本實(shí)用新型涉及變壓器故障監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種變壓器在線故障診斷裝置。

背景技術(shù)：

變壓器由于長(zhǎng)期連續(xù)在電網(wǎng)中工作，不可避免的發(fā)生各種故障和事故。其故障涉及面廣而且復(fù)雜多樣，故障分類方法有很多具體檢測(cè)方法如下:

1、利用人的感觀診斷變壓器故障

通過(guò)人對(duì)聲音、振動(dòng)、氣味、變色、溫度等的感覺(jué)來(lái)判斷電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)所發(fā)現(xiàn)的各種現(xiàn)象的變化來(lái)分析故障發(fā)生的部位和程度。

(1)通過(guò)聲音和振動(dòng)判斷故障

變壓器在運(yùn)行中都會(huì)發(fā)生各種聲音和振動(dòng)，例如勵(lì)磁電流引起硅鋼片伸縮而發(fā)出的聲音，繞組導(dǎo)線之間的電磁力引起的振動(dòng)等，是表征設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的一種特征，通過(guò)仔細(xì)觀察檢測(cè)聲音高低、音色的變化和振動(dòng)的強(qiáng)弱來(lái)判斷設(shè)備的故障。可以通過(guò)耳聽(tīng)、手摸、聽(tīng)音棒等檢測(cè)。

(2)從溫度的變化判斷故障

變壓器任何電氣或者機(jī)械方而的故障都會(huì)通過(guò)溫度的變化表現(xiàn)出來(lái)，變壓器必須在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)工作，溫度升高會(huì)成為顯著縮短變壓器壽命的重要原因?？梢酝ㄟ^(guò)手摸、安裝溫度計(jì)等檢測(cè)。

(3)從氣味變化判斷故障

通過(guò)嗅覺(jué)來(lái)發(fā)現(xiàn)有沒(méi)有絕緣材料燃燒故障。

(4)檢查外觀判斷故障

通過(guò)目測(cè)能夠發(fā)現(xiàn)很多故障，如破損、變形、松動(dòng)、變色等。

2、利用儀器儀表檢測(cè)診斷故障

油中溶解氣體的色譜分析

此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)對(duì)于油浸式變壓器具有早期預(yù)測(cè)和實(shí)用性。在 DL/T 596-1996《電力設(shè)各預(yù)防性實(shí)驗(yàn)規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱《預(yù)規(guī)》)中已經(jīng)列為第一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。

① 220V 及以上或 8MVA 及以上的變壓器都應(yīng)定期進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

② 注意值和產(chǎn)氣速度見(jiàn)《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》；

③ 溶解氣體組分含量有增長(zhǎng)趨勢(shì)時(shí)，可結(jié)合產(chǎn)氣速率判斷；

④ 總烴含量低的變壓器小宜采用相對(duì)產(chǎn)氣速率進(jìn)行判斷。

根據(jù)三比值法可初步判斷過(guò)熱和放電性故障，為了進(jìn)一步分析判斷可補(bǔ)充其他相關(guān)實(shí)驗(yàn)。對(duì)過(guò)熱性故障補(bǔ)做繞組直流電阻、鐵芯接地電流、鐵芯對(duì)地絕緣電阻空載、負(fù)荷等驗(yàn)；對(duì)于放電性故障可補(bǔ)做局部放電、檢查潛油泵、檢查分接開(kāi)關(guān)等實(shí)驗(yàn)；對(duì)于固體絕緣性比較就可以知道是否發(fā)生變形。

③ 漏抗法。

這是一種檢測(cè)線圈幾何形狀變化的傳統(tǒng)方法。線圈短路時(shí)，趨向于使線圈內(nèi)側(cè)直徑減小，外側(cè)直徑增大，從而增大了線圈間的漏磁通。

