一种变压器内部放电故障诊断装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种变压器内部放电故障诊断装置，由1个故障数据收集单元、1台服务器与若干个实时监测工作单元组成，三者之间仅通过网络连接，通过电气隔离有效减少干扰，1个故障数据收集单元由1个声信号特征数据采集终端与1台PC上位机组成，两者之间采用无线通信，声信号特征数据采集终端安装于变压器上；每1台需监测主变对应1个实时监测工作单元，1个实时监测工作单元由1个放电检测终端与1台PC上位机组成，两者之间采用无线通信，放电检测终端安装于变压器上；所有的PC上位机通过网络与服务器连接。本实用新型专利技术能准确进行内部放电模式的识别，根据监测声信号进行分析处理可及时发现故障。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种变压器内部放电故障诊断装置，属于变压器控制辅助装置

技术介绍
电力变压器在电能的持续稳定传输中扮演极其重要的角色，其可靠运行与绝缘状况有直接关系。变压器内部放电为变压器常见故障，变压器内部放电会引发绝缘劣化，内部构件工作失常，进而引发变压器脱离正常运行状态，甚至对周围电力设备造成威胁，造成一系列连环事故。变压器内部放电故障有引线接头烧熔发生电弧、引线对油箱或夹件放电、引线间或弓I线对其他电位体电弧放电、匝间放电、层间放电、相间短路放电、火花放电、固体绝缘气隙放电、沿面放电、悬浮电位放电等多种放电模式。在线准确识别变压器内部放电模式对及时发现变压器内部故障隐患、提高现场运维检修效率具有重要意义。传统的变压器内部放电测试设备难以同时兼顾监测过程的实时性与监测结果准确性，并且，难以实现变压器内部放电模式的快速识别。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种变压器内部放电故障诊断装置，通过精确、稳定监测变压器内部放电声信号，准确进行内部放电模式的识别，根据监测声信号进行分析处理可及时发现故障，同时有效避免外界环境中电场、磁场的干扰。本技术通过下述技术方案来实现。一种变压器内部放电故障诊断装置，由1个故障数据收集单元、1台服务器与若干个实时监测工作单元组成，三者之间仅通过网络连接，通过电气隔离有效减少干扰，其中实时监测工作单元数量与被监测主变数量相等。1个故障数据收集单元由1个声信号特征数据采集终端与1台PC上位机组成，两者之间采用无线通信，声信号特征数据采集终端安装于变压器上，PC上位机设置在通讯有效范围内；月艮务器数量为1台，设置在设备运维部门的任意场所内；每1台需监测主变对应1个实时监测工作单元，1个实时监测工作单元由1个放电检测终端与1台PC上位机组成，两者之间采用无线通信，放电检测终端安装于变压器上，PC上位机设置在通讯有效范围内；所有的PC上位机通过网络与服务器连接；所述服务器，具有两个输入端与一个输出端；第一输入端接收故障收集单元上传的信息；第二输入端则接收实时监测单元输入的放电声信号的奇异性指数；服务器输出端连接实时监测单元。具体地，所述服务器，具有两个输入端与一个输出端。第一输入端接收故障收集单元上传的放电声信号的奇异性指数、放电模式、放电时间等信息，并依此建立声信号特征数据库；第二输入端则接收实时监测单元输入的放电声信号的奇异性指数，并将其与数据库内的数据进行对比，判断奇异性指数是否为故障放电，以及放电故障模式；服务器将判别情况经由输出端反馈回实时监测单元。故障数据收集单元对发生内部放电故障变压器放电声信号进行收集，提取出不同放电模式下的信号波形奇异性指数，并传输存储进服务器；服务器内建立声学信号特征数据库，对故障数据收集单元与实时监测单元提取的放电声信号奇异性指数与放电模式，放电参数进行记录、分类、检索、比较；实时监测工作单元则对运行中的变压器进行监测，实时测试分析放电声信号波形，并将提取的奇异性指数发送至服务器内声学信号特征数据库进行对比，显示反馈结果，并对已判断的故障放电进行故障定位并启动声光报警。更进一步，所述故障数据收集单元由传感器、模拟滤波器、ADC转换器、读写存储器、通信端口电路、PC上位机、电源电路组成。电源电路将输入的外接电源转换为供传感器、读写存储器、显示屏等部件所需的不同等级的电压，传感器、模拟滤波器、ADC转换器、读写存储器、通信端口电路供电；传感器输入端与已知故障变压器相连接，检测变压器内部放电声信号，输出端与模拟滤波器输入端相连；模拟滤波器输入端与传感器输出端相连，将检测的放电声信号滤去背景噪声，其输出端与ADC转换器输入端连接;ADC转换器将滤波后的放电声信号进行AD转换为数字信号，其输出端与读写存储器输入端相连接；读写存储器将数字信号经由通信端口与PC上位机进行无线通讯，将数字信息上传至PC上位机进行波形处理，提取故障波形的奇异性指数；PC上位机与服务器相连接，并将不同类型内部放电声信号的奇异性指数上传至服务器。