[发明专利]一种配电变压器状态监测与故障诊断装置

说明书

本发明涉及一种配电变压器状态监测与故障诊断装置，包括配电变压器状态监测模块、A/D数模转换模块、MCU控制处理模块、故障诊断输出模块、远程无线通信模块、HMI人机交互模块和POE电源模块，的配电变压器状态监测模块包括配电变压器特征气体监测单元、配电变压器绕组温度监测单元、配电变压器局部放电监测单元和配电变压器介电损耗监测单元，的配电变压器状态监测模块、A/D数模转换模块、MCU控制处理模块和故障诊断输出模块依次相连，远程无线通信模块、HMI人机交互模块和POE电源模块分别与MCU控制处理模块相连。与现有技术相比，本发明功能性强、可靠性高、实时监测参数种类多、稳定性强、监测精度高，同时可以准确识别出配电变压器各类型常见故障。

技术领域

本发明涉及配电设备故障诊断技术领域，尤其是涉及一种配电变压器状态监测与故障诊断装置。

背景技术

电力变压器作为电力系统中起着承上启下的核心设备之一，其安全、可靠的运行直接影响到整个电力系统的安全、稳定。目前针对电力变压器的状态监测与故障诊断装置大都偏向于35kV及以上的高压电力变压器，而对于10kV及以下的配电变压器状态监测的设计与故障诊断的研究并没有得到相应的推广与应用。

随着智能配电网建设的深入推进，对于10kV及以下的配电变压器状态监测与故障诊断提出了更高的要求。一方面，10kV及以下的配电变压器的安装地点大都处于户外，工作环境相较于35kV及以上的高压电力变压器恶劣很多，发生故障的几率大，且10kV及以下的配电变压器数量巨大、分布范围极为广泛；另一方面，针对10kV及以下的配电变压器的检修一般采用计划性检修，存在检修针对性不强、分不清主次、检修方式僵化等问题，不仅浪费了大量的人力、物力、财力，还降低了配电变压器的利用率和电网的供电可靠性，严重影响到电网的整体经济效益。同时10kV及以下的配电变压器几乎很少配备具有故障诊断功能的在线状态监测装置，且此类诊断装置存在功能简单、精度低、实时性差、稳定性差和监测参数单一等缺点，无法可靠、准确的识别出配电变压器常见的故障类型。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种配电变压器状态监测与故障诊断装置，能够对10kV及以下的配电变压器进行故障检测。

实现上述目的的一种技术方案是：一种配电变压器状态监测与故障诊断装置，其特征在于，包括配电变压器状态监测模块、A/D数模转换模块、 MCU控制处理模块、故障诊断输出模块、远程无线通信模块、HMI人机交互模块和POE电源模块，所述的配电变压器状态监测模块包括配电变压器特征气体监测单元、配电变压器绕组温度监测单元、配电变压器局部放电监测单元和配电变压器介电损耗监测单元，所述的配电变压器状态监测模块、A/D数模转换模块、MCU控制处理模块和故障诊断输出模块依次相连，远程无线通信模块、HMI人机交互模块和POE电源模块分别与MCU控制处理模块相连。

进一步的，所述的配电变压器特征气体监测单元包括配电变压器油气分离单元和光纤气体传感器阵列单元。

进一步的，所述的配电变压器绕组温度监测单元包括锯齿波滤波器单元、光纤光栅温度传感器测量单元、光电探测器接收单元和信号调理单元。

进一步的，所述的配电变压器局部放电监测单元包括压电式超声波传感器单元、前置放大单元和滤波放大单元。

进一步的，所述的配电变压器介电损耗监测单元包括配电变压器三相电压单元、配电变压器基准电压获取单元、配电变压器三相电流单元、配电变压器三相电流采集单元和配电变压器模拟信号调理单元。

进一步的，所述的A/D数模转换模块采用ADS8344数模转换芯片。

进一步的，所述的MCU控制处理模块采用STM32H747主控芯片。

进一步的，所述的故障诊断输出模块采用GRU神经网络算法识别配电变压器常见的油中溶解气体故障、绕组温度故障、局部放电故障、接地电流故障。