[發明專利]一種高鐵牽引變壓器鐵芯接地在線監測系統

在審

• 申請號: 201810672193.3
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN108957204A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 周啟斌;吳勝翔;楚樹橋;屈明;程超寬;楊健;馬闖;李健
• 申請（專利權）人: 中鐵電氣化局集團有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R19/25
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

一種高鐵牽引變壓器鐵芯接地在線監測系統，包括傳感器、環流數據采集器、光纖轉換模塊、線性電源和計算機；環流數據采集器的大量程輸入和算法，采集器是以TI公司的TMS320F28335為核心，通過軟件算法能夠精準的測量100mA～1000A的變壓器鐵心/夾件接地電流情況，并及時發出故障報警，把異常情況進行錄波，傳輸給上位機，提高設備安全運行水平。

技術領域

本發明涉及智能電網技術領域，特別涉及一種高鐵牽引變壓器鐵芯接地在線監測系統。

背景技術

數字信號處理器在運行DSP算法時，所能運行的算法數量受到算法本身的復雜度影響，在存儲樣本波形時受到尋址空間和DSP主頻限制，所以芯片本身的處理能力和片上及片外存儲芯片都顯得尤為重要，

長期以來，一般采用定期巡視的方法對電纜通道及電纜通道的高壓電纜線路的運行狀態進行檢查，對高壓電纜缺乏保護，存在較大安全隱患，且檢修起來相當復雜。而目前出現的一些在線監測系統監測電流的范圍有限，很多都是手動分檔測量，即針對不同的需求手動調節測量范圍。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種高鐵牽引變壓器鐵芯接地在線監測系統，使用的主芯片是TI公司出品的TMS320F28335，CPU主頻150M，具備32位浮點處理單元，內部集成乘法器，尋址空間達到2M，有效的解決的普通8位單片機運算速度慢，存儲空間小的問題；而本發明的測量范圍是1mA～10A，遠遠高出了普通的在線監測系統，并且能夠提供設備狀態異常時的錄播數據，提供異常波形，記錄突變段前后的詳細情況，提供了更為可靠的現場數據。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：

一種高鐵牽引變壓器鐵芯接地在線監測系統，包括傳感器、環流數據采集器、光纖轉換模塊、線性電源和計算機；

所述的傳感器為有源的閉合式電流互感器，將感應電流信號經過線圈產生適合嵌入式設備采樣的二次電流信號，在內部集成了高精度采樣電阻，傳感器直接輸出電壓信號，進入環流數據采集器。

所述的環流數據采集器能夠同時采集兩路的信號，毎路信號能夠提供直通和運放兩種通道，系統上電默認在運放通道；硬件通過DSP的GPIO驅動三極管，三極管驅動光耦，光耦驅動繼電器的逐級驅動，配合軟件完成兩種通路的全自動切換；環流數據采集器是基于DSP的，系統外擴一片高精度大量程的AD芯片，信噪比是95.5db，模擬輸入范圍可達到±10V。AD采樣結果經過保護電路進入DSP，再通過軟件FIR濾波和有效值計算，以通訊協議輸出，通過485或者以太網接口傳輸給光纖轉換模塊。

所述的光纖轉換模塊采用工業級模塊，可以將485信號或者以太網接口信號轉換成光纖信號達到長距離傳輸的目的。

所述的線性電源為環流數據采集器和光纖轉換模塊提供電源。

本發明盡可能的將噪聲干擾將至最低，通過一片高精度AD芯片進行有效的采樣，并及時作出判斷完成通道切換，并能檢測鐵芯/夾件接地電流，遇到監測異常時能及時報警，并將異常段存儲，以圖形的方式呈現給用戶；本發明通過變壓器鐵心接地監測系統建設，變壓器鐵心接地可由日常人力監測轉為智能監測系統完成，降低工作量，提高工作效率；變壓器鐵心接地報告可由人力完成轉為系統全面自動生成報告，降低統計工作量，提高工作效率。

附圖說明

圖1是本發明的硬件示意圖。

圖2是本發明的處理流程圖。

圖3是輸入信號50HZ、2V峰峰值正弦波和500Hz、2V峰峰值正弦波疊加后經AD采樣的樣本圖。

圖4是輸入信號50HZ、2V峰峰值正弦波和500Hz、2V峰峰值正弦波疊加后經AD采樣后又經FIR數字濾波算法后的樣本圖。

具體實施方式：