变压器合闸故障异响放大用设备和变压器的制作方法

1.本实用新型涉及变压器故障检测技术领域，尤其涉及一种变压器合闸故障异响放大用设备和变压器。


背景技术：

2.电力变压器在运行时，绕组会受到冲击电流，随着使用时间边长，其绕组容易出现变形、移位、坍塌等故障，需要定期检测绕组状态。
3.传统电力变压器在合闸时往往会发生共振异响，这是由于在合闸后电流可以达到额定值的十几倍从而产生巨大的电动力，当绕组的振动频率与电动力的频率接近时就会引起共振并造成变压器发出异常共振响声，当绕组出现故障时，其声响特征与正常状态下会有所不同，目前，是通过工作人员听合闸时的声响来判断变压器的绕组是否存在异常，该共振声响声音较小且短暂，由于工作人员经验各有不同，这可能使检测结果变得不够准确，导致变压器漏检或过度检修，难以有效排除安全隐患。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供一种变压器合闸故障异响放大用设备和变压器，用以解决变压器合闸时的共振声音较小且短暂，工作人员难以准确判断变压器的绕组状态的问题。
5.本实用新型实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种变压器合闸故障异响放大用设备，用于安装在变压器上，所述变压器包括油箱、顶板和接电端子，所述油箱的上端面固定连接所述顶板，所述顶板的上表面对称设置两排接电端子，所述变压器合闸故障异响放大用设备包括支架组件、声波放大模组和示波模组：
7.所述支架组件包括倒u型支架、倒l型支架和连接架，所述倒u型支架由依次固定连接的左支撑脚、第一横杆和右支撑脚组成，所述左支撑脚的底端、所述右支撑脚的底端均固定安装于地面，所述第一横杆的中部与所述连接架的首端固定连接且相垂直；所述连接架位于所述两排接电端子的对称轴上方；所述倒l型支架包括固定夹角为90度的第二横杆和竖支撑脚，所述竖支撑脚固定安装于所述地面，所述第二横杆与所述连接架的末端相连接；所述第一横杆、所述连接架、所述第二横杆均位于同一平面且位于所述顶板上方；所述声波放大模组间距均匀地分布在所述第一横杆和所述连接架上；所述示波模组安装在所述倒u型支架的侧边，所述示波模组的外壳与所述第一横杆的侧面固定连接。
8.较优地，所述声波放大模组由发声膜、上线圈、上永磁体、发声筒、收声筒、下永磁体、下线圈和收声膜组成：
9.所述发声筒为上端面开口、下底面封口的中空结构，所述发声筒的上端面固定连接所述发声膜，所述发声膜的下表面固定连接有所述上线圈，所述发声筒的底面固定连接所述上永磁体，所述上线圈与所述上永磁体活动套接；
10.所述收声筒为上端面开口、下底面封口的中空结构，所述收声筒的上端面固定连接所述收声膜，所述收声膜的下表面固定连接有所述下线圈，所述收声筒的底面固定连接所述下永磁体，所述下线圈与所述下永磁体活动套接；
11.所述发声膜的外径大于所述收声膜的外径，所述上线圈与下线圈之间线路连接；
12.所述发声筒与所述收声筒上下位置相对应，所述发声筒的下底面与所述第一横杆或所述连接架的上表面固定连接，所述收声筒的下底面与所述第一横杆或所述连接架的下表面固定连接。
13.较优地，所述变压器合闸故障异响放大用设备包括5个所述声波放大模组，其中3个所述声波放大模组间距均匀地安装在所述第一横杆的上下表面上，另2个所述声波放大模组安装在所述连接架的上下表面上。
14.较优地，所述示波模组的所述外壳的面板上设置一组示波屏，所述示波屏的信号输入端与所述下线圈相连接，所述外壳的面板上设置控制旋钮，每个所述示波器对应配置有一组所述控制旋钮。
15.较优地，所述示波模组的面板上设置3个所述示波屏，3个所述示波屏与5个所述声波放大模组中的其中3个建立信号连接。
16.较优地，所述倒u型支的所述左支撑脚和所述右支撑脚的间距宽于所述油箱的宽度，所述声波放大模组的高度高于所述顶板。
17.进一步地，本实用新型还提供一种具有扩声示波功能的变压器，包括变压器本体和变压器合闸故障异响放大用设备，所述变压器合闸故障异响放大用设备为前述的变压器合闸故障异响放大用设备，所述变压器本体包括油箱、顶板和接电端子，所述油箱的上端面固定连接所述顶板，所述顶板的上表面固定对称设置两排所述接电端子。
