[发明专利]一种基于差动电感式传感器的变压器多点温度与油压联合监测装置及方法

权利要求书

1.一种基于差动电感式传感器的变压器多点温度与油压监测装置，其特征在于：包括瞬态油压-油温传感模块、多路信号采集模块、数据处理分析模块、数据存储模块、装置自身测控系统、通信系统及电源系统；

所述瞬态油压-油温传感模块用于采集并计算瞬时油压数据和油温数据；所述瞬态油压-油温传感模块包括补偿线圈、测油压弹性线圈、线圈推动结构、密闭腔体、连杆、弹簧元件、油压探头、测温线圈、隔热板和温度敏感元件；

所述温度敏感元件通过隔热板连接测温线圈，所述测温线圈通入高频激励电流，在温度敏感元件上形成电涡流，所述测温线圈与补偿线圈组成差分放大电路的输入端；

所述油压探头依次连接弹性元件、连杆、线圈推动结构、测油压弹性线圈，所述弹性元件和连杆设置在密闭腔体内；所述测油压弹性线圈与补偿线圈组成差分放大电路的输入端；

所述多路信号采集模块用于采集电压差值信号及多通道电流信号；

所述数据处理分析模块用于根据变压器内多点的油温、油压数据，分析测量参量波动特征、运行工况信息；

所述数据存储模块用于存储本地长周期原始数据、二次数据及分析结果数据；

所述装置自身测控系统用于监测自身状态，并进行高温报警、电源异常报警、人机通信调控；

所述通信系统用于连接上位机，进行数据上传和远程操控；

所述电源系统用于为各模块供电。

2.根据权利要求1所述的基于差动电感式传感器的变压器多点温度与油压监测装置，其特征在于：所述多路信号采集模块包括电压信号采集模块和多端电流信号采集模块，通过信号引线将补偿线圈、测油压弹性线圈和测温线圈的电流信号引出至多端电流信号采集模块；

所述电压信号采集模块包括变频电源、电压测量装置和多个测量电桥，所述变频电源连接测温线圈，为所述差分放大电路提供激励；所述变频电源包括正弦振荡器电路及二级稳压电路，电压转换电路将实际电压幅值转换至信号采集器有效区间内；

所述电压测量装置与补偿线圈、测油压弹性线圈和测温线圈连接，并利用高分辨率A/D变换器与高速信号读取模块采集和存储电压差值信号；

所述多个测量电桥分别与补偿线圈、测油压弹性线圈和测温线圈相对设置，用于根据所述差分放大电路的阻抗变化引起的测量电桥电流变化，利用电流-电压转换模块实现电流信号转换，再运用多通道高分辨率A/D变换器及高速信号读取模块实现多通道电流信号的同步采集、存储；

还包括用于对原始信号滤波的固定频率选通有源滤波电路和数字滤波电路，并通过FFT算法实现信号的时频变换，以获取不同参量的频率特征。

3.根据权利要求2所述的基于差动电感式传感器的变压器多点温度与油压监测装置，其特征在于：所述测温线圈连接有油温测量调零电阻，所述测油压弹性线圈串联有油压测量调零电阻。

4.根据权利要求3所述的基于差动电感式传感器的变压器多点温度与油压监测装置，其特征在于：所述测量电桥为涡流等效电路。

5.根据权利要求4所述的基于差动电感式传感器的变压器多点温度与油压监测装置，其特征在于：所述数据处理分析模块与所述多端电流信号采集模块、电压信号采集模块连接，用于通过多通道特征识别、时域相关性计算、状态评估算法挖掘测量参量波动特征、运行工况对变压器工况的辨识、运维及保护提供实时性参考信息。

6.根据权利要求5所述的基于差动电感式传感器的变压器多点温度与油压监测装置，其特征在于：所述数据存储模块通过外扩式SDRAM扩展内存，并通过外扩式NAND-FLASH扩展本地数据存储容量，用于存储本地长周期原始数据、二次数据及辨识结果。