[发明专利]一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置及方法

权利要求书

1.一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置，其特征在于，包括瞬态油流特征量测量模块、信号调理与采集模块以及数字处理分析模块；瞬态油流特征量测量模块和信号调理与采集模块相连，信号调理与采集模块和数字处理分析模块相连；

瞬态油流特征量测量模块用于实时高速测量变压器油枕连接管内部瞬态油流变化特征，并输出与之相对应的模拟电压/电流信号；

信号调理与采集模块用于接收瞬态油流特征量测量模块输出的模拟电压/电流信号，并将其转换为数字处理分析模块能够识别的标准数字信号，再输出标准数字信号；

数字处理分析模块用于接收标准数字信号后执行监测运算，完成标准数字信号处理任务，从而实现对油枕连接管内部瞬态油流的在线监测与变压器运行状态评估功能。

2.根据权利要求1所述的一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置，其特征在于，瞬态油流特征量测量模块由外捆式高频超声波流量计、流量计变送器以及通信线缆组成，外捆式高频超声波流量计与流量计变送器相连，流量计变送器与通信线缆相连；外捆式高频超声波流量计安装在变压器油枕连接管上。

3.根据权利要求2所述的一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置，其特征在于，外捆式高频超声波流量计的测量频率为100Hz以上，测量误差小于1％，工作温度为-30～80℃，流速量程为-20～20m/s；外捆式高频超声波流量计安装在瓦斯继电器前方100mm～300mm处。

4.根据权利要求2所述的一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置，其特征在于，信号调理与采集模块由接线端子、信号调理电路、低通滤波器、信号采样电路以及模数A/D转换电路组成；接线端子与信号调理电路相连，信号调理电路相连与低通滤波器相连，低通滤波器与信号采样电路相连，信号采样电路与模数A/D转换电路相连，接线端子还与通信线缆相连。

5.根据权利要求2所述的一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置，其特征在于，数字处理分析模块由总线、中央处理器、GPS同步时钟、随机存储器、只读存储器以及控制电路组成；中央处理器、GPS同步时钟、随机存储器以及控制电路均与总线相连；模数A/D转换电路与总线相连；总线包括数据总线、地址总线以及控制总线，实现数据交换和操作控制；中央处理器为单片微处理器、通用微处理器或数字信号处理器，实现数字信号处理；GPS同步时钟用于实现变电站内、系统各场站装置同步采样要求；随机存储器用于暂存临时数据，包括信号调理与采集模块输入的数据信息、计算处理过程的中间结果；只读存储器用于保存数据；控制电路利用现场可编程门阵列实现整个数字电路的连接和协调工作。

6.根据权利要求1所述的一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置，其特征在于，还包括与数字处理分析模块相连的数据存储模块、人机对话模块以及数据通信接口模块；

数据存储模块用于数据的存储；

人机对话模块用于建立在线监测装置与使用者之间的信息联系，以便运行人员对在线监测装置的人工操作、调试以及信息反馈；

数据通信接口模块用于实现与其他设备以及总站之间的信息交互、数据传输、远方操作以及远程维护。

7.根据权利要求6所述的一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置，其特征在于，数据存储模块由主闪存存储器与副闪存存储器组成；主、副闪存存储器作为在线监测装置的主存储器及备用存储器使用；

人机对话模块包括紧凑键盘、显示屏、指示灯、按钮以及打印机接口；

数据通信接口模块遵循IEC 61850通信协议，利用以太网实现与其他设备以及总站之间的信息交互、数据传输、远方操作以及远程维护。