[发明专利]一种包含嵌入式传感器的智能配电变压器

说明书

本发明公开的一种包含嵌入式传感器的智能配电变压器，属于电力设备状态监测技术领域。包括油箱、铁芯、铁芯上夹件、高压绕组和低压绕组，其特征在于，高压绕组内部和低压绕组与铁芯中间的油道内部设有若干温度传感器，铁芯上夹件上设有若干振动传感器，油箱内部设有智能终端系统和若干局部放电传感器，温度传感器、振动传感器和局部放电传感器均与智能终端系统连接，智能终端系统安装在油箱外部，智能终端系统与控制中心通讯互联。本发明实现了对配电变压器内部温度、振动、局部放电参量的实时感知，可以及时识别早期故障，并定位、排除，避免轻微故障发展成为停电事故，延长了配电变压器的使用寿命，保障了配电网的安全稳定经济运行。

技术领域

本发明属于电力设备状态监测技术领域，涉及一种包含嵌入式传感器的智能配电变压器。

背景技术

配电变压器是配电网中面向用户的设备，起着传输电能的重要作用。油浸式配电变压器长期运行时油易受潮，腐蚀金属体的同时降低绝缘强度，而且易产生局部放电使油温进一步升高甚至发生起火等事故，轻则造成停电事故，严重时更会对整个配电网的安全稳定运行造成影响。

油浸式配电变压器的常见故障包括绕组匝间、层间短路或长期过负荷造成的油温升高，变压器异常发热；夹件或压紧铁芯的螺钉松动造成的异常响动；内部绝缘距离不够造成的局部放电等。故障多发生在变压器内部，且具有一定累积效应和隐蔽性，轻微故障若不及时识别并排除，会发展成不可挽回的严重故障，最终造成恶性运行事故，而运维人员仅简单地对配电变压器外观进行巡视，往往无法及时发现并排出故障隐患，故障发生时为组织抢修不得不停电，对用户的正常生产生活造成影响。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种包含嵌入式传感器的智能配电变压器，实现了对配电变压器内部温度、振动、局部放电参量的实时感知，可以及时识别早期故障，及时帮助运维人员定位故障、排除故障，避免轻微故障发展成为影响用户生产生活的停电事故，延长了配电变压器的使用寿命，保障了配电网的安全稳定经济运行。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种包含嵌入式传感器的智能配电变压器，包括油箱、铁芯、铁芯上夹件、高压绕组和低压绕组，高压绕组内部和低压绕组与铁芯中间的油道内部设有若干温度传感器，铁芯上夹件上设有若干振动传感器，油箱内部设有智能终端系统和若干局部放电传感器，温度传感器、振动传感器和局部放电传感器均与智能终端系统连接，智能终端系统安装在油箱外部，智能终端系统与控制中心通讯互联。

优选地，若干温度传感器均布在线圈的高度方向上。

进一步优选地，撑条开设有布置槽，温度传感器安装在布置槽内，温度传感器包覆有绝缘纸。

优选地，振动传感器分别布置在铁芯上夹件与三相铁芯芯柱轴线的相交点处。

优选地，振动传感器表面经防油防水封装及电磁屏蔽处理，振动传感器连接的信号线为双层屏蔽的同轴电缆。

优选地，局部放电传感器安装在支座上，支座上开设有若干连接孔，支座通过连接孔与油箱内壁连接，局部放电传感器的天线与油接触。

优选地，智能终端系统包括供电模块、传感器信号集成模块、数据处理模块和通讯模块，供电模块和传感器信号集成模块分别与温度传感器、振动传感器和局部放电传感器连接，传感器信号集成模块与数据处理模块连接，数据处理模块通过通讯模块与控制中心通讯互联。

进一步优选地，供电模块为电流感应式，供电模块包括AC-DC变换单元、DC-UPS单元和BUCK变换单元，AC-DC变换单元的一端与变压器低压侧连接，另一端与DC-UPS单元连接，DC-UPS单元分别与BUCK变换单元、温度传感器、振动传感器和局部放电传感器连接，BUCK变换单元分别与温度传感器、振动传感器和局部放电传感器连接。