CN110568249A - 一种基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统及其监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统，所述并联变压器监测系统包括信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、中央处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元、通信单元和监控中心；所述并联变压器监测系统检测所述并联变压器间的环流电流，并与预先设定的报警值进行比较判断，进而判断所述并联变压器间附加损耗是否正常，当所述附加损耗超出所述报警值时及时发出报警，保证所述并联变压器安全可靠运行。本发明提供一种基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统和方法，通过监测并联电力变压器环流电流的变化确定变压器附加损耗是否正常，确保电力变压器的安全运行。

Description

一种基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统及其监测 方法

技术领域

本发明属于变压器检测技术领域，特别涉及一种基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统及其监测方法。

背景技术

电力变压器是供配电系统的重要组成部分之一，变压器的安全可靠运行也是电力系统正常工作的重要保障。

为了满足各种供配电要求，有时需要将变压器进行并联运行，虽然并联运行的变压器原边接同一电源，但由于副边产生的均压环流，并联变压器一次侧也将同时产生环流电流。当环流电流较高时，会导致变压器烧毁。因此，需要对并联变压器间环流电流进行检测，进而保证并联变压器安全可靠的运行。

发明内容

本发明提供一种基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统和方法，通过监测并联电力变压器环流电流的变化确定变压器附加损耗是否正常，确保电力变压器的安全运行。

本发明具体为一种基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统，所述并联变压器监测系统包括信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、中央处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元、通信单元和监控中心，所述信号采集单元与所述信号调理单元、所述A/D转换单元、所述中央处理单元、所述通信单元、所述监控中心顺序连接，所述中央处理单元还分别与所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元和所述报警单元相连接；所述并联变压器监测系统检测所述并联变压器间的环流电流，并与预先设定的报警值进行比较判断，进而判断所述并联变压器间附加损耗是否正常，当所述附加损耗超出所述报警值时及时发出报警，保证所述并联变压器安全可靠运行。

所述信号采集单元采用罗氏线圈电流传感器采集所述环流电流信号，输出低压电压信号；所述电流传感器安装在所述并联变压器之间，反应速度快，实时效率高。

所述信号调理单元包括积分放大电路和滤波电路，所述积分放大电路采用有源模拟积分法，包括运算放大器、第一电阻器、第二电阻器和电容器，当输入的信号通过所述第一电阻器再传递到所述电容器上时，等于向所述电容器充电，所述电容器上的电压即为所述积分电路的输出电压，所述输出电压与所述环流电流直接成比例关系；所述运算放大器将输入的信号进行放大处理，输出符合所述A/D转换单元输入要求的信号；所述滤波电路能够将电压信号的频率控制在50Hz工作频率以内，滤除高频信号，减小噪声干扰。

所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元进行参数设定和信息查询，所述参数包括电流预警值、电流超限报警值、电流变化率报警值，所述电流预警值小于所述电流超限报警值。

所述中央处理单元对输入的信号进行分析判断，将所述环流电流信号与所述电流预警值、所述电流超限报警值比较，判断所述环流电流信号所属范围，进而确定所述并联电压器附加损耗是否正常；计算所述环流电流变化率，并与所述电流变化率报警值相比较，判断所述并联电压器附加损耗变化是否异常；

所述中央处理单元结合所述存储单元进行整点数据记录，并形成数据报表、历史曲线、故障报表，通过所述按键输入单元和所述显示单元能够进行现场查阅，通过所述通信单元上传至所述监控中心。

所述通信单元采用GPRS通信技术将相关信息传输至所述监控中心，帮助监控人员对所述并联变压器进行实时有效的远程监控，当所述并联变压器环流电流出现异常时能够及时采取相应的措施；所述监控中心采用GSM无线通信技术将所述数据报表、所述历史曲线、所述故障报表发送到相关联的移动设备，所述相关联的移动设备为相关工作人员所持有。

本发明还提供一种基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统的监测方法，所述监测方法包括如下步骤：

