一种基于在线监测数据的配电变压器继电保护系统的制作方法

本发明属于变压器继电保护，具体涉及一种基于在线监测数据的配电变压器继电保护系统。

背景技术：

1、正常运行时变压器本体的振动主要是由铁芯和绕组的振动引起的，铁芯振动通过紧固件及变压器油传递到油箱壁上，绕组振动通过变压器油和铁芯传递到油箱壁上，所以变压器油箱壁的振动信号与变压器内部结构变化有很大关系，因此可以通过检测变压器油箱壁的振动情况来实现对内部铁芯和绕组的状况做出判定，当铁芯和绕组出现故障时，变压器油箱壁相应的振动必定也会出现相应的变化，可以通过监测油箱壁的异常振动信号来实现对绕组和铁芯进行在线监测和故障诊断，并在出现故障时及时启动继电保护，有效降低故障损失。

2、其中，在现有技术中，对变压器的振动监测主要是采用设置在变压器上的传感器来实现，通过采集传感器的实时监测数据并对其进行对比分析，判断变压器振动幅度是否合理，是否出现异常，在此过程中，由于大多数时刻的变压器振动均属于正常振动，传感器一直保持采集数据同时监测平台一直进行分析处理，会产生大量冗余数据，在影响监测判断精度的同时，造成系统负担较重。

3、所以，为解决上述问题，开发一种基于在线监测数据的配电变压器继电保护系统很有必要。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种基于在线监测数据的配电变压器继电保护系统，通过设置有触发机构，在变压器正常振动时，触发机构不会动作，监测平台无需启动工作，在此过程中只需判断是否接收到触发信号，有效降低工作量，当接收到触发信号时，即可启动监测传感器和监测平台进行实时数据采集和监控，并在故障时启动继电保护控制处理，在保证监测精度的同时，减少冗余数据的产生，降低系统负担。

2、本发明的目的是这样实现的：一种基于在线监测数据的配电变压器继电保护系统，包括与变压器箱体连接的振动监测机构，以及设置于变压器箱体上用于触发振动监测机构的触发机构，以及与振动监测机构和触发机构连接的监测平台；

3、其中，所述振动监测机构包括设置于变压器箱体上多个监测点处的多组振动传感器；

4、所述触发机构包括固定安装于变压器箱体上的外壳，所述外壳内部设置有振子，所述振子通过弹性件悬空设置于外壳内部中间位置处，所述外壳内部位于振子上方和下方分别设置有电阻应变片，所述振子在变压器箱体振动时跟随振动上下移动，当振子上下振动幅度至其能够与电阻应变片接触使其产生形变时即实现触发功能；

5、所述监测平台包括总处理器模块，所述总处理器模块连接触发机构和振动监测机构，当触发机构发出触发信号时启动振动监测机构；所述总处理器模块连接有数据采集模块，所述数据采集模块连接振动监测机构，用于获得振动监测机构的实时监测数据；所述总处理器模块还连接有数据分析模块和数据存储模块，所述数据分析模块用于对振动监测机构实时监测数据进行分析处理，判断监测数据是否达到设定的告警或故障阈值并得出结果，所述数据存储模块对实时监测数据进行标记处理并储存，所述总处理器模块还连接有继电保护模块和告警模块，所述继电保护模块用于基于分析处理结果对变压器进行继电保护控制处理，并通过告警模块发出警报，所述总处理器模块还连接有无线通信模块用于与后台通信连接。

6、进一步地，所述变压器箱体上用于设置多组振动传感器的多个监测点的选取包括用于测量变压器箱体横向振动信号的高压侧中线上部监测点、低压侧中线顶部监测点和低压侧中线底部监测点，以及用于测量变压器箱体纵向振动信号的箱体顶部中心监测点，以及箱体两翼侧中线顶部监测点。

7、进一步地，所述振动传感器采用压电式加速度传感器。

8、进一步地，所述触发机构设置于变压器箱体顶部中间位置处。

9、进一步地，所述振子采用球形体结构。

10、进一步地，所述弹性件采用水平设置于振子两侧的弹性板，所述弹性板一端固定连接外壳内壁，另一端连接振子。

11、进一步地，所述弹性件采用伸缩弹簧，所述振子两侧分别设置有支撑板，所述支撑板顶端或者底端或者顶端和顶端固定连接竖直设置的伸缩弹簧，所述伸缩弹簧另一端固定连接外壳内壁。