常規(guī)的檢測(cè)方法僅能夠提供變壓器故障或事故后的滯后信息，雖然有必要但與現(xiàn)代狀態(tài)維修的趨勢(shì)不相適應(yīng)，在線檢測(cè)可以實(shí)時(shí)反映變壓器在運(yùn)行狀況下的健康狀態(tài)，通過(guò)及時(shí)捕捉早期故障的先兆信息，可將故障造成的嚴(yán)重后果降低到最低，大大降低了維護(hù)成本而且現(xiàn)代微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為在線檢測(cè)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持，因此進(jìn)行變壓器在線檢測(cè)是趨勢(shì)所在。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為提供一種結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單的，能夠預(yù)防性的監(jiān)測(cè)變壓器的變壓器在線故障診斷裝置。

本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種變壓器在線故障診斷裝置，包括箱體溫度傳感器、繞阻溫度傳感器、變壓器油溫度傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)和USB輸出口，所述箱體溫度傳感器設(shè)于箱體的外表面，所述箱體的外表面設(shè)有三排所述箱體溫度傳感器，每排箱體溫度傳感器包括七個(gè)箱體溫度傳感器，所述繞阻溫度傳感器設(shè)于繞阻之上，所述箱體內(nèi)部設(shè)有九個(gè)所述繞阻，每個(gè)繞阻上設(shè)有三個(gè)所述繞阻溫度傳感器，所述箱體內(nèi)部設(shè)有變壓器油，所述變壓器油內(nèi)部插有八個(gè)所述變壓器油溫度傳感器，所述溫度傳感器、繞阻溫度傳感器、變壓器油溫度傳感器分別與所述信號(hào)調(diào)理電路電連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路分別與所述信號(hào)調(diào)理電路和單片機(jī)電連接，所述USB輸出口與所述單片機(jī)電連接，變壓器油溫度傳感器的下部設(shè)有探針。

所述單片機(jī)上連接有控制鍵盤和顯示器。

所述顯示器上設(shè)有二十一個(gè)箱體溫度變化讀數(shù)、二十七個(gè)繞阻溫度變化讀數(shù)和八個(gè)變壓器油溫度變化讀數(shù)。

所述單片機(jī)上還電連接有RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。

所述箱體溫度傳感器為DS18B20 TO-92溫度傳感器，所述繞阻溫度傳感器為K/E/J型鎧裝電偶探針式熱電阻WRNK-191溫度傳感器，所述變壓器油溫度傳感器為S型鉑銠熱電阻WRP-130/0-1600度高溫剛玉管熱電偶溫度傳感器。

所述任意兩個(gè)變壓器油溫度傳感器上的所述探針伸入變壓器油的不同深度。

本實(shí)用新型所帶來(lái)的有益效果是：

本實(shí)用新型中，所述變壓器在線故障診斷裝置包括箱體溫度傳感器、繞阻溫度傳感器、變壓器油溫度傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)和USB輸出口，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)油浸式變壓器的箱體，繞組及油的溫度的精準(zhǔn)測(cè)量，可以全面的反映出油浸式變壓器的各部分的溫度，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器各部分溫度的實(shí)時(shí)在線測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的實(shí)時(shí)檢測(cè)。

附圖說(shuō)明

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型所述變壓器在線故障診斷裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型所述箱體的俯視圖。

圖3為本實(shí)用新型所述箱體的豎向剖面圖。

圖4為本實(shí)用新型所述顯示器的面板結(jié)構(gòu)布置圖。

圖中部件名稱對(duì)應(yīng)的標(biāo)號(hào)如下：

1、箱體溫度傳感器；2、繞阻溫度傳感器；3、變壓器油溫度傳感器；4、信號(hào)調(diào)理電路；5、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；6、單片機(jī)；7、USB輸出口；8、箱體；9、繞阻；10、變壓器油；11、探針；12、控制鍵盤；13、顯示器；14、箱體溫度變化讀數(shù)；15、繞阻溫度變化讀數(shù)；16、變壓器油溫度變化讀數(shù)；17、RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳述：

