專利名稱：一種變壓器故障錄波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變壓器設(shè)備故障監(jiān)測(cè)儀器，屬監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是電力生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。為此，人們?cè)陔娏ο到y(tǒng)中安裝了大量的運(yùn)行監(jiān)測(cè)設(shè)備，故障錄波器即是其中的一種。故障錄波器主要用于電力系統(tǒng)故障或異常工況的電壓、電流數(shù)據(jù)記錄和有關(guān)保護(hù)及安全自動(dòng)裝置動(dòng)作順序記錄，再現(xiàn)故障和異常運(yùn)行時(shí)的電氣參數(shù)變化過(guò)程，并完成故障錄波數(shù)據(jù)的綜合分析、確定故障原因，為正確分析和評(píng)價(jià)保護(hù)系統(tǒng)及自動(dòng)控制裝置的運(yùn)行性能提供依據(jù)。目前電力系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)電力變壓器故障使用的故障錄波器，主要用于對(duì)變壓器故障的記錄及事故后的分析，而不能夠?qū)τ谧儔浩髟O(shè)備內(nèi)部潛在的故障隱患進(jìn)行預(yù)警。這是一個(gè)很大的缺陷。事故的事后分析固然很重要，它對(duì)查找事故原因、提出今后的預(yù)防措施能起到亡羊補(bǔ)牢的作用，但如果能夠根據(jù)某些異常現(xiàn)象提前發(fā)現(xiàn)事故的征兆，做到防患于未然，則可避免事故的發(fā)生。為了實(shí)現(xiàn)電力變壓器事故的預(yù)警，人們開(kāi)發(fā)了變壓器早期故障在線監(jiān)測(cè)裝置。其原理是，變壓器絕緣油在熱、電的作用下會(huì)逐漸老化和分解，產(chǎn)生少量低分子烴類、二氧化碳、一氧化碳等氣體，當(dāng)設(shè)備內(nèi)存在過(guò)熱或放電故障隱患時(shí)，將使絕緣油中一氧化碳和氫氣含量明顯增加，這兩種氣體是充油電氣設(shè)備出現(xiàn)故障的特征氣體，它的成分和濃度預(yù)示著變壓器故障的類型和嚴(yán)重程度。在判斷故障類型和故障演變趨勢(shì)時(shí)，氣體組分的變化和每種氣體產(chǎn)生的速率是非常重要的依據(jù)。但是這類裝置也有缺點(diǎn)，在于它僅僅顯示和分析變壓器油的變化情況，對(duì)于變壓器的其它電氣量沒(méi)有記錄和對(duì)比，因此不能綜合判斷和分析變壓器的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型用于克服已有技術(shù)之缺陷而提出一種能夠同時(shí)記錄變壓器電氣量和特征氣體變化情況、對(duì)變壓器早期故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)的變壓器故障錄波器。
解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案是一種變壓器故障錄波器，它包括故障錄波器部分和電化學(xué)氣體傳感器，電化學(xué)氣體傳感器2安裝在變壓器3的箱體內(nèi)，變壓器絕緣油與電化學(xué)氣體傳感器的滲透膜相接觸，電化學(xué)氣體傳感器2設(shè)有一個(gè)RS232通訊接口電路，通訊接口電路將電化學(xué)氣體傳感器的信號(hào)輸出端與故障錄波器后臺(tái)工控計(jì)算機(jī)1的串行通訊接口相連接。
上述變壓器故障錄波器，所述故障錄波器采用LBD-MGR故障錄波器，電化學(xué)氣體傳感器2采用H201TI電化學(xué)氣體濃度傳感器。
按照本實(shí)用新型提供的變壓器故障錄波器，它充分利用了傳統(tǒng)故障錄波器的監(jiān)測(cè)平臺(tái)、再加上變壓器早期故障的探測(cè)與分析，使其有機(jī)結(jié)合在一起。可同時(shí)記錄變壓器電氣量和特征氣體的變化情況，使工作人員可以綜合判斷和分析變壓器的工作情況，對(duì)故障進(jìn)行早期預(yù)警和后期分析，是電廠、變電站等部門(mén)對(duì)電力變壓器進(jìn)行監(jiān)測(cè)的理想設(shè)備。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的電路示意圖；圖3是氣體濃度監(jiān)測(cè)程序框圖。
圖中各標(biāo)號(hào)為故障錄波器(后臺(tái)工控計(jì)算機(jī))1，電化學(xué)氣體傳感器2，變壓器3，通訊接口4，變壓器電參數(shù)測(cè)量6。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型是一種組合發(fā)明，是在傳統(tǒng)故障錄波器基礎(chǔ)上的一項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)造。以往故障錄波器通過(guò)互感器檢測(cè)變壓器的電運(yùn)行信號(hào)，然后將信號(hào)傳輸?shù)狡浜笈_(tái)計(jì)算機(jī)上，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和判斷，而無(wú)法通過(guò)對(duì)變壓器絕緣油的氣體分析作出早期預(yù)警指示。本實(shí)用新型將變壓器電化學(xué)氣體傳感器的信號(hào)輸出端直接連接到故障錄波器部分，使故障錄波器部分在記錄電力變壓器電氣量信號(hào)的同時(shí)也記錄變壓器絕緣油中特征氣體的變化情況，工作人員可以綜合判斷和分析變壓器的工作情況，對(duì)故障進(jìn)行早期預(yù)警和后期分析。這種變壓器故障錄波器一機(jī)兩用，可起到故障錄波器和變壓器早期故障監(jiān)測(cè)裝置兩種設(shè)備的作用。
