专利名称：变压器有载分接开关智能在线监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种监测装置，尤其是一种用于在线监测变压器有载分接开关切换状况的在线监测装置。
背景技术：
IlOkV以上的电力变压器大多数都安装了有载调压分接开关，是一种以调换线圈的分接连接位置改变电力系统运行电压的一种装置，它是变压器完成有载调压的关键部件，也是电力变压器中唯一需要动作的部件，其准确及时的动作，不仅可以减少和避免电压的大幅度波动，而且可以强制分配负荷潮流，挖掘设备的无功和有功功率，保证电力系统安全可靠地运行，增加电网调度的灵活性。但随着有载调压变压器在电网应用的增多，有载分接开关的故障也在增加。据统计，1990年全国IlOkV 500kV变压器事故或故障中，有载分接开关的故障分别占18%和 12%,500kV变压器的57次故障中，有载分接开关占25% ；据国外资料统计，有载分接开关故障占有载调压变压器故障的41%。现在有载分接开关的故障率高且呈上升趋势，国内平均统计数据表明，其故障占变压器故障的20%以上。电力变压器作为供电网络中的主要设备之一，其工作状态关系到整个供电网络的运行安全。而作为变压器中的重要部件有载调压开关的工作状态，将直接影响变压器的运行状况。人们对有载分接开关故障认识不够，这主要是因为过去分接开关动作并不频繁， 因此其研究不够深入，到目前为止，国内还没有真正具有工程价值的有载分接开关监测与诊断系统。随着有载调压变压器在电网中应用增多，以及电网大量应用自动电压控制系统，有载分接开关调节频率比过去大大提高，有载分接开关的故障也在增加。如果对变压器有载分接开关的故障机理不进行深入的研究，没有可靠的监测与诊断系统，对未来的电力系统将产生不可预估的后果。所以，迫切需要对有载分接开关故障进行研究，对有载分接开关切换状况的测试，传统方法是将变压器中的开关切换部分吊出，与光线示波器连接后，用手柄转动传动机构，待枪机快释放时，人工启动光线示波器录波，待开关完成切换后，停止操作，观察记录结果，并判断开关工作的好坏；或采用有载分接开关测试仪测量开关的过渡时间、过渡电阻、三相同期性等参量，显示过渡波形。但这些方法只能用于断电检修或出厂试验，对于用户来说，随着国家电网智能化发展的不断推进，用更加合理、经济和可靠的检测方法来判断设备的正常与否势在必行。
发明内容本实用新型所要解决的就是现在的有载分接开关检测方法不合理，仅适用于断电检修或出厂试验的问题，提供一种变压器有载分接开关智能在线监测装置。本实用新型的变压器有载分接开关智能在线监测装置，其特征在于该监测装置由穿心式电流传感器、非接触式角度传感器、振动传感器、信号调理与采集装置以及计算机终端构成，穿心式电流传感器与有载分接开关的驱动电机的电流回路连接，非接触式角度传感器与驱动电机转动轴和传动轴同轴心安装，信号调理与采集装置与穿心式电流传感器、 非接触式角度传感器、振动传感器以及计算机终端相连。信号调理与采集装置将采集到的传感器信号经过调理放大，送入计算机终端。所述的穿心式电流传感器的用坡莫合金制成的磁芯用树脂浇筑在外壳内，其外壳内壁为ABS塑料，外壁用不锈钢封装。所述的振动传感器底面通过法兰固定在磁座上，依靠磁座吸附在变压器外部且靠近有载分接开关的位置处。有载分接开关切换过程中若储能弹簧性能发生改变或储能过程中存在机构卡塞等现象，必然伴随着驱动电机驱动力矩的变化，从而使驱动电机的转速发生变化，驱动电机的电流也会随之改变。因此有载分接开关监测系统的传感信号中，除常规振动信号外，还包括驱动电机的旋转角度和电流信号。通过同时监测三路信号，可实时跟踪驱动电机旋转性能的变化，以有效判断有载分接开关的机械运行状态。有载分接开关的机械振动信号、驱动电机旋转角度、驱动电机电源电流信号等三路信号作为监测与分析的原始信号，经过信号调理与采集装置进行滤波、放大调理后采集到计算机终端，由计算机终端完成数据存储、数据打印、数据分析与故障诊断以及历史数据查询等工作。本实用新型的变压器有载分接开关智能在线监测装置，结构简单，设计科学，使用方便，同时在线监测有载分接开关的工作状态，对其运行中的机械性能进行检测，以预知其故障可能性和判别其故障类型，对电力系统安全运行具有重要的现实意义和良好的应用前
