一種基于多指標綜合評價的配電變壓器故障診斷裝置，包括聲音采集單元、油溫采集單元、變壓器油中溶解氣體分析單元、故障診斷單元和電池供電模塊；故障診斷單元包括一FM調(diào)頻接收器模塊(7)，其輸出端依次連接有AD轉(zhuǎn)換器(8)和ARM單片機(9)；聲音采集單元包括：一固定支架(2)，其上固定有強磁鐵(1)和拾音頭(3)，拾音頭與拾音器(4)連接，拾音器輸出端依次連接有信號調(diào)理電路(5)和FM調(diào)頻發(fā)射器模塊(6)，F(xiàn)M調(diào)頻發(fā)射器模塊通過調(diào)頻電磁波與FM調(diào)頻接收器模塊連接。本實用新型專利技術(shù)能滿足現(xiàn)場對運行中配電變壓器進行故障檢測并判斷故障類型要求，且不需要現(xiàn)場提供電源，便于攜帶、信號采集傳輸成本低、診斷速度快及使用方便。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種變壓器故障診斷設(shè)備，尤其涉及一種適用于運行中配電變壓器的一種基于多指標綜合評價的配電變壓器故障診斷裝置。技術(shù)背景配電變壓器是電力系統(tǒng)中將高壓電轉(zhuǎn)換成低壓電供用戶直接使用的電力傳輸設(shè)備，對保障工業(yè)生產(chǎn)和人民生活起著至關(guān)重要的作用。配電變壓器的安全可靠運行在很大程度上取決于電力系統(tǒng)運維水平。按照DL/T 1102-2009《配電變壓器運行規(guī)程》要求，必須對配電變壓器進行定期巡視，及時掌握配電變壓器的運行情況。配電變壓器巡視檢查的內(nèi)容較多，目前主要靠目測完成，故障判斷的主觀因素較多。而進行預防性試驗則存在工作量大、周期長、需要停電等缺點，目前尚無快速、準確的故障診斷設(shè)備。通過采集配電變壓器運行時發(fā)出的聲音、變壓器油中溶解氣體含量和油溫等與變壓器故障直接相關(guān)的指標，并對這些指標進行綜合分析，可以實現(xiàn)配電變壓器故障的快速、準確地診斷。聲音與故障的關(guān)系:配電變壓器在正常運行的過程中就會發(fā)出聲音，所以這里指的“聲音”，主要是說跟平常不一樣的異音和噪音。如變壓器負荷發(fā)生顯著變動或運行狀態(tài)出現(xiàn)異常，則聲音就較平時增大，有斷續(xù)雜音或有粗礦聲音，這就是異音的一種，當然變壓器在運行時還會發(fā)出“啾啾”聲、“吱吱”火花放電聲、“叮叮當當”的敲擊聲或“呼呼”的吹風聲等等，這些聲音均說明變壓器內(nèi)部有故障發(fā)生，例如內(nèi)部放電、變壓器過負荷等。因此通過對配電變壓器運行聲音的檢測和識別，可以發(fā)現(xiàn)運行中配電變壓器可能存在的故障。變壓器油中溶解氣體含量與故障的關(guān)系:電力行業(yè)標準DL/T 722-2000《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》和國標GB/T 7252-2001《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》明確指出，可以通過不同故障類型所產(chǎn)生氣體推斷變壓器的故障類型。變壓器油溫與故障的關(guān)系:變壓器上層油溫超過允許溫度，可能是變壓器過負荷、散熱不好或內(nèi)部故障造成的。油溫過高會損壞變壓器的絕緣，嚴重的甚至會燒毀整個變壓器。因此，一旦發(fā)現(xiàn)變壓器油溫過高，應及時查明原因采取相應措施。根據(jù)國標GB1094.2-1996《電力變壓器第二部分溫升》和電力行業(yè)標準DL/T596-1996《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》的規(guī)定，可以通過檢測運行中變壓器油的溫度來判斷變壓器是否發(fā)生故障。現(xiàn)有技術(shù)都是分別采用上述三種指標單獨進行故障診斷，都有一定的局限性，不能形成充分證據(jù)，無法確認故障類型和故障部位。