步骤(1)：采集所述并联变压器之间的环流电流；

步骤(2)：经过所述积分放大电路对输入的信号进行积分处理和放大处理，输出与所述环流电流直接成比例关系的电压信号；

步骤(3)：经过所述滤波电路对电压信号进行滤波处理，减小噪声干扰；

步骤(4)：经过所述A/D转换单元进行A/D转换；

步骤(5)：通过所述中央处理单元将所述环流电流信号与所述电流预警值进行比较，若大于所述电流预警值，通过所述报警单元发出附加损耗高报警；

步骤(6)：将所述环流电流信号与所述电流超限报警值进行比较，若大于所述电流超限报警值，通过所述报警单元发出附加损耗超限报警；

步骤(7)：计算所述环流电流变化率，与所述电流变化率报警值相比较，若大于所述电流变化率报警值，通过所述报警单元发出附加损耗变化异常报警；

步骤(8)：通过所述存储单元进行数据存储，并形成所述数据报表、所述历史曲线、所述故障报表；

步骤(9)：通过所述通信单元将相关信息传输至所述监控中心；

步骤(10)：所述监控中心进一步将相关信息传输至所述相关联的移动设备。

附图说明

图1为本发明一种基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统的结构示意图。

图2为积分放大电路结构示意图。

图3为本发明一种基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统监测方法的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统的具体实施方式做详细阐述。

如图1所示，本发明的并联变压器监测系统包括信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、中央处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元、通信单元和监控中心，所述信号采集单元与所述信号调理单元、所述A/D转换单元、所述中央处理单元、所述通信单元、所述监控中心顺序连接，所述中央处理单元还分别与所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元和所述报警单元相连接；所述并联变压器监测系统检测所述并联变压器间的环流电流，并与预先设定的报警值进行比较判断，进而判断所述并联变压器间附加损耗是否正常，当所述附加损耗超出所述报警值时及时发出报警，保证所述并联变压器安全可靠运行。

所述信号采集单元采用罗氏线圈电流传感器采集所述环流电流信号，输出低压电压信号；所述电流传感器安装在所述并联变压器之间，反应速度快，实时效率高。

所述信号调理单元包括积分放大电路和滤波电路；如图2所示，所述积分放大电路采用有源模拟积分法，包括运算放大器1、第一电阻器2、第二电阻器3和电容器4，当输入的信号通过所述第一电阻器2再传递到所述电容器4上时，等于向所述电容器4充电，所述电容器4上的电压即为所述积分电路的输出电压，所述输出电压与所述环流电流直接成比例关系；所述运算放大器1将输入的信号进行放大处理，输出符合所述A/D转换单元输入要求的信号；所述滤波电路能够将电压信号的频率控制在50Hz工作频率以内，滤除高频信号，减小噪声干扰。

所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元进行参数设定和信息查询，所述参数包括电流预警值、电流超限报警值、电流变化率报警值，所述电流预警值小于所述电流超限报警值，所述电流超限报警值采用所述并联变压器额定电流。

所述中央处理单元对输入的信号进行分析判断，将所述环流电流信号与所述电流预警值、所述电流超限报警值比较，判断所述环流电流信号所属范围，进而确定所述并联电压器附加损耗是否正常；计算所述环流电流变化率，并与所述电流变化率报警值相比较，判断所述并联电压器附加损耗变化是否异常；

所述中央处理单元结合所述存储单元进行整点数据记录，并形成数据报表、历史曲线、故障报表，通过所述按键输入单元和所述显示单元能够进行现场查阅，通过所述通信单元上传至所述监控中心。

所述通信单元采用GPRS通信技术将相关信息传输至所述监控中心，帮助监控人员对所述并联变压器进行实时有效的远程监控，当所述并联变压器环流电流出现异常时能够及时采取相应的措施；所述监控中心采用GSM无线通信技术将所述数据报表、所述历史曲线、所述故障报表发送到相关联的移动设备，所述相关联的移动设备为相关工作人员所持有。

如图3所示，本发明还提供一种基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统的监测方法，所述监测方法包括如下步骤：

步骤(1)：采集所述并联变压器之间的环流电流；

步骤(2)：经过所述积分放大电路对输入的信号进行积分处理和放大处理，输出与所述环流电流直接成比例关系的电压信号；

步骤(3)：经过所述滤波电路对电压信号进行滤波处理，减小噪声干扰；

步骤(4)：经过所述A/D转换单元进行A/D转换；

步骤(5)：通过所述中央处理单元将所述环流电流信号与所述电流预警值进行比较，若大于所述电流预警值，通过所述报警单元发出附加损耗高报警；

步骤(6)：将所述环流电流信号与所述电流超限报警值进行比较，若大于所述电流超限报警值，通过所述报警单元发出附加损耗超限报警；

步骤(7)：计算所述环流电流变化率，与所述电流变化率报警值相比较，若大于所述电流变化率报警值，通过所述报警单元发出附加损耗变化异常报警；

步骤(8)：通过所述存储单元进行数据存储，并形成所述数据报表、所述历史曲线、所述故障报表；

步骤(9)：通过所述通信单元将相关信息传输至所述监控中心；

步骤(10)：所述监控中心进一步将相关信息传输至所述相关联的移动设备。

最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。

Claims (7)