圖1中顯示的故障錄波器部分，一般由信號(hào)隔離變換電路、數(shù)據(jù)采集電路、數(shù)據(jù)計(jì)算及故障判斷電路、后臺(tái)工控計(jì)算機(jī)等組成?，F(xiàn)場(chǎng)發(fā)電機(jī)-主變壓器組的各種電氣量信號(hào)經(jīng)信號(hào)隔離變換電路，將強(qiáng)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為可為本系統(tǒng)接受的弱信號(hào)，再經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集電路進(jìn)行A/D變換，轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可處理的數(shù)字信號(hào)，CPU對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理及故障判斷，若符合故障判據(jù)則將故障數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)傳輸?shù)胶笈_(tái)工控計(jì)算機(jī)，后臺(tái)工控計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)作存盤(pán)處理，并可進(jìn)行分析。電化學(xué)氣體傳感器2將變壓器油中的特征氣體濃度進(jìn)行采集并轉(zhuǎn)換為可由計(jì)算機(jī)識(shí)別的數(shù)字信息，通過(guò)串行通訊接口傳送到故障錄波器部分的后臺(tái)工控計(jì)算機(jī)，若存在特征氣體濃度的突變則發(fā)出故障預(yù)警信號(hào)。
圖3是本實(shí)用新型監(jiān)測(cè)氣體濃度程序框圖。傳感器2內(nèi)部高分子膜選擇性的透過(guò)特征氣體，傳感器2再將氣體濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，電信號(hào)送到故障錄波器部分，由此實(shí)現(xiàn)故障錄波器1對(duì)特征氣體濃度連續(xù)動(dòng)態(tài)的在線監(jiān)測(cè)，并實(shí)時(shí)計(jì)算出特征氣體產(chǎn)生速率，進(jìn)一步預(yù)測(cè)變壓器的早期故障。
本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用的電化學(xué)氣體傳感器2為HYRANH201Ti傳感器，電化學(xué)氣體傳感器2通過(guò)一個(gè)閥門(mén)與變壓器3箱體或油箱連接，使變壓器油與電化學(xué)氣體傳感器2的滲透膜接觸，電化學(xué)氣體傳感器2應(yīng)安裝在油循環(huán)良好的地方，如冷卻器回油管。采用的故障錄波器1是LBD-MGR型，后臺(tái)工控計(jì)算機(jī)采用P3以上，采用RS-232串行接口技術(shù)，簡(jiǎn)單實(shí)用。
權(quán)利要求1.一種變壓器故障錄波器，其特征在于它包括故障錄波器[1]和電化學(xué)氣體傳感器[2]，電化學(xué)氣體傳感器[2]安裝在變壓器[3]箱體內(nèi)，變壓器油與電化學(xué)氣體傳感器[2]的滲透膜相接觸，電化學(xué)氣體傳感器[2]設(shè)有一個(gè)通訊接口[4]，通訊接口[4]采用RS232通訊接口電路，它將電化學(xué)氣體傳感器[2]的信號(hào)輸出端與故障錄波器后臺(tái)工控計(jì)算機(jī)的串行通訊接口相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器故障錄波器，其特征在于所述故障錄波器采用LBD-MGR故障錄波器，電化學(xué)氣體傳感器[2]采用H201TI電化學(xué)氣體濃度傳感器。
專利摘要一種變壓器故障錄波器，屬監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，用于解決變壓器電氣量和特征氣體變化的監(jiān)測(cè)問(wèn)題。其技術(shù)方案是它包括故障錄波器和電化學(xué)氣體傳感器，傳感器安裝在變壓器箱體內(nèi)，變壓器油與傳感器的滲透膜相接觸，通訊接口電路將傳感器的信號(hào)輸出端與故障錄波器部分的串行通訊接口相連接。本實(shí)用新型可同時(shí)監(jiān)測(cè)記錄變壓器電氣量和特征氣體的變化情況，對(duì)故障進(jìn)行早期預(yù)警和后期分析，是電廠、變電站等單位對(duì)電力變壓器進(jìn)行監(jiān)測(cè)的理想設(shè)備。
文檔編號(hào)G01R31/02GK2705794SQ20042002891
公開(kāi)日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者李小晟, 許玖 申請(qǐng)人:保定浪拜迪電氣股份有限公司