18.较优地，所述变压器本体还包括变压模组、管套、循环管、散热层板、支板、油枕、输油管、铁芯、初级线圈筒、次级线圈筒、末级线圈筒、固定槽板、螺栓和螺母，所述油箱的内侧壁固定连接所述变压模组，所述油箱的上端面固定连接有所述顶板，所述顶板的上表面固定对称设置两排所述接电端子，所述接电端子的侧面均固定套接有所述管套，所述油箱的两外侧面均开设有均匀分布的六个通孔，所述油箱所开设的通孔呈上下对称分布，所述油箱所开设的通孔均上下固定套接有所述循环管，所述循环管固定套接有所述散热层板，所述循环管用于将所述油箱中的冷却油导出、并将经所述散热层板冷却后的所述冷却油重新导入所述油箱中，所述油箱的背面固定连接有所述支板，所述支板的顶端固定连接有所述油枕，所述油枕的侧面固定连接有所述输油管，所述输油管的末端贯穿所述顶板并与所述顶板固定连接；所述变压模组中的所述铁芯由硅钢片堆叠组成，所述铁芯的前端固定套接有所述初级线圈筒，所述铁芯的中端固定套接有所述次级线圈筒，所述铁芯的后端固定套接有所述末级线圈筒，所述铁芯的上下端两侧面均固定连接有所述固定槽板，两个所述固定槽板之间通过所述螺栓连接，所述螺栓的两端螺纹连接有所述螺母，所述螺母均与所述固定槽板的外侧内槽面相接触，所述固定槽板均与所述油箱的内侧壁固定连接；所述初级线圈筒、所述次级线圈筒、所述末级线圈筒的线路分别穿过所述顶板与所述接电端子固定连接。
19.本实用新型提供的变压器合闸故障异响放大用设备，是用于采集变压器空载合闸异响信号的装置，用于安装在变压器上，变压器合闸故障异响放大用设备包括支架组件、声
波放大模组和示波模组，支架组件包括倒u型支架、倒l型支架和连接架，倒u型支架由依次固定连接的左支撑脚、第一横杆和右支撑脚组成，左支撑脚的底端、右支撑脚的底端均固定安装于地面，第一横杆的中部与连接架的首端固定连接且相垂直；两排接电端子以连接架为对称轴对称设置；倒l型支架包括固定夹角为90度的第二横杆和竖支撑脚，竖支撑脚固定安装于地面，第二横杆与连接架的末端相连接；第一横杆、连接架、第二横杆均位于同一平面且位于顶板上方；声波放大模组间距均匀地分布在第一横杆和连接架上；示波模组安装在倒u型支架的侧边，示波模组的外壳与左支撑脚、第一横杆和右支撑脚固定连接，示波模组位于油箱的上方。上述变压器合闸故障异响放大用设备可将变压器在合闸时其绕组共振所产生的振动声波记录并实时显示其振动的时频特性，同时声波放大模组可将振动声音实时放大，使现场人员能够清晰的听见，解决变压器合闸时的共振声音较小且短暂，工作人员难以准确判断变压器的绕组状态的问题。
附图说明
20.图1是本实施例的变压器合闸故障异响放大用设备的整体结构图；
21.图2是本实施例所提及的变压器内部结构示意图；
22.图3是本实施例的变压模组结构示意图；
23.图4是本实施例的支架组件处的结构示意图；
24.图5是本实施例的声波放大模组结构示意图；
25.图6是本实施例的示波模组结构示意图。
26.附图标记说明：油箱1、变压模组2、顶板3、接电端子4、管套5、循环管6、散热层板7、支板8、油枕9、输油管10、支架组件11、倒u型支架组件111、连接架112、倒l型支架组件113、左支撑脚1111、第一横杆1112、右支撑脚1113、第二横杆1131、竖支撑脚1132、声波放大模组12、示波模组13、铁芯201、初级线圈筒202、次级线圈筒203、末级线圈筒204、固定槽板205、螺栓206、螺母207、发声筒1201、上永磁体1202、发声膜1203、上线圈1204、下线圈1205、收声膜1206、收声筒1207、下永磁体1208、面板1301、示波屏1302、旋钮1303。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.如图1-6所示，本实用新型提供一种变压器合闸故障异响放大用设备，用于与变压器组合使用，变压器的结构如图1-3所示，其简略结构包括油箱1、顶板3和接电端子4，油箱1的上端面固定连接3顶板，顶板3的上表面对称设置两排接电端子4。如图4所示，变压器合闸故障异响放大用设备包括支架组件11、声波放大模组12和示波模组13，具体连接方式为：
29.支架组件11包括倒u型支架组件111、倒l型支架组件113和连接架112，倒u型支架组件111由依次固定连接的左支撑脚1111、第一横杆1112和右支撑脚1113组成，左支撑脚1111的底端、右支撑脚1113的底端均固定安装于地面，第一横杆1112的中部与连接架112的首端固定连接且相垂直；两排接电端子4以连接架112为对称轴对称设置；倒l型支架组件
