[发明专利]一种变压器绕组故障状态振动在线监测系统

权利要求书

1.一种变压器绕组故障状态振动在线监测系统，其特征在于，包括：数据采集单元、数据处理单元、服务器单元以及监控单元，其中：

所述数据采集单元，根据电力变压器的运行特性，采集的数据量包括变压器本体箱壁振动信号、三相电压和三相电流信号，所述振动信号是由布置在变压器A、B和C相绕组附近箱壁上对称位置的振动加速度传感器获取的，振动信号的主要判据为振动信号频域100Hz分量幅值与其形态学分析，当超过系统设定阈值时将产生告警信号；

所述数据处理单元，接收所述数据采集单元采集的变压器本体箱壁振动信号、三相电压和三相电流信号，通过对这些信号进行实时处理，将模拟信号转换成数字信号后传给所述服务器单元；

所述服务器单元，接收、记录和反馈由所述数据处理单元传入的振动加速度、电流和电压数据，并通过这些数据判断变压器故障类型，并将这些数据传给所述监控单元；所述监控单元，将所述服务器单元的接收、记录的数据和变压器故障类型可视化显示出来；

所述数据采集单元与所述服务器单元采用分布式系统设计，所述数据采集单元就近安装在变压器箱体侧，使用光纤数据线将采集到的振动信号以光信号的形式发送到服务器单元上位机，有效避免了变电站强电磁干扰环境对信号传输的影响，保证上位机能够收到高精度的振动信号。

2.根据权利要求1所述的变压器绕组故障状态振动在线监测系统，其特征在于，所述数据采集单元包括电流互感器、电压互感器、加速度传感器，其中：所述加速度传感器用于采集变压器绕组的振动信号，采用磁吸方式安装于变压器箱体两侧外壁侧，所述加速度传感器分别安装于每个变压器的三相绕组对应的箱体两侧，且所述箱体的每侧对应各相绕组的上部、下部各安装一个加速度传感器，共计12个加速度传感器，所有加速度传感器信号通过屏蔽铠装电缆数据传输；所述电压互感器、电流传感器安装于变电站，用于同步采集变压器的三相电流、三相电压信号；所述电流互感器、电压互感器、加速度传感器输出端均通过屏蔽电缆连接到数据处理单元，将采集的信号输出到所述数据处理单元。

3.根据权利要求2所述的变压器绕组故障状态振动在线监测系统，其特征在于，所述电流互感器、电压互感器、振动加速度传感器为多个，它们均为能够人工调整阈值的设定和复位的传感器。

4.根据权利要求1所述的变压器绕组故障状态振动在线监测系统，其特征在于，所述数据处理单元包括：电气箱柜以及设置于所述电气箱柜内的开关电源、除湿器、第一信号调理器，其中：所述开关电源为所述数据处理单元供电，所述除湿器设置于所述电气箱柜内部的一侧，实时监测所述电气箱柜内的温湿度，并依据预设的温湿度范围，适时自动除湿，保证所述数据处理单元的运行环境安全；所述信号调理器设置于所述除湿器附近，用于将所述数据采集装置采集的三相电流、三相电压信号以及12个点的振动信号的模拟量信号转换为数字信号，然后经光纤传输到所述服务器。

5.根据权利要求4所述的变压器绕组故障状态振动在线监测系统，其特征在于，所述数据处理单元，就地安装在变压器旁边。

6.根据权利要求4所述的变压器绕组故障状态振动在线监测系统，其特征在于，所述除湿器连接湿度传感器，所述湿度传感器连接不同颜色的显示灯，通过不同颜色的显示灯来提示湿度等级。

7.根据权利要求1所述的变压器绕组故障状态振动在线监测系统，其特征在于，所述服务器单元包括：主控单元、第二信号调理器，其中：第二信号调理器以光纤同所述数据处理单元连接，每个所述第二信号调理器能够与多个所述数据处理单元连接，实现数据的集中统一，实现一主多从的监测；

所述主控单元与所述第二信号调理器通过光纤连接，并对得到的全部电压、电流、振动信号进行存储、分析，对数据分析后发现的振动异常，所述主控制器会产生振动告警信号；

所述主控单元，具备数据分析功能，能够将接收到的振动、电压、电流信号进行分析和比对，通过运行算法，由振动信号初步判断变压器是否故障，其后拟合电流电压信号判断变压器的故障类型，作为辅助判据判断变压器故障状态。