配電變電壓器的運行環(huán)境比較復雜，負載狀態(tài)各不相同，而且采用的變壓器油品質(zhì)良莠不齊，缺乏新投運時油中溶解氣體含量的原始數(shù)據(jù)，單獨通過油中溶解氣體含量來判斷是否存在故障更顯得依據(jù)不足。現(xiàn)有技術(shù)中，申請公布號為CN103995194A、申請公布日為2014.08.20的中國技術(shù)專利公布《基于聲音監(jiān)測的預報警變壓器》，將聲音采集裝置永久安裝在變壓器內(nèi)部，是一種在線監(jiān)測裝置。其必須與變壓器廠家合作，在出廠前安裝變壓器內(nèi)部，這會大大增加檢測成本，對于已經(jīng)投運的配電變壓器則無法安裝或安裝代價較大；且其采用有線通訊方式，采用以太網(wǎng)、RS 4 8 5或USB等技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸，成本高、布線繁瑣、維護麻煩。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種基于多指標綜合評價的配電變壓器故障診斷裝置，采用本技術(shù)的裝置進行基于多指標綜合評價的配電變壓器故障診斷方法，可在現(xiàn)場對運行中配電變壓器進行故障檢測并判斷故障類型的要求，且不需要現(xiàn)場提供電源，具有便于攜帶、信號采集傳輸成本低、診斷速度快、使用方便的特點。解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)采用如下的技術(shù)方案:—種基于多指標綜合評價的配電變壓器故障診斷裝置，其特征是:包括聲音采集單元、油溫采集單元、變壓器油中溶解氣體分析單元、故障診斷單元和提供電力的電池供電豐吳塊；所述故障診斷單元包括:一 FM調(diào)頻接收器模塊7，其輸出端依次連接有AD轉(zhuǎn)換器8和ARM單片機9，所述ARM單片機還外接有觸摸顯示器10、USB輸入接口 18和RS232輸入接口 19 ；所述聲音采集單元包括:一固定支架2，其上固定有強磁鐵I和拾音頭3，所述拾音頭與一拾音器4連接，拾音器輸出端依次連接有信號調(diào)理電路5和FM調(diào)頻發(fā)射器模塊6，所述FM調(diào)頻發(fā)射器模塊通過調(diào)頻電磁波與所述故障診斷單元的FM調(diào)頻接收器模塊7連接；所述油溫采集單元包括紅外成像儀或紅外測溫儀11及USB通訊線12，油溫采集單元用USB通訊線12經(jīng)USB接口和故障診斷單元連接；所述變壓器油中溶解氣體分析單元包括:一采樣栗14，其入口通過不銹鋼管與一外部裝有變壓器油的油樣瓶13連接、出口與一電磁閥15的入口連接，電磁閥15的出口通過不銹鋼管與一氣體傳感器16的入口連接，氣體傳感器16的出口與一廢油瓶17連接，所述氣體傳感器16和故障診斷單元通過RS232數(shù)據(jù)線連接。所述聲音采集單元中，拾音頭與拾音器采用粘合方式連接，拾音頭為不銹鋼空心管，直徑5_長度12_，一頭采用半球形封口，另一頭采用擴孔器加工成外徑8_左右的喇叭口 ；拾音器為壓電陶瓷片，外徑27_;拾音頭的喇叭口一端采用環(huán)氧樹脂與拾音器垂直粘接；拾音頭3、拾音器4、信號調(diào)理電路5、FM調(diào)頻發(fā)射器模塊6依次連接后，全部安裝在固定支架2上；強磁鐵I由6根圓柱形磁鋼組成，采用螺絲與固定支架連接。所述的FM調(diào)頻發(fā)射器模塊、FM調(diào)頻接收器模塊的發(fā)射和接收頻率調(diào)整范圍是87.0MHz?108.0MHz，調(diào)整步進為0.1MHz，并通過液晶屏顯示當前頻率。所述AD轉(zhuǎn)換器通過總線與ARM單片機系統(tǒng)連接，AD轉(zhuǎn)換器采用的專用音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，由Σ-Δ調(diào)制器和數(shù)字降頻濾波器組成，采用過采樣和量化噪聲整形技術(shù)，將音頻信號頻帶內(nèi)的噪聲推向調(diào)頻范圍，然后利用降采樣濾波器將高頻噪聲濾除，實現(xiàn)20Hz-20kHz頻率范圍內(nèi)音頻信號的數(shù)字化處理。