[发明专利]用于变压器振动便携式和在线监测两用的智能电子装置

说明书

  

技术领域

本发明属于智能电网在线监测设备领域，特别是涉及一种基于变压器绕组轴向振动建模的在线监测振动监测装置。 

  

背景技术

变压器的异常振动导致的绕组移位或者变形，会破坏变压器的绝缘结构，严重时会导致绕组的坍塌。变压器的振动是由变压器本体（铁芯和绕组）的振动和冷却装置的振动引起的，其根源在于：（1）硅钢片磁致伸缩引起的铁芯振动。所谓磁致伸缩就是铁芯励磁时，沿磁力线方向硅钢片的尺寸要增加，而垂直于磁力线方向硅钢片的尺寸要缩小，这种尺寸的变化称为磁致伸缩。磁致伸缩使得铁芯随着励磁频率的变化而周期性的振动；（2）硅钢片接缝处和叠片之间存在因漏磁而产生的电磁吸引力，从而引起铁芯的振动；（3）当绕组中有负载电流通过时，在绕组间、线饼间、线匝间产生动态电磁力，引起绕组的振动；（4）漏磁引起油箱壁(包括磁屏蔽等)的振动；（5）对于带有气隙的铁芯电抗器来说，还有心柱气隙中非磁性材料垫片处的漏磁引起的铁芯振动等。 

  

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于变压器振动便携式和在线监测两用的智能电子装置，其通过监测主激励频率二倍频及其谐波分量的幅值变化来判断变压器绕组机械状态，并实时显示出来。 

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种用于变压器振动便携式和在线监测两用的智能电子装置，其特征在于，其包括振动传感器、信号调理模块、触发模块、多通道同步 A/D 转换器、主控模块、光纤/以太网接口、静态随机存储器，振动传感器、触发模块、多通道同步 A/D 转换器都与信号调理模块连接，触发模块、多通道同步 A/D 转换器、光纤/以太网接口、静态随机存储器都与主控模块连接。 

优选地，所述触发模块包括相互连接的D /A转换器和比较器。 

优选地，所述振动传感器主要把变压器外壳上的振动信号转变成电信号。 

优选地，所述信号调理模块为振动传感器提供恒定电流，使传感器正常工作，同时隔离传感器输出信号中的直流分量。 

优选地，所述触发模块根据实际情况动态设定振动信号采集的阀值，当振动信号超过阀值电压时触发主控模块并启动振动信号采集流程。 

优选地，所述多通道同步 A/D 转换器完成智能电子设备中各通道振动信号的同步数字转换；主控模块完成整个系统的数据采集、分析，并将分析结果显示到液晶屏上，同时以IEC61850 标准格式送出。 

优选地，所述光纤/以太网接口为标准通讯接口，完成振动监测智能电子设备与其他系统的通讯连接。

本发明的积极进步效果在于：本发明通过监测主激励频率二倍频及其谐波分量的幅值变化来判断变压器绕组机械状态，并实时显示出来。 

    

附图说明

图1为本发明用于变压器振动便携式和在线监测两用的智能电子装置的结构示意图。 

图2 本发明仿真所示的绕组振动响应曲线的示意图。 

图 3为图2 Fourier 变换后的幅频图。 

图 4为借助于仿真计算可得到相应的幅频图。 

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。 

如图1所示，本发明用于变压器振动便携式和在线监测两用的智能电子装置包括振动传感器、信号调理模块、触发模块、多通道同步 A/D 转换器、主控模块、光纤/以太网接口、SRAM（静态随机存储器），振动传感器、触发模块、多通道同步 A/D 转换器都与信号调理模块连接，触发模块、多通道同步 A/D 转换器、光纤/以太网接口、静态随机存储器都与主控模块连接。触发模块包括相互连接的D /A转换器和比较器。 

振动传感器主要把变压器外壳上的振动信号转变成电信号，信号调理模块为振动传感器提供恒定电流，使传感器正常工作，同时隔离传感器输出信号中的直流分量；触发模块根据实际情况动态设定振动信号采集的阀值，当振动信号超过阀值电压时触发主控模块并启动振动信号采集流程。多通道同步 A/D 转换器完成 IED （智能电子设备）中各通道振动信号的同步数字转换；主控模块完成整个系统的数据采集、分析，并将分析结果显示到液晶屏上，同时以IEC61850 标准格式送出；光纤/以太网接口为标准通讯接口，完成振动监测 IED 与其他系统的通讯连接。SRAM（静态随机存储器）用于完成信息的存储。