12、进一步地，所述外壳顶端两侧分别连接有安装板，所述安装板上开设有可供螺杆贯穿通过的通孔，所述螺杆底端固定连接变压器箱体，所述螺杆上位于安装板上方设置有压紧螺母，所述压紧螺母将所述外壳压紧固定于变压器箱体上，所述外壳底部与变压器箱体粘接固定连接。

13、由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过设置有触发机构，能够减少冗余数据的产生，在变压器正常振动时，球体振子的振动幅度较小，不与电阻应变片接触，电阻应变片不会产生触发信号，触发机构不会动作，监测平台无需启动工作，在此过程中只需判断是否接收到触发信号，有效降低工作量；当变压器出先异常振动时，球体振子振动幅度较大，振子在振动过程中接触到电阻应变片并使其产生形变，发出触发信号，当接收到触发信号时，监测平台即可启动监测传感器进行实时数据采集和监控，并在故障时启动继电保护控制处理，在保证监测精度的同时，减少冗余数据的产生，降低系统负担。

技术特征：

1.一种基于在线监测数据的配电变压器继电保护系统，其特征在于：包括与变压器箱体连接的振动监测机构（1），以及设置于变压器箱体上用于触发振动监测机构（1）的触发机构（2），以及与振动监测机构（1）和触发机构（2）连接的监测平台（3）；

2.根据权利要求1所述的一种基于在线监测数据的配电变压器继电保护系统，其特征在于：所述变压器箱体上用于设置多组振动传感器（11）的多个监测点的选取包括用于测量变压器箱体横向振动信号的高压侧中线上部监测点、低压侧中线顶部监测点和低压侧中线底部监测点，以及用于测量变压器箱体纵向振动信号的箱体顶部中心监测点，以及箱体两翼侧中线顶部监测点。

3.根据权利要求1所述的一种基于在线监测数据的配电变压器继电保护系统，其特征在于：所述振动传感器（11）采用压电式加速度传感器。

4.根据权利要求1所述的一种基于在线监测数据的配电变压器继电保护系统，其特征在于：所述触发机构（2）设置于变压器箱体顶部中间位置处。

5.根据权利要求1所述的一种基于在线监测数据的配电变压器继电保护系统，其特征在于：所述振子（22）采用球形体结构。

6.根据权利要求1所述的一种基于在线监测数据的配电变压器继电保护系统，其特征在于：所述弹性件（23）采用水平设置于振子（22）两侧的弹性板（23a），所述弹性板（23a）一端固定连接外壳（21）内壁，另一端连接振子（22）。

7.根据权利要求1所述的一种基于在线监测数据的配电变压器继电保护系统，其特征在于：所述弹性件（23）采用伸缩弹簧（23c），所述振子（22）两侧分别设置有支撑板（23b），所述支撑板（23b）顶端或者底端或者顶端和顶端固定连接竖直设置的伸缩弹簧（23c），所述伸缩弹簧（23c）另一端固定连接外壳（21）内壁。

8.根据权利要求1所述的一种基于在线监测数据的配电变压器继电保护系统，其特征在于：所述外壳（21）顶端两侧分别连接有安装板（21a），所述安装板（21a）上开设有可供螺杆（21b）贯穿通过的通孔，所述螺杆（21b）底端固定连接变压器箱体，所述螺杆（21b）上位于安装板（21a）上方设置有压紧螺母（21c），所述压紧螺母（21c）将所述外壳（21）压紧固定于变压器箱体上，所述外壳（21）底部与变压器箱体粘接固定连接。

技术总结本发明公开了一种基于在线监测数据的配电变压器继电保护系统，包括与变压器箱体连接的振动监测机构，以及设置于变压器箱体上用于触发振动监测机构的触发机构，以及与振动监测机构和触发机构连接的监测平台；其中，振动监测机构包括设置于变压器箱体上多个监测点处的多组振动传感器；监测平台包括总处理器模块，总处理器模块连接触发机构和振动监测机构，当触发机构发出触发信号时启动振动监测机构；总处理器模块连接有数据采集模块，数据采集模块连接振动监测机构，总处理器模块还连接有数据分析模块、数据存储模块、继电保护模块、告警模块和无线通信模块；本发明可以保证监测精度，减少冗余数据的产生，降低系统负担。技术研发人员：薛秀梅,王国伟,毕亮,冯光,贾卫涛,史哲铭,高金梅,孙超,李宁,王烜赫,陈艳华,李芮受保护的技术使用者：国网河南省电力公司虞城县供电公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6