更进一步，所述实时监测单元，由放电检测终端与PC上位机组成。实时监测单元实时、在线地对波形监测并提取声信号的奇异性指数，将奇异性指数上传至服务器进行对比与放电模式判别，判定为内部放电后，对放电故障进行定位并在放电检测终端上显示，同时启动声光报警。其组成与具体特征如下:(1)放电检测终端由3组发声模块、4组传感器、模拟滤波器、ADC转换器、读写存储器、通信端口电路、数据译码电路、显示屏、电源电路、电池、充电接口组成。每组发声模块各与1组传感器放置同一位置。更进一步，放电检测终端可针对受监测变压器实际所需监测时间的长短采用电池供电和外部电源供电两种供电模式。对于需长期在线监测的变压器，放电检测终端长期固定在变压器上，采用外接电源供电，由外接电源直接输入电源电路；对于短时监测、巡视检查、诊断性试验等情况，采用电池供电，技术人员将放电检测终端短时贴靠在变压器外壳上进行放电声信号监测与放电模式判别。充电端口可通过外部电源接入对电池进行充电，电池输出端接入电源电路。电源电路对电压进行转换，转换后输出为供传感器、读写存储器、显示屏等部件所需的不同等级的电压。受监测变压器运行时，4组传感器输入端与受监测变压器相连接，检测变压器内部放电声信号，输出端与模拟滤波器输入端相连；模拟滤波器输入端与传感器输出端相连，将检测的放电声信号根据所需频段滤波，其输出端与ADC转换器输入端连接;ADC转换器将滤波后的放电声信号进行AD转换为数字信号，其输出端与读写存储器第一输入端相连接；读写存储器第一输入端与ADC转换器输出端连接，其第二输入端、第一输出端分别与通信端口连接，用于与上位机进行无线通讯，其第二输出端与3组发声模块相连，第三输出端与声光报警电路相连，第四输出端与数据译码电路相连；PC上位机对通信端口上传的波形信息进行处理，提取波形的奇异性指数并记录4组传感器检测到声信号的不同的起始时间，之后将获取的奇异性指数通过服务器的第二输入端上传至服务器，并将其与数据库内的数据进行对比，判断奇异性指数是否为故障放电；PC上位机接收服务器的输出端反馈结果，并根据反馈结果执行不同的指令。当获得的奇异性指数不为故障放电时，PC上位机指示放电检测终端继续对后续的波形进行检测；当获得的奇异性指数为故障放电时，则PC上位机继续与服务器连接，识别记录放电模式，并经由通信端口电路给读写存储器发送指令，读写存储器第二输出端输出信号到3组发声模块；每组发声模块各与1组传感器放置同一位置，每一组发声模块发出声波信号，4组传感器分别将测得波形初始时间参数传输至PC上位机，PC上位机计算获得4组传感器的相对位置；之后PC上位机根据初始测得内部故障放电声信号到达4组传感器的时间差计算得出故障放电点到4组传感器之间的相对位置，完成故障定位；PC上位机将故障放电模式与故障定位信息经由通信端口电路发送至读写存储器；读写存储器经由第三输出端发送信号给声光报警电路，声光报警电路启动，提示存在内部放电；同时读写存储器经由数据译码电路将放电模式信息与故障定位信息发送至显示屏。本技术的优点是:(1)对变压器内部放电模式判别是基于放电声信号的奇异性指数来进行的，对放电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器内部放电故障诊断装置，其特征是：由1个故障数据收集单元、1台服务器与若干个实时监测工作单元组成，三者之间仅通过网络连接，并电气隔离，其中实时监测工作单元数量与被监测主变数量相等；1个故障数据收集单元由1个声信号特征数据采集终端与1台PC上位机组成，两者之间采用无线通信，声信号特征数据采集终端安装于变压器上，PC上位机设置在通讯有效范围内；服务器数量为1台，设置在设备运维部门的任意场所内；每1台需监测主变对应1个实时监测工作单元，1个实时监测工作单元由1个放电检测终端与1台PC上位机组成，两者之间采用无线通信，放电检测终端安装于变压器上，PC上位机设置在通讯有效范围内；所有的PC上位机通过网络与服务器连接；所述服务器，具有两个输入端与一个输出端；第一输入端接收故障收集单元上传的信息；第二输入端则接收实时监测单元输入的放电声信号的奇异性指数；服务器输出端连接实时监测单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡礼，邓凯，王凯睿，付理祥，朱玉莲，刘少华，帅一，欧阳敏，张祥罗，程骋，万俊俊，韩婷，姜力强，唐庆国，王云，陈慧，曹建军，胡裕峰，曾庆汇，林桂平，谢金泉，黄承志，
申请(专利权)人：国网江西省电力公司南昌供电分公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：江西;36