所述的ARM單片機系統(tǒng)內(nèi)置有:1，與配電變壓器典型故障對應的聲音模型/變壓器故障數(shù)據(jù)庫，聲音模型包含了音頻特征參量，并與典型故障形成對應關(guān)系，以故障代碼的方式予以指示；2，與配電變壓器典型故障對應的溫度/變壓器故障數(shù)據(jù)庫，以故障代碼的方式予以指示；3，與配電變壓器典型故障對應的氣體含量/變壓器故障數(shù)據(jù)庫，以故障代碼的方式予以指示。本技術(shù)的主要指導思想是:先通過各采集單元的分析結(jié)果圈定每個指標所對應的故障范圍，然后再分析各個指標所對應的故障范圍的共性點，結(jié)合診斷軟件和數(shù)據(jù)庫，就可以得到明確的故障類型或?qū)撛谛怨收项A警，大大提高了準確性。工作過程:聲音采集單元:工作時采用絕緣桿將聲音采集單元舉起到變壓器附近，通過強磁鐵I吸附到配電變壓器外殼，并使拾音頭3與配電變壓器外殼完全貼合，實現(xiàn)配電變壓器內(nèi)部聲音采集功能，并將音頻信號通過FM調(diào)頻發(fā)射器模塊6向空中發(fā)射；油溫采集單元:工作時首先連接好與故障診斷單元通訊的USB線，將紅外成像儀或紅外測溫儀對準配電變壓器本體，尋找配電變壓器本體的最高溫度點，并操作紅外成像儀或紅外測溫儀將溫度值發(fā)送到故障診斷單元。變壓器油中溶解氣體分析單元:工作時先將變壓器油采集到油樣瓶13中，將不銹鋼管一端插入油樣瓶液面與底部中間的位置，另一端與采樣栗14的入口連接，開啟電磁閥15，啟動采樣栗14，將變壓器油注入到氣體傳感器16中，大約50秒后注滿，關(guān)閉采樣栗14和電磁閥15，此時氣體傳感本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種基于多指標綜合評價的配電變壓器故障診斷裝置，其特征是：包括聲音采集單元、油溫采集單元、變壓器油中溶解氣體分析單元、故障診斷單元和提供電力的電池供電模塊；所述故障診斷單元包括：一FM調(diào)頻接收器模塊(7)，其輸出端依次連接有AD轉(zhuǎn)換器(8)和ARM單片機(9)，所述ARM單片機還外接有觸摸顯示器(10)、USB輸入接口(18)和RS232輸入接口(19)；所述聲音采集單元包括：一固定支架(2)，其上固定有強磁鐵(1)和拾音頭(3)，所述拾音頭與一拾音器(4)連接，拾音器輸出端依次連接有信號調(diào)理電路(5)和FM調(diào)頻發(fā)射器模塊(6)，所述FM調(diào)頻發(fā)射器模塊通過調(diào)頻電磁波與所述故障診斷單元的FM調(diào)頻接收器模塊(7)連接；所述油溫采集單元包括紅外成像儀或紅外測溫儀(11)及USB通訊線(12)，油溫采集單元用USB通訊線(12)經(jīng)USB接口和故障診斷單元連接；所述變壓器油中溶解氣體分析單元包括：一采樣泵(14)，其入口通過不銹鋼管與一外部裝有變壓器油的油樣瓶(13)連接、出口與一電磁閥(15)的入口連接，電磁閥(15)的出口通過不銹鋼管與一氣體傳感器(16)的入口連接，氣體傳感器(16)的出口與一廢油瓶(17)連接，所述氣體傳感器(16)和故障診斷單元通過RS232數(shù)據(jù)線連接。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張敏智，劉鵬祥，彭俊杰，周文友，郭國偉，陸志欣，羅永潤，覃浩，林峻，楊智誠，伍敬文，邵自甦，孫廣慧，梁炳君，鄭星炯，岑維健，梁健純，張鑒佳，湯建峰，劉育桂，胡國鋒，鐘銘新，陳國灝，李浩成，吳柏濤，任國勝，劉偉，潘振興，盧沛森，郭穗燕，梁舉雄，何海全，傅許良，劉凱，
申請(專利權(quán))人：廣東電網(wǎng)有限責任公司佛山供電局，
類型：新型
國別省市：廣東;44
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