作為本實(shí)用新型所述變壓器在線故障診斷裝置的實(shí)施例，如圖1、圖2、圖3和圖4所示，包括箱體溫度傳感器1、繞阻溫度傳感器2、變壓器油溫度傳感器3、信號(hào)調(diào)理電路4、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路5、單片機(jī)6和USB輸出口7，所述箱體溫度傳感器1設(shè)于箱體8的外表面，所述箱體8的外表面設(shè)有三排所述箱體溫度傳感器1，每排箱體溫度傳感器1包括七個(gè)箱體溫度傳感器1，所述繞阻溫度傳感器2設(shè)于繞阻9之上，所述箱體8內(nèi)部設(shè)有九個(gè)所述繞阻9，每個(gè)繞阻9上設(shè)有三個(gè)所述繞阻溫度傳感器2，所述箱體8內(nèi)部設(shè)有變壓器油10，所述變壓器油10內(nèi)部插有八個(gè)所述變壓器油溫度傳感器3，所述溫度傳感器1、繞阻溫度傳感器2、變壓器油溫度傳感器3分別與所述信號(hào)調(diào)理電路4電連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路5分別與所述信號(hào)調(diào)理電路4和單片機(jī)6電連接，所述USB輸出口7與所述單片機(jī)6電連接，變壓器油溫度傳感器3的下部設(shè)有探針11。

本實(shí)施例中，所述單片機(jī)6上連接有控制鍵盤12和顯示器13，此處的設(shè)計(jì)，有利于實(shí)時(shí)對(duì)變壓器進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

本實(shí)施例中，所述顯示器13上設(shè)有二十一個(gè)箱體溫度變化讀數(shù)14、二十七個(gè)繞阻溫度變化讀數(shù)15和八個(gè)變壓器油溫度變化讀數(shù)16，多個(gè)部位的度數(shù)，能夠更加精確的精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)變壓器中的溫度變化。

本實(shí)施例中，所述單片機(jī)6上還電連接有RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器17，此處的設(shè)計(jì)能夠有效的保留監(jiān)測(cè)過(guò)程中所顯示的數(shù)據(jù)，以備今后的數(shù)據(jù)處理。

本實(shí)施例中，所述箱體溫度傳感器1為DS18B20 TO-92溫度傳感器，所述繞阻溫度傳感器2為K/E/J型鎧裝電偶探針式熱電阻WRNK-191溫度傳感器，所述變壓器油溫度傳感器3為S型鉑銠熱電阻WRP-130/0-1600度高溫剛玉管熱電偶溫度傳感器，上述的三種溫度傳感器都是較為先進(jìn)的溫度傳感器，能夠有效的監(jiān)測(cè)變壓器中的各個(gè)部位的溫度變化。

本實(shí)施例中，所述任意兩個(gè)變壓器油溫度傳感器3上的所述探針11伸入變壓器油10的不同深度，此處的設(shè)計(jì)，有效的解決了變壓器油10中不同的深度具有不同的溫度變化，能夠更加高效的監(jiān)測(cè)變壓器油10。

工作原理：溫度變化的外來(lái)輸入信號(hào)進(jìn)過(guò)箱體溫度傳感器1、繞阻溫度傳感器2和變壓器油溫度傳感器3轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，進(jìn)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路4調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，然后進(jìn)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路5轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)6進(jìn)行處理，單片機(jī)中的數(shù)據(jù)通過(guò)USB接口7傳送到計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存和處理，同時(shí)單片機(jī)上連接有控制鍵盤12和顯示器13，使得操作員在現(xiàn)場(chǎng)就能對(duì)變壓器中的溫度變化進(jìn)行預(yù)判和處理并解決此類問(wèn)題，單片機(jī)6上設(shè)有的RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器17能夠隨時(shí)存儲(chǔ)信號(hào)，保證變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)的計(jì)算機(jī)能夠通過(guò)USB輸出接口7控制單片機(jī)對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行控制，控制其轉(zhuǎn)換的速率。