本發(fā)明屬于變壓器繼電保護(hù)，具體涉及一種基于在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的配電變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、正常運(yùn)行時(shí)變壓器本體的振動(dòng)主要是由鐵芯和繞組的振動(dòng)引起的，鐵芯振動(dòng)通過(guò)緊固件及變壓器油傳遞到油箱壁上，繞組振動(dòng)通過(guò)變壓器油和鐵芯傳遞到油箱壁上，所以變壓器油箱壁的振動(dòng)信號(hào)與變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化有很大關(guān)系，因此可以通過(guò)檢測(cè)變壓器油箱壁的振動(dòng)情況來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部鐵芯和繞組的狀況做出判定，當(dāng)鐵芯和繞組出現(xiàn)故障時(shí)，變壓器油箱壁相應(yīng)的振動(dòng)必定也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化，可以通過(guò)監(jiān)測(cè)油箱壁的異常振動(dòng)信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)繞組和鐵芯進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和故障診斷，并在出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)啟動(dòng)繼電保護(hù)，有效降低故障損失。

2、其中，在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)變壓器的振動(dòng)監(jiān)測(cè)主要是采用設(shè)置在變壓器上的傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)采集傳感器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行對(duì)比分析，判斷變壓器振動(dòng)幅度是否合理，是否出現(xiàn)異常，在此過(guò)程中，由于大多數(shù)時(shí)刻的變壓器振動(dòng)均屬于正常振動(dòng)，傳感器一直保持采集數(shù)據(jù)同時(shí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)一直進(jìn)行分析處理，會(huì)產(chǎn)生大量冗余數(shù)據(jù)，在影響監(jiān)測(cè)判斷精度的同時(shí)，造成系統(tǒng)負(fù)擔(dān)較重。

3、所以，為解決上述問(wèn)題，開(kāi)發(fā)一種基于在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的配電變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)很有必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種基于在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的配電變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置有觸發(fā)機(jī)構(gòu)，在變壓器正常振動(dòng)時(shí)，觸發(fā)機(jī)構(gòu)不會(huì)動(dòng)作，監(jiān)測(cè)平臺(tái)無(wú)需啟動(dòng)工作，在此過(guò)程中只需判斷是否接收到觸發(fā)信號(hào)，有效降低工作量，當(dāng)接收到觸發(fā)信號(hào)時(shí)，即可啟動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器和監(jiān)測(cè)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，并在故障時(shí)啟動(dòng)繼電保護(hù)控制處理，在保證監(jiān)測(cè)精度的同時(shí)，減少冗余數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，降低系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。

2、本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種基于在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的配電變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)，包括與變壓器箱體連接的振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)，以及設(shè)置于變壓器箱體上用于觸發(fā)振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的觸發(fā)機(jī)構(gòu)，以及與振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)和觸發(fā)機(jī)構(gòu)連接的監(jiān)測(cè)平臺(tái)；

3、其中，所述振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于變壓器箱體上多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的多組振動(dòng)傳感器；

4、所述觸發(fā)機(jī)構(gòu)包括固定安裝于變壓器箱體上的外殼，所述外殼內(nèi)部設(shè)置有振子，所述振子通過(guò)彈性件懸空設(shè)置于外殼內(nèi)部中間位置處，所述外殼內(nèi)部位于振子上方和下方分別設(shè)置有電阻應(yīng)變片，所述振子在變壓器箱體振動(dòng)時(shí)跟隨振動(dòng)上下移動(dòng)，當(dāng)振子上下振動(dòng)幅度至其能夠與電阻應(yīng)變片接觸使其產(chǎn)生形變時(shí)即實(shí)現(xiàn)觸發(fā)功能；

5、所述監(jiān)測(cè)平臺(tái)包括總處理器模塊，所述總處理器模塊連接觸發(fā)機(jī)構(gòu)和振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)，當(dāng)觸發(fā)機(jī)構(gòu)發(fā)出觸發(fā)信號(hào)時(shí)啟動(dòng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)；所述總處理器模塊連接有數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊連接振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)，用于獲得振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；所述總處理器模塊還連接有數(shù)據(jù)分析模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，所述數(shù)據(jù)分析模塊用于對(duì)振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，判斷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是否達(dá)到設(shè)定的告警或故障閾值并得出結(jié)果，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記處理并儲(chǔ)存，所述總處理器模塊還連接有繼電保護(hù)模塊和告警模塊，所述繼電保護(hù)模塊用于基于分析處理結(jié)果對(duì)變壓器進(jìn)行繼電保護(hù)控制處理，并通過(guò)告警模塊發(fā)出警報(bào)，所述總處理器模塊還連接有無(wú)線通信模塊用于與后臺(tái)通信連接。

6、進(jìn)一步地，所述變壓器箱體上用于設(shè)置多組振動(dòng)傳感器的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的選取包括用于測(cè)量變壓器箱體橫向振動(dòng)信號(hào)的高壓側(cè)中線上部監(jiān)測(cè)點(diǎn)、低壓側(cè)中線頂部監(jiān)測(cè)點(diǎn)和低壓側(cè)中線底部監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以及用于測(cè)量變壓器箱體縱向振動(dòng)信號(hào)的箱體頂部中心監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以及箱體兩翼側(cè)中線頂部監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

