[實用新型]一種變壓器鐵芯接地電流監測裝置

有效

• 申請號: 201220635453.8
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN202994893U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 任建福;王太國;趙允貴
• 申請（專利權）人: 煙臺正信電氣有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

?本實用新型涉及電力系統變壓器技術領域，尤其是一種能夠對電力變壓器鐵芯接地電流進行在線高精度實時檢測，并帶有模擬量輸出和對溫度精確測量的變壓器鐵芯接地電流監測裝置。?

背景技術

隨著我國電力系統自動化的快速發展，電力變壓器的自動化發展是其中重要的一部分，它安全穩定的運行狀態直接關系到整個電力系統的安全和穩定，當運行中出現故障，將會對整個電力系統造成嚴重的后果；電力變壓器的鐵芯只能有一點與地相連接，出現變壓器鐵芯兩點或者多點接地，則變壓器與大地之間電流回路中的電流將會大大增加，電流的大小可能是變壓器正常運行時回路電流的幾百倍甚至上千倍，達到幾安培甚至幾十安培，這樣將會造成變壓器鐵芯局部過熱甚至燒毀；當變壓器正常工作時變壓器鐵芯電流在4mA~20mA之間，但是由于現場的電磁干擾大，領域內一些檢測方法就很難保證測量數據的精度和準確度，當運行人員到現場進行維修檢測時，由于現場惡劣環境的影響而無法與主機進行通信時，如果不用一些精密儀器很難準確的判斷出鐵芯中電流的大小。?

發明內容

為了克服電力變壓器現有技術的不足，本實用新型提供一種帶有模擬量輸出的高精度變壓器鐵芯接地電流監測裝置，解決了測量數據不準確、不穩定的問題，以及對變壓器出現故障判斷，具備操作簡單，誤判斷概率低等特點。?

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種變壓器鐵芯接地電流監測裝置，包括變壓器鐵芯接地線（或者接地銅排）、兩個無源零磁通電流互感器、無源零磁通電流互感器數據采樣單元、采樣信號處理單元、基于內核為Cortex.M3的32位ARM處理器、模擬量輸出單元和溫度測量單元；基于內核為Cortex.M3的32位ARM處理器對無源零磁通電流互感器數據采樣單元、采樣信號處理單元、模擬量輸出單元和溫度測量單元進行數據的計算和處理，采用無源零磁通小電流互感器技術，兩個無源零磁通電流互感器設有穿線孔，變壓器鐵芯接地線（或者接地銅排）穿過兩個互感器的穿線孔，互感器的輸出端接在電路板上；?

所述的無源零磁通電流互感器數據采樣單元為大量程和小量程兩路無源零磁通電流互感器；

所述的基于內核為Cortex.M3的32位ARM處理器ARM處理器包括數據處理系統和告警系統；

所述的模擬輸出單元是處理后的數據經由數模轉換器AD將數字信號轉化為模擬信號，再經過模擬量輸出單元的處理，對信號進行放大和恒流輸出；

所述的溫度測量單元用于處理變壓器外殼上的溫度采集模塊，通過引出端子將寬溫帶高精度的溫度采集模塊接到變壓器的外殼上，經過溫度測量單元的處理，計算出當前變壓器線圈的實際溫度；

所述的數據處理單元包括對采集互感器數據的整定和采集溫度數據的處理；數據處理單元內部集成的2路12位數模轉換器AD，在保證精度的情況下快速完成相關數據的處理，通過電壓基準芯片將互感器采集量抬升，同時將抬升電壓分別送入到數模轉換器AD的兩個通道進行采樣處理，再由處理器對抬升電壓和采集數據進行處理，這樣的處理可以保證測量精度，變壓器接地鐵芯電流在1mA到10A的范圍內測量精度達到2‰；

所述的告警系統包括遙信狀態指示功能和歷史數據記錄以及上報功能，遙信變位有兩個檔位，一是當變壓器鐵芯接地電流值大于20mA時，此時遙信1狀態由合變為分，并發出報警信息，另一個是當變壓器鐵芯接地電流大于1A時，此時遙信2狀態由合變為分，并發出報警信息。

采用無源零磁通小電流互感器技術，經過采樣信號處理單元進行采樣，由基于內核為Cortex.M3的32位ARM處理器進行數據的處理；ARM處理器處理過程包括對兩路互感器采樣信號的單路整定，處理后的數據通過MODBUS-RTU協議上傳給主站，同時根據處理后的數據經由數模轉換器AD將數字信號轉化為模擬信號，再經過模擬量輸出單元的處理，對信號進行放大和恒流輸出；通過引出端子可以將寬溫帶高精度的溫度采集模塊接到變壓器的外殼上，經過溫度測量單元的處理，計算出當前變壓器線圈的實際溫度，再由基于內核為Cortex.M3的32位ARM處理器上報給主站。?

本實用新型的有益效果是?

（1）一種變壓器鐵芯接地電流監測裝置，采用的是無緣零磁通小電流互感器技術，解決了毫安級鐵芯電流信號無法實現的高穩定度、高精度的測量難題，由于在電力系統中難免受到較大的電磁干擾，采用無源零磁通小電流互感器技術可以很好地滿足電力系統絕緣在線檢測的要求。

（2）實現了在不斷開鐵芯接地線（或者接地銅排）的情況下，進行電流大小的測量操作，避免了變壓器由于鐵芯接地線（或者接地銅排）斷路而導致的停止工作的情況出現。?