[发明专利]一种基于振动噪声的换流变压器在线监测系统

权利要求书

1.一种基于振动噪声的换流变压器在线监测系统，其特征在于：包括信号 采集模块、数据采集模块、通信模块和监控中心；

所述信号采集模块用于获取信号；

所述数据采集模块用于将信号转换为数字化的二进制编码，经通信模块实 时传到监控中心，监控中心用于对所监测的信号实时显示波形，并用于分析判 断换流变压器是否故障；

所述数据采集模块包括电荷放大器、滤波电路、信号调理电路和数据采集 卡；

所述信号采集模块包括用于采集振动信号的振动信号采集装置、用于采集 噪声信号的噪声信号采集装置、用于采集换流变压器三相电压电流信号和换流 变压器中性点电流信号的霍尔传感器，所述振动信号采集装置和噪声信号采集 装置的输出端相连接后依次与电荷放大器、滤波电路和数据采集卡连接；霍尔 传感器将采集到的信号发送给信号调理电路，信号调理电路另一端连接数据采 集卡，数据采集卡另一端依次连接通信模块、监控中心。

2.如权利要求1所述的基于振动噪声的换流变压器在线监测系统，其特征 在于：所述振动信号采集装置采用的是压电式加速度振动传感器，其测量频宽 在0.2Hz到1.5KHz；振动传感器吸附在换流变压器的器身表面，用于采集换流 变压器绕组铁芯振动信号。

3.如权利要求1所述的基于振动噪声的换流变压器在线监测系统，其特征 在于：所述噪声信号采集装置为电容式测试噪声传感器，其测量频宽在20Hz到 20KHz，所述噪声传感器分布在换流变压器的周围，采集换流变压器绕组铁芯噪 声信号。

4.如权利要求3所述的基于振动噪声的换流变压器在线监测系统，其特征 在于：所述噪声传感器与换流变压器表面的距离为0.5m。

5.如权利要求1所述的基于振动噪声的换流变压器在线监测系统，其特征 在于：所述电荷放大器包括二级放大电路，其中第一运算放大器(A1)和第二 运算放大器(A2)之间通过放大电阻(RX)并联连接构成前级的预放大，以及 分别与第一运算放大器(A1)和第二运算放大器(A2)连接的后级运算放大器 (A3)；后级运算放大器(A3)的输出端连接滤波电路的输入端。

6.如权利要求1所述的基于振动噪声的换流变压器在线监测系统，其特征 在于：所述滤波电路是由依次连接的三个运算放大器组成的带通滤波器，其带 宽为90Hz～3KHz。

7.如权利要求1所述的基于振动噪声的换流变压器在线监测系统，其特征 在于：所述通信模块数据传输方式采用的是DMA传送方式。

8.如权利要求1所述的基于振动噪声的换流变压器在线监测系统，其特征 在于：所述DMA方式的操作是在直接存储器存取控制器8237的控制下进行，当 DMA初始化时，先给出被传送一批数的存储器的首地址，以及传递的字数及数据 传送的方向，然后I/O设备或接口向DMA发送请求信号，DMA再向CPU发送总线 请求，从而让CPU停止对总线的控制，然后CPU对总线信号产生一个回答，发 出总线响应信号，该信号使CPU暂停对系统总线的控制，转由DMA接管控制系 统总线，这样就由DMA通过地址总线发出地址信息，在控制线上发读写控制信 号，同时实现在存储器和I/O之间传送数据，每传送一个字或一个字节，计数 器就减1，并修改地址指针，指导计数器为零，DMA的操作结束，然后CPU仍恢 复对系统总线的控制。

9.如权利要求1所述的基于振动噪声的换流变压器在线监测系统，其特 征在于：所述信号调理电路包括电压信号调理电路，电压信号调理电路包括低 频变压器，双向瞬态电压抑制器，低频变压器副边上并联连接双向瞬态电压抑 制器，以及与双向瞬态电压抑制器一端依次连接的电感、滤波电容和滤波电阻。

10.如权利要求1所述的基于振动噪声的换流变压器在线监测系统，其特 征在于：所述信号调理电路包括电流信号调理电路，电流信号调理电路包括变 压器，变压器原边连接第二电感，副边并联有双向瞬态电压抑制器，以及依次 连接在双向瞬态电压抑制器一端上的第一电感、滤波电阻和滤波电容。