1.一种基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统，其特征在于，所述并联变压器监测系统包括信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、中央处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元、通信单元和监控中心，所述信号采集单元与所述信号调理单元、所述A/D转换单元、所述中央处理单元、所述通信单元、所述监控中心顺序连接，所述中央处理单元还分别与所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元和所述报警单元相连接；所述并联变压器监测系统检测所述并联变压器间的环流电流，并与预先设定的报警值进行比较判断，进而判断所述并联变压器间附加损耗是否正常，当所述附加损耗超出所述报警值时及时发出报警，保证所述并联变压器安全可靠运行。

2.根据权利要求1所述的一种基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统，其特征在于，所述信号采集单元采用罗氏线圈电流传感器采集所述环流电流信号，输出低压电压信号；所述电流传感器安装在所述并联变压器之间，反应速度快，实时效率高。

3.根据权利要求2所述的一种基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统，其特征在于，所述信号调理单元包括积分放大电路和滤波电路，所述积分放大电路采用有源模拟积分法，包括运算放大器、第一电阻器、第二电阻器和电容器，当输入的信号通过所述第一电阻器再传递到所述电容器上时，等于向所述电容器充电，所述电容器上的电压即为所述积分电路的输出电压，所述输出电压与所述环流电流直接成比例关系；所述运算放大器将输入的信号进行放大处理，输出符合所述A/D转换单元输入要求的信号；所述滤波电路能够将电压信号的频率控制在50Hz工作频率以内，滤除高频信号，减小噪声干扰。

4.根据权利要求3所述的一种基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统，其特征在于，所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元进行参数设定和信息查询，所述参数包括电流预警值、电流超限报警值、电流变化率报警值，所述电流预警值小于所述电流超限报警值。

5.根据权利要求4所述的一种基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统，其特征在于，所述中央处理单元对输入的信号进行分析判断，将所述环流电流信号与所述电流预警值、所述电流超限报警值比较，判断所述环流电流信号所属范围，进而确定所述并联电压器附加损耗是否正常；计算所述环流电流变化率，并与所述电流变化率报警值相比较，判断所述并联电压器附加损耗变化是否异常；

所述中央处理单元结合所述存储单元进行整点数据记录，并形成数据报表、历史曲线、故障报表，通过所述按键输入单元和所述显示单元能够进行现场查阅，通过所述通信单元上传至所述监控中心。

6.根据权利要求5所述的一种基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统，其特征在于，所述通信单元采用GPRS通信技术将相关信息传输至所述监控中心，帮助监控人员对所述并联变压器进行实时有效的远程监控，当所述并联变压器环流电流出现异常时能够及时采取相应的措施；所述监控中心采用GSM无线通信技术将所述数据报表、所述历史曲线、所述故障报表发送到相关联的移动设备，所述相关联的移动设备为相关工作人员所持有。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的基于环流电流检测的并联电力变压器监测系统的监测方法，其特征在于，所述监测方法包括如下步骤：

步骤(1)：采集所述并联变压器之间的环流电流；

步骤(2)：经过所述积分放大电路对输入的信号进行积分处理和放大处理，输出与所述环流电流直接成比例关系的电压信号；

步骤(3)：经过所述滤波电路对电压信号进行滤波处理，减小噪声干扰；

步骤(4)：经过所述A/D转换单元进行A/D转换；

步骤(5)：通过所述中央处理单元将所述环流电流信号与所述电流预警值进行比较，若大于所述电流预警值，通过所述报警单元发出附加损耗高报警；

步骤(6)：将所述环流电流信号与所述电流超限报警值进行比较，若大于所述电流超限报警值，通过所述报警单元发出附加损耗超限报警；

步骤(7)：计算所述环流电流变化率，与所述电流变化率报警值相比较，若大于所述电流变化率报警值，通过所述报警单元发出附加损耗变化异常报警；

步骤(8)：通过所述存储单元进行数据存储，并形成所述数据报表、所述历史曲线、所述故障报表；

步骤(9)：通过所述通信单元将相关信息传输至所述监控中心；

步骤(10)：所述监控中心进一步将相关信息传输至所述相关联的移动设备。