CN104977391A - 一种变压器气体继电器内故障气体含量电子监测器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于变压器技术领域，特别涉及一种变压器气体继电器内故障气体含量电子监测器。该变压器气体继电器内故障气体含量电子监测器，包括气体继电器，其特征是：所述气体继电器内设有气体传感器，气体传感器连接微处理器，微处理器通过电子继电器连接用于输出报警信号的触点。本发明的有益效果是：可实时分析采集到的故障气体含量，根据需要发出故障气体含量增大预警、超量报警等信号；实现了监测数据的联网通信，方便变压器集中监控，体积小、精度高、抗干扰能力强、功耗低、操作方便，达到了远程实时监测气体继电器内故障气体含量、及时发现变压器内部可能出现的故障的目的。
Description
（一） 技术领域
本发明属于变压器技术领域，特别涉及一种变压器气体继电器内故障气体含量电子监测器。
（二） 背景技术
当油浸式变压器的内部发生匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化、分接开关接触不良或导线焊接不良等故障时，由于电弧使绝缘材料分解并产生一些气体，其故障气体含量随故障的严重程度不同而不同。气体继电器就是利用故障气体状态来保护变压器内部故障的主要元件。当变压器内部发生轻微故障时，产生的气体上升并首先积存于气体继电器内的上部空间，当气体达到一定量时接点闭合，发出信号，起到保护变压器的作用。这种传统的故障信号方式，只能在故障发生后发出报警或保护信号，不能在线实时监测故障产生的整个过程，难以起到有效防止故障进一步恶化的效果。等发出报警或保护信号时，可能故障已经较为严重，给变压器的安全运行带来隐患。此外，这种信号也可能在某些外界因素（如地震）的干扰下误发出，而且这种传统方式不能实现计算机通信，难以实现远程监测，已不能满足对变压器安全运行状态了解的需要，也不能适应智能电网发展对设备集中实时监控的要求。
（三） 发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种体积小、精度高、抗干扰能力强、功耗低、操作方便、可远程实时监测故障气体含量的变压器气体继电器内故障气体含量电子监测器。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种变压器气体继电器内故障气体含量电子监测器，包括气体继电器，其特征是：所述气体继电器内设有气体传感器，气体传感器连接微处理器，微处理器通过电子继电器连接用于输出报警信号的触点。
所述微处理器通过通信系统连接RS485通讯接口。
所述气体传感器通过信号调理电路与微处理器的A/D转换器相连接。
所述微处理器连接有LED显示面板。
所述微处理器连接有电源。
本发明的有益效果是：可实时分析采集到的故障气体含量，根据需要发出故障气体含量增大预警、超量报警等信号；实现了监测数据的联网通信，方便变压器集中监控，体积小、精度高、抗干扰能力强、功耗低、操作方便，达到了远程实时监测气体继电器内故障气体含量、及时发现变压器内部可能出现的故障的目的。
（四） 附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图1为本发明的结构框图；
附图2为本发明的故障气体含量信号测量原理电路图；
（五） 具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括气体继电器，气体继电器内设有气体传感器，气体传感器连接微处理器，微处理器通过电子继电器连接用于输出报警信号的触点。微处理器通过通信系统连接RS485通讯接口。气体传感器通过信号调理电路与微处理器的A/D转换器相连接。微处理器连接有LED显示面板。微处理器连接有电源。
采用本发明的一种变压器气体继电器内故障气体含量电子监测器，采用载体催化元件为气体检测元件即气体传感器，产生一个与变压器故障气体（瓦斯）含量成比例的微弱模拟电压信号，经过信号调理电路放大、整形后产生一个输出信号，送入微处理器（数字信号处理器DSP）的片内A/D转换器（模拟/数字）转换输入口，将此模拟量信号转换为数字信号，然后DSP对此信号进行处理，分析计算变压器故障气体（瓦斯）含量,实现显示、报警、通信等功能。在电子监测器的LED显示面板上可实时显示瓦斯含量，设置预警值，通过RS485通讯接口可以将实时数据和报警信息传送到控制室，实现远程监测。
采用本发明的一种变压器气体继电器内故障气体含量电子监测器，微处理器采用TMS320LF2407A，它是专门针对监控领域应用的16位DSP芯片，具有高速信号处理和数字控制功能所必需的体系结构，其指令执行速度高达40MIPS，且绝大部分的指令都可以在一个25ns的单周期内执行完毕，有利于对变压器故障气体（瓦斯）含量进行分析计算。另外，它还具有非常强大的片内I/O（输入/输出）端口和其它外围设备，简化了电子监测器外围电路设计，降低了系统成本。TMS320LF2407A集A/D、程序存储器、数据存储器、通信控制器于一体，因而，本发明设计的变压器气体继电器内故障气体含量电子监测器具有体积小、抗干扰能力强的特点，可长期工作在变压器等强电磁干扰环境和-45～+80℃的温度环境。
采用本发明的一种变压器气体继电器内故障气体含量电子监测器，以DSP为核心，对采集的数据进行处理、设定报警预置值等。变压器气体继电器内故障气体含量电子监测器由气体传感器、信号调理电路、DSP、LED（数码管）显示模块、报警输出模块及通信接口模块以及电源模块等组成。采集气体继电器内故障气体的气体传感器产生一个与瓦斯含量成比例的微弱模拟电压信号，经过信号调理电路放大、整形后产生一个输出信号，送入DSP芯片，DSP对此信号进行A/D转换处理，分析计算变压器故障气体（瓦斯）含量,实现显示、报警、通信等功能。
采用本发明的一种变压器气体继电器内故障气体含量电子监测器，经信号调理模块放大整形后的电压信号由DSP芯片内部A/D转换模块转换成数字信号，DSP根据故障气体含量和电压信号值之间的关系进行数据处理。同时DSP分别调用LED显示子函数、预警值设置子函数和通信子函数，实现气体含量电子监测器的显示、报警和通信等功能。
采用本发明的一种变压器气体继电器内故障气体含量电子监测器，如图2，封装好的气敏元件有６只针状管脚，其中４个（1、3、4、6）用于信号取出，２个（2、5）用于提供加热电流。
Claims (5)
1.一种变压器气体继电器内故障气体含量电子监测器，包括气体继电器，气体继电器内设有气体传感器，气体传感器连接微处理器，微处理器通过电子继电器连接用于输出报警信号的触点。
2.根据权利要求1所述的一种变压器气体继电器内故障气体含量电子监测器，其特征是：所述微处理器通过通信系统连接RS485通讯接口。
3.根据权利要求1所述的一种变压器气体继电器内故障气体含量电子监测器，其特征是：所述气体传感器通过信号调理电路与微处理器的A/D转换器相连接。
4.根据权利要求1所述的一种变压器气体继电器内故障气体含量电子监测器，其特征是：所述微处理器连接有LED显示面板。
5.根据权利要求1所述的一种变压器气体继电器内故障气体含量电子监测器，其特征是：所述微处理器连接有电源。
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| CN104977391A true CN104977391A (zh) | 2015-10-14 |
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