CN107167687A - 一种户外配电变压器远程故障诊断系统 - Google Patents

一种户外配电变压器远程故障诊断系统 Download PDF

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赵海清
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明涉及电力系统设备故障诊断技术领域，尤其为一种户外配电变压器远程故障诊断系统，包括数据检测模块、通信模块、滤波器、数据分类处理模块以及工控机，所述数据检测模块用于检测变压器动态数据，并将所述动态数据通过通信模块加载传输至滤波器，所述数据分类处理模块用于对动态数据进行分类处理，并将动态数据上传至与其通信连接的工控机内。本发明，工控机通过控制PTC模块控制数据采集模块数据采集时间，既降低了工控机的数据处理运算量，又做到将数据信息单独分析处理、保存，做到对变压器出故障具体部位的掌握。

Description

一种户外配电变压器远程故障诊断系统
技术领域
本发明涉及电力系统设备故障诊断技术领域，具体为一种户外配电变压器远程故障诊断系统。
背景技术
随着电力系统的发张，变压器数量加快，户外配电变压器是配电网最重要的设备之一，准确的诊断其内部潜伏性故障对整个配电网的稳定运行有着重要的意义。传统的人工定期检查已渐渐不能满足实际需求，在线监控和远程监控已成为发张趋势。
如中国申请公布号CN102298812A的户外配电变压器远程故障诊断及防盗预警系统，包括相互连接的GPRS数据通信单元以及上位机；现场变压器数据监测装置主要由现场数据采集单元、滤波器、模数转换器、中央信息处理器、警示报警单元、现场GPRS数据通信单元以及工作电源组成：现场数据采集单元采用微波感应传感器和红外传感器组成。现场GPRS数据通信单元与所述GPRS数据通信单元无线连接。本发明实现了对户外配电变压器的远程实时监测，具有成本低、可靠性高的特点。上述专利申请均实现了对变压器进行远程故障诊断，但是，上述现场数据采集单元将采集的数据直接经模数转换器送入中央信息处理器，由中央信息处理器同时对数据同时进行处理，再经适配的功能模块转换并显示，这样，一方面处理器同时处理数据，增加了其运算量，影响其运算速度，另一方面一旦出现故障报警，只知道变压器出现故障，不清楚是哪个具体部件的故障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种户外配电变压器远程故障诊断系统，以解决上述背景技术中提出的问题。所述户外配电变压器远程故障诊断系统具有工控机通过控制PTC模块控制数据采集模块数据采集时间，既降低了工控机的数据处理运算量，又做到将数据信息单独分析处理、保存，做到对变压器出故障具体部位的掌握的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种户外配电变压器远程故障诊断系统，包括数据检测模块、通信模块、滤波器、数据分类处理模块以及工控机，所述数据检测模块用于检测变压器动态数据，并将所述动态数据通过通信模块加载传输至滤波器，
所述数据分类处理模块用于对动态数据进行分类处理，并将动态数据上传至与其通信连接的工控机内。
优选的，所述数据检测模块包括主变各侧互感器、油/位传感器、温/湿度传感器、铁芯接地电流传感器和振动传感器。
优选的，所述数据分类处理模块包括数据采集模块和多路复用模块，所述数据采集模块信号输入端连接于滤波器，信号输出端与多路复用模块连接，所述多路复用模块多线程连接于工控机的输入控制端。
优选的，所述数据分类处理模块还包括AD转换模块和RAID磁盘阵列，所述AD转换模块分别与多路复用模块、RAID磁盘阵列连接，所述RAID磁盘阵列与工控机的输入控制端连接。
优选的，所述数据采集模块的信号输入端还连接有PTC模块，所述PTC模块另一端连接到工控机的输入控制端。
优选的，系统还包括数组报警器，所述报警器电性连接于工控机的输入控制端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：数据检测模块实时检测变压器工况数据，并通过通信模块送入到滤波器信号滤波，送入到数据分类处理模块中：变压器不同部位的工况数据传输至数据采集模块，经过多路复用模块将所有数据信号单独分开分析处理，经过AD转换模块将数据信息转换后发送到RAID磁盘阵列中独立的硬盘中存储并备份，然后由工控机处理分析各个变压器工况，并控制报警器进行警示，同时工控机通过控制PTC模块控制数据采集模块数据采集时间，既降低了工控机的数据处理运算量，又做到将数据信息单独分析处理、保存，做到对变压器出故障具体部位的掌握。
附图说明
图1为本发明结构框图；
图2为本发明数据分类处理模块框图；
图3为本发明对户外配电变压器的工况数据检测处理流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～2，本发明提供一种技术方案：