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图1为本实用新型结构示意图。其中，有载分接开关1，穿心式电流传感器2，非接触式角度传感器3，振动传感器 4，信号调理与采集装置5，计算机终端6，驱动电机7。
具体实施方式
实施例1 一种变压器有载分接开关智能在线监测装置，由穿心式电流传感器2、 非接触式角度传感器3、振动传感器4、信号调理与采集装置5以及计算机终端6构成，穿心式电流传感器2与有载分接开关1的驱动电机7的电流回路连接，穿心式电流传感器2的用坡莫合金制成的磁芯用树脂浇筑在外壳内，其外壳内壁为ABS塑料，外壁用不锈钢封装， 能有效解决变电站外界磁场干扰，以高精度、减少相位误差；非接触式角度传感器3与驱动电机7的传动轴同轴心安装，用以监测驱动电机7的传动轴，利用磁信号感应，配合微处理器进行智能化信号处理，具有无触点、无噪声、高灵敏度、高重复性、分辨率高、温度稳定性好等优点，而且环境适用性强，可用于水、油、汽、粉尘、高低温、振动冲击等恶劣环境；振动传感器4与有载分接开关1的触头、三相触头连接，其底面通过法兰固定在磁座上，依靠磁座吸附在变压器外部且靠近有载分接开关1的位置处，以获得较大的振动信号强度；信信号调理与采集装置5与穿心式电流传感器2、非接触式角度传感器3、振动传感器4以及计算机终端6相连。[0016]有载分接开关1切换过程中若储能弹簧性能发生改变或储能过程中存在机构卡塞等现象，必然伴随着驱动电机7驱动力矩的变化，从而使驱动电机7的转速发生变化，驱动电机7的电流也会随之改变。因此有载分接开关1监测系统的传感信号中，除常规振动信号外，还包括驱动电机7的旋转角度和电流信号。通过同时监测三路信号，可实时跟踪驱动电机7旋转性能的变化，以有效判断有载分接开关1的机械运行状态。有载分接开关1的机械振动信号、驱动电机7旋转角度、驱动电机7电源电流信号等三路信号作为监测与分析的原始信号，经过信号调理与采集装置5进行滤波、放大调理后传送至数据采集装置，再通过网络传输至计算机终端6，由计算机终端6完成数据存储、 数据打印、数据分析与故障诊断以及历史数据查询等工作。
权利要求1.一种变压器有载分接开关智能在线监测装置，其特征在于该监测装置由穿心式电流传感器(2)、非接触式角度传感器(3)、振动传感器(4)、信号调理装置、信号采集装置以及计算机终端(6)构成，穿心式电流传感器(2)与有载分接开关(1)的驱动电机(7)的电流回路连接，非接触式角度传感器(3)与驱动电机(7)转动轴和传动轴同轴心安装，信号调理与采集装置(5) 5与穿心式电流传感器(2)、非接触式角度传感器(3)、振动传感器(4)以及计算机终端(6)相连。
2.如权利要求1所述的一种变压器有载分接开关智能在线监测装置，其特征在于所述的穿心式电流传感器(2)的用坡莫合金制成的磁芯用树脂浇筑在外壳内，其外壳内壁为 ABS塑料，外壁用不锈钢封装。
3.如权利要求1所述的一种变压器有载分接开关智能在线监测装置，其特征在于所述的振动传感器(4)底面通过法兰固定在磁座上，依靠磁座吸附在变压器外部且靠近有载分接开关(1)的位置处。
专利摘要一种变压器有载分接开关智能在线监测装置，涉及一种监测装置，尤其是一种用于在线监测变压器有载分接开关切换状况的在线监测装置。本实用新型的变压器有载分接开关智能在线监测装置，其特征在于该监测装置由穿心式电流传感器、非接触式角度传感器、振动传感器、信号调理与采集装置以及计算机终端构成，穿心式电流传感器与有载分接开关的驱动电机的电流回路连接，非接触式角度传感器与驱动电机转动轴和传动轴同轴心安装，信号调理与采集装置与穿心式电流传感器、非接触式角度传感器、振动传感器以及计算机终端相连。本实用新型的变压器有载分接开关智能在线监测装置，结构简单，对电力系统安全运行具有重要的现实意义和良好的应用前景。
文档编号G01R31/327GK202141589SQ20112022893
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月1日 优先权日2011年7月1日
发明者张义含 申请人:昆明益通美尔防雷工程有限公司