[实用新型]基于声学原理的变压器信息采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变压器信息采集技术领域，尤其是涉及一种基于声学原理的变压器信息采集装置。

背景技术

变压器运行过程中，在内部电流、磁场等多种因素的共同作用下产生机械形变，经自身结构传导，这种信号经周围空气介质传播，产生了变压器的运行的声音信号。这些信号能够反映变压器的运行状况。有经验的技术人员往往可以通过工业听诊器听取变压器内部声音来判断变压器运行状况，发现故障甚至对故障进行粗略定位。这种广泛运用的诊断方式严重依靠技术人员的主管判断和个人经验。这种现象证明了通过声学信号诊断变压器故障的可行性，借助高灵敏度的传感器和现代数字信号处理识别技术，可以实现比人更加客观可靠的变压器声学检测和诊断。

目前国内外对于变压器声学诊断研究主要集中在变压器本体为噪声分析法、超声波分析法以及声发射分析技术。噪声分析法研究变压器运行中各主要部件的噪声来源以及噪声的强度，通过研究噪声为设计及生产制造厂家提供改进设备研究、生产、制造提供依据。如通用电气、ABB等厂家在80年代就开始这方面的研究，国内西变、特变电工的生产制造企业在这方面也开展研究。超声波检测方法是目前应用较为广泛的诊断技术。主要利用安置在变压器箱体表面的超声波传感器接受局部放电信号，进行故障定位分析。基于超声局放检测、探伤等研究成果已经在电力行业中得到广泛的应用。

国内外对于基于音频特征的变压器故障检测方法，目前还没有相应的研究成果。主要是声音识别这方面研究集中在安防监控系统、语音识别等方面，所以在变压器声音故障诊断方面还没有研究。而变压器运行过程中，在内部电流、磁场等多种因素的共同作用下产生机械形变，经自身结构传到，表现为振动信号。这一信号经周围空气介质传播，产生了变压器的运行的声音信号。这些信号能够在很大程度上反映变压器的运行状况。现场巡检操作中，有经验的技术人员往往可以通过工业听诊器贴紧变压器箱体，仔细听取变压器内部的声音来判断变压器运行状况，发现故障类型甚至对故障进行粗略定位。这种广泛运用的诊断方式严重依靠技术人员的主观判断和个人经验，具有很大的不确定性。但这一现象充分证明了通过声学信号诊断变压器故障的可行性，借助高灵敏度的传感器和现代数字信号处理技术，必然可以实现比人耳更加客观可靠的变压器声学检测和诊断。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于声学原理的变压器信息采集装置，通过传感器组和信息化手段采集变压器的声学信号，为变压器的故障分析诊断提供依据。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：基于声学原理的变压器信息采集装置，包括数据存储装置以及分别与所述数据存储装置连接的声学数据采集模块和变压器参数采集模块，所述声学数据采集模块包括声强传感器、振动传感器和声音传感器，所述数据存储装置运行于微机系统上，所述声音传感器包括麦克风阵列，所述麦克风阵列连接声音增强器。

进一步地，所述振动传感器包括加速度振动传感器和激光测振仪。

进一步地，所述变压器参数采集模块包括数据采集卡和智能电能表，所述数据采集卡采集变压器油色谱数据、变压器局放数据、变压器内部结构图数据，所述智能电能表采集变压器运行状况电力数据。

进一步地，所述数据存储装置前端设置降噪装置，所述降噪装置包括信号分解器和滤波器。

进一步地，所述微机系统包括安装有人机交互界面的PC终端，所述人机交互界面进行数据的输入与查询。

进一步地，所述微机系统连接专用数据通信接口和网络端口。

本实用新型的有益效果体现在以下方面：

本实用新型针对这些电力变压器所处环境复杂，又属于高压电力设备，具有危险性，声强法和声强法这种单一的测量方法很难准确测量辐射的噪声，因此本项目首次提出基于声振耦合，通过测量振动和声音特性，利用相关性分析方法找到一种测量电力变压器声学的新方法。本实用新型采用“非接触检测”技术，传感器和整个系统的安装、调试丝毫不影响变压器的正常运行，适合高电压、强电磁场恶劣电磁环境，或高温、有腐蚀环境下对变压器的运行状态监测。传感器采用具有高分辨率的声波感应传感器，可方便的安装于设备外部，并不对设备造成影响。该实用新型系统可以在变压器带电情况下，布置测量传感器，可以实现变压器带电状态下测试，使得用户可以更加全面及时了解运行变压器的工作状况，为变压器的可靠运行提供有力保障，值得广泛推广与使用。

附图说明

图1是本实用新型的组成结构图。

图2是本实用新型的测量原理图。