一种户外配电变压器远程故障诊断系统，包括数据检测模块、通信模块、滤波器、数据分类处理模块以及工控机，所述数据检测模块用于检测变压器动态数据，并将所述动态数据通过通信模块加载传输至滤波器，所述数据检测模块包括主变各侧互感器、油/位传感器、温/湿度传感器、铁芯接地电流传感器和振动传感器；
所述数据分类处理模块用于对动态数据进行分类处理，并将动态数据上传至与其通信连接的工控机内，所述数据分类处理模块包括数据采集模块和多路复用模块，所述数据采集模块信号输入端连接于滤波器，信号输出端与多路复用模块连接，所述多路复用模块多线程连接于工控机的输入控制端，所述数据分类处理模块还包括AD转换模块和RAID磁盘阵列，所述AD转换模块分别与多路复用模块、RAID磁盘阵列连接，所述RAID磁盘阵列与工控机的输入控制端连接，所述数据采集模块的信号输入端还连接有PTC模块，所述PTC模块另一端连接到工控机的输入控制端，系统还包括数组报警器，所述报警器电性连接于工控机的输入控制端。
主变各侧互感器、油/位传感器、温/湿度传感器、铁芯接地电流传感器和振动传感器分别安装在变压器的各个位置，如主变各侧互感器接入主变的母线，油/位传感器安装在盛油杯中；其组成数据检测模块收集变压器的实时工况数据，并通过通信模块，采用MC55，以GSM/GPRS方式进行通信，保证数据及时准确传送到滤波器中进行数据滤波，滤波器采用具有DSP芯片的FIR滤波器，经过滤波后的数据经过数据分类处理模块中的数据采集模块，数据采集模块为PCI-1255，具有32通道、最高500kSa/s采样率，12-bit垂直分辨率，满足多通道、高采样数据采集需要，将数据送至多路复用模块采用ADG5298，是一款防闩锁、单芯片、互补金属氧化物半导体(CMOS)模拟多路复用器，工作温度最高可达210℃。根据3位二进制地址线A0、A1和A2所确定的地址，ADG5298将八路输入之一切换至公共输出，数据经ADG5298处理，再通过ADS1256型AD转换模块，将数据信息转换后发送到RAID磁盘阵列中独立的硬盘中存储并备份，然后由工控机通过RS485/CAN/100M以太网接口将接收到的(读取独立硬盘数据)数据信息处理分析各个变压器工况，根据情况进行，并控制报警器进行警示，RAID磁盘阵列由一个硬盘控制器来控制多个硬盘的相互连接，使多个硬盘的读写同步，减少错误，增加效率和可靠度的技术。
多路复用器即数据选择器，用来将多个个输入通道的数据复用到一个输出通道上，以多选1多路复用器的实现结构，如图2所示：图中有多路数据C0到Cn(n为≥2)，通过工控机选择控制信号S2、S1(地址码)从多路数据中选中一路数据送至输出端z。
参阅图3，同时工控机通过PTC模块(CSi8D)控制变压器工况数据采集间隔时间h，根据时间情况设定h，通过控制数据采集模块工作/暂停状态来采集数据，满足设定h则数据采集模块进行数据采集，不满足则数据采集模块等待，而且工控机处理分析数据，变压器有故障则控制报警器报警。
工控机系统分三个部分：由本地服务器、网络协议、监控工作站，Windows7为服务器端的操作系统，Apache HTTP Serve(2.2.25)作为Web服务器，数据库选SQL server2008，本地服务器和监控工作站之间采用B/S结构，监控工作站为满足用户对监测数据、报警信息查询、浏览的需要，对用户采用安装浏览器即可：公共网关接口技术(Commom Cate-way Interface，CGI)实现服务器利用用户输入的故障信息进行诊断，并将诊断结果返回到浏览器以供参看，具有较好的开放性和易扩展性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种户外配电变压器远程故障诊断系统，包括数据检测模块、通信模块、滤波器、数据分类处理模块以及工控机，所述数据检测模块用于检测变压器动态数据，并将所述动态数据通过通信模块加载传输至滤波器，其特征在于：
所述数据分类处理模块用于对动态数据进行分类处理，并将动态数据上传至与其通信连接的工控机内。
2.根据权利要求1所述的一种户外配电变压器远程故障诊断系统，其特征在于：所述数据检测模块包括主变各侧互感器、油/位传感器、温/湿度传感器、铁芯接地电流传感器和振动传感器。
3.根据权利要求1所述的一种户外配电变压器远程故障诊断系统，其特征在于：所述数据分类处理模块包括数据采集模块和多路复用模块，所述数据采集模块信号输入端连接于滤波器，信号输出端与多路复用模块连接，所述多路复用模块多线程连接于工控机的输入控制端。
4.根据权利要求1或3所述的一种户外配电变压器远程故障诊断系统，其特征在于：所述数据分类处理模块还包括AD转换模块和RAID磁盘阵列，所述AD转换模块分别与多路复用模块、RAID磁盘阵列连接，所述RAID磁盘阵列与工控机的输入控制端连接。
5.根据权利要求3所述的一种户外配电变压器远程故障诊断系统，其特征在于：所述数据采集模块的信号输入端还连接有PTC模块，所述PTC模块另一端连接到工控机的输入控制端。
6.根据权利要求1～5任一项所述的一种户外配电变压器远程故障诊断系统，其特征在于：系统还包括数组报警器，所述报警器电性连接于工控机的输入控制端。
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