布设置在所述安装盘217上；固定线圈这种排列方式可以保证，在所述安装盘217上无死角监测此位置处变压器漏磁场变化；同时所述固定线圈a211，固定线圈b212，固定线圈c213，固定线圈d214，固定线圈e215，固定线圈f216串联连接在一起；串联在一起可以保证，变压器在发生故障时，每个线圈收集到的电流变大，整体电流成倍增加，可以最大限度的提高磁场监测装置2的监测灵敏度。
以往变压器故障监测，都是将变压器停止运行，取出变压器中的绝缘油，进行物理化学和电学分析，从而得出变压器是否可以继续使用；这种监测方法费时费力，同时也是对资源的极大浪费；在本实施例中，每个线圈监测变压器磁场的变化，可以及时的监测出电力系统单相接地等故障对变压器的影响，做出及时预警，极大方便电网中变压器设备的使用。
具体实施例四
本实施例是本发明变压器故障监测装置中收集供电装置使用方法的具体实施例。
所述的变压器故障监测装置中收集供电装置使用方法，包括以下步骤：
步骤a，将所述收集供电装置11放在紧靠大型变压器外壳位置处，同时将所述供电采集器111放置在所述变压器油箱两侧；
步骤b，连接好所述两个供电采集器111和供电采集调整控制器112；
步骤c，根据所述发光二级管a1115，发光二极管b1116，发光二极管c1117，发光二极管d1118，发光二极管e1119，发光二极管f1120，发光二极管g1121，发光二极管h1122，发光二极管i1123，发光二极管g1124，发光二极管k1125，发光二极管l1126发光状态，触发所述供电采集调整控制器112动作；所述供电采集调整控制器112动作，调整所述线圈控制器a1111，线圈控制器b1112，线圈控制器c1113和线圈控制器d1114在所述供电采集器安装盘1127上位置；
所述发光二级管a1115发光，判断线圈控制器a1111处电流大，触发所述供电采集调整控制器112动作，所述供电采集调整控制器112动作调整所述线圈控制器b1112靠近线圈控制器a1111位置移动，依次类推；
步骤d，所述两个供电采集器111中线圈控制器a1111，线圈控制器b1112，线圈控制器c1113和线圈控制器d1114停止移动，同时所述发光二级管a1115，发光二极管b1116，发光二极管c1117，发光二极管d1118，发光二极管e1119，发光二极管f1120，发光二极管g1121，发光二极管h1122，发光二极管i1123，发光二极管g1124，发光二极管k1125和发光二极管l1126停止发光，此时找到所述线圈控制器最佳分布位置；
步骤e，断开所述发光二级管a1115，发光二极管b1116，发光二极管c1117，发光二极管d1118，发光二极管e1119，发光二极管f1120，发光二极管g1121，发光二极管h1122，发光二极管i1123，发光二极管g1124，发光二极管k1125，发光二极管l1126和所述线圈控制器a1111，线圈控制器b1112，线圈控制器c1113和线圈控制器d1114连接。
具体实施例五
本实施例是本发明变压器故障监测装置中磁场监测装置电流收集器参数确定方法的具体实施例。
所述的变压器故障监测装置中磁场监测装置电流收集器参数确定方法，包括以下步骤：
步骤a，根据固定线圈a211，固定线圈b212，固定线圈c213，固定线圈d214，固定线圈e215和固定线圈f216半径为r1；
所述固定线圈c213和固定线圈d214圆心水平对称设置在所述安装盘217圆心左右两侧；所述固定线圈c213和固定线圈d214圆心距所述安装盘217圆心距离为2r1；所述固定线圈b212和所述固定线圈f216竖直设置在所述安装盘217圆心上下两侧；所述固定线圈f216圆心距所述安装盘217圆心距离为4r1；所述固定线圈a211和固定线圈c213水平对称设置在所述固定线圈b212两侧，所述固定线圈a211圆心距所述固定线圈b212圆心距离为4r1；
确定所述安装盘217半径为
步骤b，根据所述安装盘217半径为
具体实施例六
本实施例是本发明变压器故障监测装置使用方法的具体实施例。
所述的变压器故障监测装置使用方法，包括以下步骤：
步骤a，连接好所述收集供电装置11，转换电路12，启动供电装置13和指示灯14；将所述收集供电装置11放在紧靠大型变压器外壳位置处，同时将所述供电采集器111放置在所述变压器油箱两侧；
步骤b，找到所述线圈控制器最佳分布位置，将所述电源供电装置1和所述监测装置2、报警装置3连接；所述收集供电装置11通过所述转换电路12，连接所述启动供电装置13和指示灯14，同时所述启动供电装置13为所述报警装置3供电；
步骤c，变压器发生故障时，所述磁场监测装置2中磁场监测装置电流收集器21电流变大，变化的电流通过电流转换器22和磁场监测装置预报警器23，启动所述报警装置3报警。
需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此，本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。