專利名稱：一種變壓器故障錄波器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變壓器設備故障監測儀器，屬監測技術領域。
背景技術：
隨著社會與國民經濟的發展，保證電力系統的正常運轉是電力生產中的重要環節。為此，人們在電力系統中安裝了大量的運行監測設備，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故障或異常工況的電壓、電流數據記錄和有關保護及安全自動裝置動作順序記錄，再現故障和異常運行時的電氣參數變化過程，并完成故障錄波數據的綜合分析、確定故障原因，為正確分析和評價保護系統及自動控制裝置的運行性能提供依據。目前電力系統中監測電力變壓器故障使用的故障錄波器，主要用于對變壓器故障的記錄及事故后的分析，而不能夠對于變壓器設備內部潛在的故障隱患進行預警。這是一個很大的缺陷。事故的事后分析固然很重要，它對查找事故原因、提出今后的預防措施能起到亡羊補牢的作用，但如果能夠根據某些異常現象提前發現事故的征兆，做到防患于未然，則可避免事故的發生。為了實現電力變壓器事故的預警，人們開發了變壓器早期故障在線監測裝置。其原理是，變壓器絕緣油在熱、電的作用下會逐漸老化和分解，產生少量低分子烴類、二氧化碳、一氧化碳等氣體，當設備內存在過熱或放電故障隱患時，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備出現故障的特征氣體，它的成分和濃度預示著變壓器故障的類型和嚴重程度。在判斷故障類型和故障演變趨勢時，氣體組分的變化和每種氣體產生的速率是非常重要的依據。但是這類裝置也有缺點，在于它僅僅顯示和分析變壓器油的變化情況，對于變壓器的其它電氣量沒有記錄和對比，因此不能綜合判斷和分析變壓器的情況。
發明內容
本實用新型用于克服已有技術之缺陷而提出一種能夠同時記錄變壓器電氣量和特征氣體變化情況、對變壓器早期故障進行監測的變壓器故障錄波器。
解決上述問題的技術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氣體傳感器，電化學氣體傳感器2安裝在變壓器3的箱體內，變壓器絕緣油與電化學氣體傳感器的滲透膜相接觸，電化學氣體傳感器2設有一個RS232通訊接口電路，通訊接口電路將電化學氣體傳感器的信號輸出端與故障錄波器后臺工控計算機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，電化學氣體傳感器2采用H201TI電化學氣體濃度傳感器。
按照本實用新型提供的變壓器故障錄波器，它充分利用了傳統故障錄波器的監測平臺、再加上變壓器早期故障的探測與分析，使其有機結合在一起。可同時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，對故障進行早期預警和后期分析，是電廠、變電站等部門對電力變壓器進行監測的理想設備。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的電路示意圖；圖3是氣體濃度監測程序框圖。
圖中各標號為故障錄波器(后臺工控計算機)1，電化學氣體傳感器2，變壓器3，通訊接口4，變壓器電參數測量6。
具體實施方式
本實用新型是一種組合發明，是在傳統故障錄波器基礎上的一項發明創造。以往故障錄波器通過互感器檢測變壓器的電運行信號，然后將信號傳輸到其后臺計算機上，進行數據分析和判斷，而無法通過對變壓器絕緣油的氣體分析作出早期預警指示。本實用新型將變壓器電化學氣體傳感器的信號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的同時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，對故障進行早期預警和后期分析。這種變壓器故障錄波器一機兩用，可起到故障錄波器和變壓器早期故障監測裝置兩種設備的作用。
圖1中顯示的故障錄波器部分，一般由信號隔離變換電路、數據采集電路、數據計算及故障判斷電路、后臺工控計算機等組成。現場發電機-主變壓器組的各種電氣量信號經信號隔離變換電路，將強電信號轉換為可為本系統接受的弱信號，再經過數據采集電路進行A/D變換，轉換為計算機可處理的數字信號，CPU對數字信號進行計算處理及故障判斷，若符合故障判據則將故障數據通過以太網傳輸到后臺工控計算機，后臺工控計算機將數據作存盤處理，并可進行分析。電化學氣體傳感器2將變壓器油中的特征氣體濃度進行采集并轉換為可由計算機識別的數字信息，通過串行通訊接口傳送到故障錄波器部分的后臺工控計算機，若存在特征氣體濃度的突變則發出故障預警信號。
圖3是本實用新型監測氣體濃度程序框圖。傳感器2內部高分子膜選擇性的透過特征氣體，傳感器2再將氣體濃度轉換為電信號，電信號送到故障錄波器部分，由此實現故障錄波器1對特征氣體濃度連續動態的在線監測，并實時計算出特征氣體產生速率，進一步預測變壓器的早期故障。
本實用新型實際應用的電化學氣體傳感器2為HYRANH201Ti傳感器，電化學氣體傳感器2通過一個閥門與變壓器3箱體或油箱連接，使變壓器油與電化學氣體傳感器2的滲透膜接觸，電化學氣體傳感器2應安裝在油循環良好的地方，如冷卻器回油管。采用的故障錄波器1是LBD-MGR型，后臺工控計算機采用P3以上，采用RS-232串行接口技術，簡單實用。
權利要求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]和電化學氣體傳感器[2]，電化學氣體傳感器[2]安裝在變壓器[3]箱體內，變壓器油與電化學氣體傳感器[2]的滲透膜相接觸，電化學氣體傳感器[2]設有一個通訊接口[4]，通訊接口[4]采用RS232通訊接口電路，它將電化學氣體傳感器[2]的信號輸出端與故障錄波器后臺工控計算機的串行通訊接口相連接。
2.根據權利要求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，電化學氣體傳感器[2]采用H201TI電化學氣體濃度傳感器。
專利摘要一種變壓器故障錄波器，屬監測技術領域，用于解決變壓器電氣量和特征氣體變化的監測問題。其技術方案是它包括故障錄波器和電化學氣體傳感器，傳感器安裝在變壓器箱體內，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輸出端與故障錄波器部分的串行通訊接口相連接。本實用新型可同時監測記錄變壓器電氣量和特征氣體的變化情況，對故障進行早期預警和后期分析，是電廠、變電站等單位對電力變壓器進行監測的理想設備。
文檔編號G01R31/02GK2705794SQ20042002891
公開日2005年6月22日 申請日期2004年4月30日 優先權日2004年4月30日
發明者李小晟, 許玖 申請人:保定浪拜迪電氣股份有限公司