[實用新型]非晶合金立體卷鐵芯變壓器的在線監測系統

有效

• 申請號: 201320520068.3
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN203551678U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 王珊珊;梁嗣元;肖黎;杜振波
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/12;G01K11/32
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰;胡紅林

技術領域

本實用新型涉及變壓器監測系統，具體地指一種非晶合金立體卷鐵芯變壓器的在線監測系統，屬于電力行業輸變電技術領域。?

背景技術

電力變壓器是電力系統中最重要的設備之一，它的運行狀況直接關系到整個電力系統的安全和穩定。而非晶合金立體卷鐵芯作為非晶合金變壓器的核心組件，若出現故障會對變壓器帶來嚴重的后果，進而對整個電力系統造成損失，因此對非晶合金變壓器本體以及其非晶合金立體卷鐵芯在運行中可能出現的故障進行實時在線監測，對于保證變壓器的安全運行有重要的意義。?

變壓器故障包括過熱故障和絕緣故障，其中，過熱故障包括鐵芯多點接地會引起變壓器的過熱故障和變壓器內部產生的過熱故障。目前針對上述故障主要采用以下方法：?

一、目前判斷鐵芯是否多點接地的方法主要有鉗形電流表法、鐵芯對地絕緣的電阻法以及氣相色譜分析法，這三種方法均不能實時判斷鐵芯的多點接地故障，且不能實現在線監測。?

二、為發現變壓器內部是否有過熱故障，主要采用電信號傳感器以及紅外溫度傳感器的測量方法以實現對變壓器的溫度測量，這兩種方法均會使用傳感器與鐵芯直接接觸，因此存在一定誤差。?

三、變壓器發生絕緣故障時，變壓器本體中會有局部放電現象的產生，因此對變壓器是否具有局部放電現象的產生進行監測，可以判斷變壓器內部的絕緣情況，目前監測變壓器的局部放電的主要方法有脈沖電流法、超聲波監測法、化學檢測法，其中脈沖電流法是最常用的一種方法，但由于?其受電磁干擾嚴重，在現場提取有效的電脈沖信號困難，該方法的可靠性較低，因此無法進行在線監測；超聲波監測法由于易受到現場噪聲等聲音干擾，其系統的有效性與可靠性較低，不能滿足在線監測要求；化學檢測法不是實時監測方法，其只能描述近期內變壓器內部的情況，且其導致油中溶解氣體的原因較多，也不能排除該方法對變壓器內部運行狀態的誤判。?

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的不足而提供一種非晶合金立體卷鐵芯變壓器的在線監測系統，該在線監測系統能夠實時監測變壓器在多點接地、溫度以及局部放電的情況，為保證變壓器的良好運轉提供實時準確的數據。?

實現本實用新型目的采用的技術方案是：一種非晶合金立體卷鐵芯變壓器的在線監測系統，包括：?

下位機系統，包括A/D轉換模塊，以及分別連接所述A/D轉換模塊輸入端的第一信號調理電路、第二信號調理電路和第三信號調理電路，所述第一信號調理電路、第二信號調理電路和第三信號調理電路分別連接穿心式電流互感器、光纖光柵傳感器和超高頻局放傳感器；所述A/D轉換模塊輸出端連接有信號處理模塊；以及?

上位機系統，與所述信號處理模塊連接。?

在上述技術方案中，所述信號處理模塊包括：?

DSP芯片，用于處理第一信號調理電路輸出的信號；?

ARM芯片，用于處理第二信號調理電路輸出的信號；以及?

后臺機系統，用于處理第三信號調理電路輸出的信號。?

進一步地，所述第一信號調理電路包括依次電信號連接的第一放大電路、濾波電路和隔離電路。?

進一步地，所述第二信號調理電路包括第二放大電路，所述第二放大電路的輸入端分別連接由邊緣濾波器與第一光電探測器連接而成的光電轉換電路，以及第二光電探測器；所述第二放大電路的輸出端依次電信號連?接減法電路和有源二階濾波電路。?

進一步地，所述第三信號調理電路包括依次電信號連接的帶通濾波器、前置放大器、混頻器、頻率綜合器、低通濾波器和后置放大器，所述帶通濾波器與所述超高頻局放傳感器連接。?

更進一步地，所述混頻器還連接有頻率綜合器，所述頻率綜合器與所述后臺機系統連接，所述后臺機系統控制頻率綜合器產生所需的本振信號。?

在上述技術方案中，所述上位機系統包括：控制計算機，以及分別與所述控制計算機連接的LED顯示器和報警模塊。?

本實用新型下位機系統采用穿心式電流互感器可以獲取準確的電流信號以便正確反映鐵芯接地電流的變化情況；采用光纖光柵傳感器實時測量繞組溫度；采用超高頻局放傳感器在超高頻范圍內提取局部放電產生的電磁波信號，以實現對變壓器局部放電的檢測。?

下位機系統再分別對上述穿心式電流互感器、光纖光柵傳感器和超高頻局放傳感器檢測的信號進行處理后傳輸至上位機系統，上位機系統分析下位機傳輸來的數據，并在LED屏上顯示，如果超過安全范圍則啟動報警系統。?

本實用新型具有以下優點：?