113包括固定夹角为90度的第二横杆1131和竖支撑脚1132，竖支撑脚1132固定安装于地面，第二横杆1131与连接架112的末端相连接；第一横杆1112、连接架112、第二横杆1131均位于同一平面且位于顶板3上方；声波放大模组12间距均匀地分布在第一横杆1112和连接架112上；示波模组13安装在倒u型支架组件111的侧边，示波模组13的外壳与第一横杆1112的侧面固定连接。
30.进一步地，如图5所示，声波放大模组12由发声膜1203、上线圈1204、上永磁体1202、发声筒1201、收声筒1207、下永磁体1208、下线圈1205和收声膜1206组成具体的连接方式为：发声筒1201为上端面开口、下底面封口的中空结构，发声筒1201的上端面固定连接发声膜1203，发声膜1203的下表面固定连接有上线圈1204，发声筒1201的底面固定连接上永磁体1202，上线圈1204与上永磁体1202活动套接；收声筒1207为上端面开口、下底面封口的中空结构，收声筒1207的上端面固定连接收声膜1206，收声膜1206的下表面固定连接有下线圈1205，收声筒1207的底面固定连接下永磁体1208，下线圈1205与下永磁体1208活动套接；发声膜1203的外径大于收声膜1206的外径，上线圈1204与下线圈1205之间线路连接；发声筒1201与收声筒1207上下位置相对应，发声筒1201的下底面与第一横杆1112或连接架112的上表面固定连接，收声筒1207的下底面与第一横杆1112或连接架112的下表面固定连接。
31.进一步地，如图1所示，变压器合闸故障异响放大用设备包括5个声波放大模组12，其中3个声波放大模组12间距均匀地安装在第一横杆1112的上下表面上，另2个声波放大模组12安装在连接架112的上下表面上。
32.进一步地，如图6所示，示波模组13的外壳的面板上设置一组示波屏1302，示波屏1302的信号输入端与下线圈1205相连接，外壳的面板上设置控制旋钮1303，每个示波器对应配置有一组控制旋钮1303。示波模组13的面板上设置3个示波屏1302，根据所需分析位置，可从5个声波放大模组中选取其中3个进行采集示波，使3个示波屏1302的信号输入端分别与这三个声波放大模组的下线圈相连接。
33.变压器合闸故障异响放大用设备的具体尺寸根据变压器的结构而定，具体的，倒u型支的左支撑脚1111和右支撑脚1113的间距宽于油箱1的宽度，支架组件与油箱的两侧面在空间上互不干涉；声波放大模组12的高度高于顶板，声波放大模组与顶板的上表面存有间隙并在空间上互不干涉，也可以指定声波放大模组与顶板之间的间距为预设高度。
34.变压器合闸故障异响放大用设备与变压器均安装完毕后，首先将接电端子4接入电网，电压可通过变压器的变压模组产生变化，在变压器合闸时，电流会达到额定值的十几倍从而产生巨大的电动力，当绕组的振动频率与电动力的频率接近时就会引起共振并造成变压器异响，此时其振动会由油箱1中注满的冷却油传递到顶板3上，顶板3的振动信号由空气传递并使收声膜1206产生共振，收声膜1206带动下线圈1205在下永磁体1208上做切割磁感线运动，由此产生的电动势传递到上线圈1204上，基于电磁感应效应使上线圈1204与上永磁体1202之间产生相对运动，上线圈1204带动发声膜1203发生振动并且发声，由于发声膜1203的尺寸大于收声膜1206的尺寸，由此结构可使从收声膜1206处接收的绕组振动声波在发声膜1203处放大并发出，该效果可使工作人员明显的分辨出不同状态下绕组所产生的振动异响特征，下线圈1205与下永磁体1208之间相对运动所产生的电信号会同步传递到示波模组13上，并由示波模组13接收处理最终在示波屏1302上显示其时频特性，三个示波屏
1302可全面的显示该变压器上不同部位的振动时频特性，工作人员可通过分辨出不同状态下绕组所产生的振动异响特征以及记录观察不同状态下的振动时频特性用来检测该变压器是否存在绕组故障。