7、進(jìn)一步地，所述振動(dòng)傳感器采用壓電式加速度傳感器。

8、進(jìn)一步地，所述觸發(fā)機(jī)構(gòu)設(shè)置于變壓器箱體頂部中間位置處。

9、進(jìn)一步地，所述振子采用球形體結(jié)構(gòu)。

10、進(jìn)一步地，所述彈性件采用水平設(shè)置于振子兩側(cè)的彈性板，所述彈性板一端固定連接外殼內(nèi)壁，另一端連接振子。

11、進(jìn)一步地，所述彈性件采用伸縮彈簧，所述振子兩側(cè)分別設(shè)置有支撐板，所述支撐板頂端或者底端或者頂端和頂端固定連接豎直設(shè)置的伸縮彈簧，所述伸縮彈簧另一端固定連接外殼內(nèi)壁。

12、進(jìn)一步地，所述外殼頂端兩側(cè)分別連接有安裝板，所述安裝板上開(kāi)設(shè)有可供螺桿貫穿通過(guò)的通孔，所述螺桿底端固定連接變壓器箱體，所述螺桿上位于安裝板上方設(shè)置有壓緊螺母，所述壓緊螺母將所述外殼壓緊固定于變壓器箱體上，所述外殼底部與變壓器箱體粘接固定連接。

13、由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)設(shè)置有觸發(fā)機(jī)構(gòu)，能夠減少冗余數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，在變壓器正常振動(dòng)時(shí)，球體振子的振動(dòng)幅度較小，不與電阻應(yīng)變片接觸，電阻應(yīng)變片不會(huì)產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)機(jī)構(gòu)不會(huì)動(dòng)作，監(jiān)測(cè)平臺(tái)無(wú)需啟動(dòng)工作，在此過(guò)程中只需判斷是否接收到觸發(fā)信號(hào)，有效降低工作量；當(dāng)變壓器出先異常振動(dòng)時(shí)，球體振子振動(dòng)幅度較大，振子在振動(dòng)過(guò)程中接觸到電阻應(yīng)變片并使其產(chǎn)生形變，發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，當(dāng)接收到觸發(fā)信號(hào)時(shí)，監(jiān)測(cè)平臺(tái)即可啟動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，并在故障時(shí)啟動(dòng)繼電保護(hù)控制處理，在保證監(jiān)測(cè)精度的同時(shí)，減少冗余數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，降低系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。

技術(shù)特征：

1.一種基于在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的配電變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：包括與變壓器箱體連接的振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)（1），以及設(shè)置于變壓器箱體上用于觸發(fā)振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)（1）的觸發(fā)機(jī)構(gòu)（2），以及與振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)（1）和觸發(fā)機(jī)構(gòu)（2）連接的監(jiān)測(cè)平臺(tái)（3）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的配電變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：所述變壓器箱體上用于設(shè)置多組振動(dòng)傳感器（11）的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的選取包括用于測(cè)量變壓器箱體橫向振動(dòng)信號(hào)的高壓側(cè)中線上部監(jiān)測(cè)點(diǎn)、低壓側(cè)中線頂部監(jiān)測(cè)點(diǎn)和低壓側(cè)中線底部監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以及用于測(cè)量變壓器箱體縱向振動(dòng)信號(hào)的箱體頂部中心監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以及箱體兩翼側(cè)中線頂部監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的配電變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：所述振動(dòng)傳感器（11）采用壓電式加速度傳感器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的配電變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：所述觸發(fā)機(jī)構(gòu)（2）設(shè)置于變壓器箱體頂部中間位置處。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的配電變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：所述振子（22）采用球形體結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的配電變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：所述彈性件（23）采用水平設(shè)置于振子（22）兩側(cè)的彈性板（23a），所述彈性板（23a）一端固定連接外殼（21）內(nèi)壁，另一端連接振子（22）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的配電變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：所述彈性件（23）采用伸縮彈簧（23c），所述振子（22）兩側(cè)分別設(shè)置有支撐板（23b），所述支撐板（23b）頂端或者底端或者頂端和頂端固定連接豎直設(shè)置的伸縮彈簧（23c），所述伸縮彈簧（23c）另一端固定連接外殼（21）內(nèi)壁。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的配電變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：所述外殼（21）頂端兩側(cè)分別連接有安裝板（21a），所述安裝板（21a）上開(kāi)設(shè)有可供螺桿（21b）貫穿通過(guò)的通孔，所述螺桿（21b）底端固定連接變壓器箱體，所述螺桿（21b）上位于安裝板（21a）上方設(shè)置有壓緊螺母（21c），所述壓緊螺母（21c）將所述外殼（21）壓緊固定于變壓器箱體上，所述外殼（21）底部與變壓器箱體粘接固定連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的配電變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)，包括與變壓器箱體連接的振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)，以及設(shè)置于變壓器箱體上用于觸發(fā)振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的觸發(fā)機(jī)構(gòu)，以及與振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)和觸發(fā)機(jī)構(gòu)連接的監(jiān)測(cè)平臺(tái)；其中，振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于變壓器箱體上多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的多組振動(dòng)傳感器；監(jiān)測(cè)平臺(tái)包括總處理器模塊，總處理器模塊連接觸發(fā)機(jī)構(gòu)和振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)，當(dāng)觸發(fā)機(jī)構(gòu)發(fā)出觸發(fā)信號(hào)時(shí)啟動(dòng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)；總處理器模塊連接有數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊連接振動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)，總處理器模塊還連接有數(shù)據(jù)分析模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、繼電保護(hù)模塊、告警模塊和無(wú)線通信模塊；本發(fā)明可以保證監(jiān)測(cè)精度，減少冗余數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，降低系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。

技術(shù)研發(fā)人員：薛秀梅,王國(guó)偉,畢亮,馮光,賈衛(wèi)濤,史哲銘,高金梅,孫超,李寧,王烜赫,陳艷華,李芮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)網(wǎng)河南省電力公司虞城縣供電公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6