[發明專利]用于變壓器狀態監測數據采集系統

在審

• 申請號: 202210999002.0
• 申請日: 2022-08-19
• 公開（公告）號: CN115420975A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 惠明;江沛;海濤;張萌;李超;封仁賞
• 申請（專利權）人: 南陽師范學院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/52;G01R31/62
• 代理公司: 鄭州豫乾知識產權代理事務所(普通合伙) 41161
• 代理人: 裴樂樂

1.用于變壓器狀態監測數據采集系統，包括電流傳感器、監測主機，所述電流傳感器檢測的變壓器工作狀態的工作電流、泄露電流，傳輸到監測主機完成信號監測，監測主機并通過網絡數據通訊到監測服務器完成信號的管理、分析，其特征在于，還包括電磁場抑制電路、溫補放大電路、噪聲抵消電路，所述電磁場抑制電路采用選頻接收電流傳感器檢測的變壓器工作狀態的泄露電流信號，經瞬態抑制、差分濾波后，由采樣電阻轉換為電壓信號輸出，采用對稱電阻將電流傳感器檢測的變壓器工作狀態的工作電流信號轉換為電壓信號，經共模電容、差模電容一級濾波，再經差分濾波器二級濾波后輸出；

所述溫補放大電路采用陷波放大器對采樣電阻轉換后的電壓信號進行放大，對電磁場頻率信號進行陷波，并采用檢測的電流傳感器工作時溫度信號調節陷波放大器輸入電壓信號的幅度，采用帶選頻網絡的放大器對二級濾波后信號進行放大，并采用檢測的電流傳感器工作時溫度信號調節放大器放大的幅度；

所述噪聲抵消電路通過對稱的第一差分放大器對陷波放大器輸出信號、放大器放大信號進行差分消噪計算，第一差分放大器輸出信號作為變壓器實際運行額定信號輸出到監測主機，采用第二差分放大器對第一差分放大器輸出信號和帶選頻網絡放大器反向后信號進行差分計算，第二差分放大器輸出信號作為變壓器泄露電流信號經移相后輸出到監測主機。

2.根據權利要求1所述的用于變壓器狀態監測數據采集系統，其特征在于，所述電磁場抑制電路包括電阻R1、電阻R16、電阻R17，電阻R1的一端連接電流互感器檢測的泄露電流信號的一端，電阻R1的另一端連接電容C1的一端，電容C1的另一端分別連接電阻R2的一端、電容C2的一端、瞬態抑制二極管TS1的上端、電感L1的一端，電阻R2的另一端、電容C2的另一端、瞬態抑制二極管TS1的下端、電感L2的一端連接電流互感器檢測的泄露電流信號的另一端，電感L1的另一端分別連接電容C3的一端、電阻R3的一端、瞬態抑制二極管TS2的左端，電阻R3的另一端連接二極管D1的正極，瞬態抑制二極管TS2的右端和二極管D1的負極連接運算放大器AR1的同相輸入端，電阻R4的另一端連接運算放大器AR1的反相輸入端，電阻R16的一端、電阻R17的一端連接電流互感器檢測的工作電流信號的兩端，電阻R16的另一端分別連接接地電容C9的一端、電容C10的一端、電容C12的一端、電感L3A的一端，電阻R17的另一端分別連接接地電容C11的一端、電容C10的另一端、電容C12的另一端、電感L3B的一端，電感L3A的另一端分別連接電容C13的一端、電阻R18的一端，電感L3B的另一端分別連接電容C13的另一端、運算放大器AR7的反相輸入端。

3.根據權利要求1所述的用于變壓器狀態監測數據采集系統，其特征在于，所述溫補放大電路包括運算放大器AR1、運算放大器AR7，運算放大器AR1的同相輸入端分別連接二極管D2的負極、二極管D3的正極、二極管D1的負極、電阻R7的一端、電容C4的一端、單結管T1的第二基極，單結管T1的第二基極連接地，單結管T1發射極、單結管T2的發射極分別連接電阻R21的一端、接地電解電容E1的負極、二極管D4的負極，二極管D4的正極連接檢測的溫度信號，電阻R21的另一端連接電源-3V，運算放大器AR1的反相輸入端分別連接電阻R4的另一端、二極管D2的正極、二極管D3的負極、接地電阻R5的一端，電阻R7的另一端分別連接電阻R6的一端、接地電容C6的一端，電容C4的另一端分別連接電容C5的一端、電位器RW1的上端，電位器RW1的下端連接地，電位器RW1的可調端連接轉換為電壓信號的電磁頻率信號，運算放大器AR1的輸出端分別連接電阻R6的另一端、電容C5的另一端、電阻R8的一端，運算放大器AR7的同相輸入端分別連接電阻R18的另一端、電阻R19的一端、單結管T2的第一基極，單結管T2的第二基極分別連接電阻R19的另一端、運算放大器AR7的輸出端、電容C14的一端、二極管D5的正極，二極管D5的負極分別連接電容C14的另一端、接地電阻R22的一端、接地電容C15的一端、電阻R20的一端，電阻R20的另一端分別連接接地電容C16的一端、電阻R9的一端。

4.根據權利要求1所述的用于變壓器狀態監測數據采集系統，其特征在于，所述噪聲抵消電路包括運算放大器AR2、運算放大器AR3，運算放大器AR2同相輸入端分別連接電阻R8的另一端、電容C7的一端，運算放大器AR2的反相輸入端和輸出端連接電容C17的一端，電容C17的另一端連接電阻R10的一端，電阻R10的另一端分別連接電容C19的一端、電阻R11的一端、運算放大器AR4的同相輸入端，運算放大器AR3反相輸入端分別連接電阻R9的另一端、電容C7的另一端，運算放大器AR3的同相輸入端和輸出端連接電容C18的一端，電容C18的另一端連接電阻R12的一端，電阻R12的另一端分別連接電容C19的另一端、運算放大器AR4的反相輸入端，運算放大器AR4的輸出端和電阻R11的另一端連接到監測主機，運算放大器AR4的輸出端還連接二極管D6的負極、二極管D7的正極、電阻R15的一端、運算放大器AR5的同相輸入端，運算放大器AR5的反相輸入端分別連接二極管D6的正極、二極管D7的負極、接地電阻R14的一端、電阻R13的一端，電阻R13的另一端連接電阻R12的另一端，運算放大器AR5的輸出端分別連接電阻R15的另一端、電位器RW2的左端，電位器RW2的右端分別連接接地電容C8的一端、運算放大器AR6的同相輸入端，運算放大器AR6的輸出端和反相輸入端連接到監測主機，電位器RW2的可調端連接轉換為電壓信號的電磁頻率信號。