35.本发明实施例还提供一种具有扩声示波功能的变压器，它由包括变压器本体和变压器合闸故障异响放大用设备组成，其中，变压器本体由油箱1、变压模组2、顶板3、接电端子4、管套5、循环管6、散热层板7、支板8、油枕9、输油管10、铁芯201、初级线圈筒202、次级线圈筒203、末级线圈筒204、固定槽板205、螺栓206、螺母207组成，变压器合闸故障异响放大用设备如图4-6所示，在此不做赘述。如图1-3所示，油箱1的内侧壁固定连接有变压模组2，油箱1的上端面固定连接有顶板3，顶板3的上表面固定连接有均匀分布的六个接电端子4，接电端子4的侧面均固定套接有管套5，油箱1的两外侧面均开设有均匀分布的六个通孔，油箱1所开设的通孔呈上下对称分布，油箱1所开设的通孔均上下固定套接有循环管6，循环管6固定套接有散热层板7，循环管6将油箱1中的冷却油导出并利用散热层板7将其冷却后重新导入油箱1中，油箱1的背面固定连接有支板8，支板8的顶端固定连接有油枕9，油枕9的侧面固定连接有输油管10，输油管10的末端贯穿顶板3并与其固定连接，油枕9通过输油管10将冷却油注入油箱1中实现对变压模组2的冷却效果，油箱1的周围架设有支架组件11，示波模组13位于油箱1上方，变压模组2包括有铁芯201，铁芯201由硅钢片堆叠组成，铁芯201的前端固定套接有初级线圈筒202，铁芯201的中端固定套接有次级线圈筒203，铁芯201的后端固定套接有末级线圈筒204，铁芯201的上下端两侧面均固定连接有固定槽板205，固定槽板205之间螺纹连接有螺栓206，螺栓206的两端螺纹连接有螺母207，螺母207均与固定槽板205的外侧内槽面相接触，固定槽板205均与油箱1的内侧壁固定连接；初级线圈筒202、次级线圈筒203、末级线圈筒204的线路分别穿过顶板3与接电端子4固定连接，该结构实现电路的引入与引出效果，支架组件11与油箱1的两侧面在空间上互不干涉，声波放大模组12与顶板3的上表面存有间隙并在空间上互不干涉，该结构防止变压器本体的自身振动经过支架组件11传递到声波放大模组12上并使声波放大模组12的声波放大效果失效。
36.工作时，首先将接电端子4接入电网，电压可通过变压模组2产生变化，在该设备合闸时，电流会达到额定值的十几倍从而产生巨大的电动力，当绕组的振动频率与电动力的频率接近时就会引起共振并造成变压器异响，此时其振动会由油箱1中注满的冷却油传递到顶板3上，顶板3的振动信号由空气传递并使收声膜1206产生共振，收声膜1206带动下线圈1205在下永磁体1208上做切割磁感线运动，由此产生的电动势传递到上线圈1204上，基于电磁感应效应使上线圈1204与上永磁体1202之间产生相对运动，上线圈1204带动发声膜1203发生振动并且发声，由于发声膜1203的尺寸大于收声膜1206的尺寸，由此结构可使从收声膜1206处接收的绕组振动声波在发声膜1203处放大并发出，同时下线圈1205与下永磁体1208之间相对运动所产生的电信号会同步传递到示波模组13上，并由示波模组13接收处理最终在示波屏1302上显示其时频特性，三个示波屏1302可全面的显示该变压器上不同部位的振动时频特性，工作人员可通过分辨出不同状态下绕组所产生的振动异响特征以及记录观察不同状态下的振动时频特性用来检测该变压器是否存在绕组故障。
37.本实用新型提供的变压器合闸故障异响放大用设备，是用于采集变压器空载合闸异响信号的装置，用于安装在变压器上，变压器合闸故障异响放大用设备包括支架组件、声波放大模组和示波模组，支架组件包括倒u型支架、倒l型支架和连接架，倒u型支架由依次
固定连接的左支撑脚、第一横杆和右支撑脚组成，左支撑脚的底端、右支撑脚的底端均固定安装于地面，第一横杆的中部与连接架的首端固定连接且相垂直；两排接电端子以连接架为对称轴对称设置；倒l型支架包括固定夹角为90度的第二横杆和竖支撑脚，竖支撑脚固定安装于地面，第二横杆与连接架的末端相连接；第一横杆、连接架、第二横杆均位于同一平面且位于顶板上方；声波放大模组间距均匀地分布在第一横杆和连接架上；示波模组安装在倒u型支架的侧边，示波模组的外壳与左支撑脚、第一横杆和右支撑脚固定连接，示波模组位于油箱的上方。上述变压器合闸故障异响放大用设备可将变压器在合闸时其绕组共振所产生的振动声波记录并实时显示其振动的时频特性，同时声波放大模组可将振动声音实时放大，使现场人员能够清晰的听见，解决变压器合闸时的共振声音较小且短暂，传统电力变压器难以捕捉并记录振动信号，工作人员难以准确判断变压器的绕组状态的问题。
38.以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。