CN110596480A - 一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统，所述变压器直流偏磁检测系统包括激励信号产生单元、激励单元、检测线圈、信号调理单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元；所述变压器直流偏磁检测系统采用注入激励信号的方法采集所述变压器直流偏磁信号，并进行分析判断，并进行显示预警，保证所述变压器安全可靠运行。本发明提供一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统和方法，通过两个绕组匝数相等、方向相反、串联的激励线圈对所述变压器注入激励信号，提高所述变压器直流偏磁检测系统的准确性。

Description

一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统及其检测 方法

技术领域

本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统及其检测方法。

背景技术

变压器作为电力系统的重要组成部分之一。变压器在运行中，会由于高压直流输电系统单极接地回路运行或电磁风暴而导致直流电流进入励磁绕组，进而导致电力变压器铁芯中出现直流磁通发生直流偏磁。在直流偏磁状态下，变压器铁芯快速进入饱和状态，造成工作点漂移、励磁电流畸变、半波饱和等现象。因此，直流偏磁的监测对变压器的安全运行十分重要。本发明提出一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统，通过两个绕组匝数相等、方向相反、串联的激励线圈对所述变压器注入激励信号，提高所述变压器直流偏磁检测系统的准确性，进而保证变压器的安全可靠运行。

发明内容

本发明提供一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统和方法，通过两个绕组匝数相等、方向相反、串联的激励线圈对所述变压器注入激励信号，提高所述变压器直流偏磁检测系统的准确性。

本发明具体为一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统，所述变压器直流偏磁检测系统包括激励信号产生单元、激励单元、检测线圈、信号调理单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述激励信号产生单元与所述激励单元相连接，所述检测线圈与所述信号调理单元、所述控制处理单元顺序连接，所述激励单元、所述检测线圈与所述变压器磁场连接，所述控制处理单元还分别于所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元、所述激励信号产生单元相连接；所述变压器直流偏磁检测系统采用注入激励信号的方法采集所述变压器直流偏磁信号，并进行分析判断，并进行显示预警，保证所述变压器安全可靠运行。

所述激励信号产生单元采用高频方波发生器稳定输出高频方波信号，使所述激励单元线圈中的磁通产生周期性变化。

所述激励单元包括第一激励线圈、第二激励线圈、C型磁芯，所述第一激励线圈和所述第二激励线圈均匀绕制在所述C型磁芯的左右两侧，绕组匝数相等且方向反向串联；所述C型磁芯采用与所述变压器铁芯相同的叠片方法，接口垂直于所述变压器铁芯叠片表面放置。

所述信号调理单元包括放大模块、滤波模块、A/D转换模块，所述放大模块采用运算放大器对输入的信号进行放大处理，所述滤波模块采用低通滤波器滤除高频干扰信号，所述A/D转换模块采用A/D转换器对输入的信号进行A/D转换。

所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元对所述变压器直流偏磁检测系统进行参数设置和信息查询，所述参数包括直流偏磁报警值。

所述报警单元采用声光报警器，当所述变压器直流偏磁检测系统检测到所述变压器直流偏磁异常时能够及时发出声光报警，并通过所述显示单元进行报警显示。

所述通信单元采用无线通信技术将所述变压器直流偏磁检测系统的检测信息上传至上位机，同时能够接收所述上位机的指令信号。

本发明还提供一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统的检测方法，所述检测方法包括如下步骤：

步骤(1)：所述控制处理单元控制所述激励信号产生单元生成所述高频方波信号；

步骤(2)：通过所述激励单元将所述方波信号注入所述变压器；

步骤(3)：所述检测线圈检测所述变压器的直流偏磁信号；

步骤(4)：经过所述放大模块进行放大处理；

步骤(5)：经过所述滤波模块进行滤波处理；

步骤(6)：经过所述A/D转换模块进行A/D转换；

步骤(7)：所述控制处理单元将所述直流偏磁信号与所述直流偏磁报警值进行比较，若大于所述直流偏磁报警值，通过所述报警单元和所述显示单元进行报警显示；

步骤(8)：所述通信单元将所述变压器直流偏磁检测系统的检测信息上传至所述上位机。

与现有技术相比，有益效果是：所述变压器直流偏磁检测系统通过两个绕组匝数相等、方向相反、串联的激励线圈对所述变压器注入激励信号，在所述检测线圈上，激励产生的感应电动势互相抵消，而被测磁场呈两倍效果，能够提高所述变压器直流偏磁检测系统的准确性。

附图说明

图1为本发明一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统的结构示意图。

图2为本发明一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统检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激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统的具体实施方式做详细阐述。

如图1所示，本发明的变压器直流偏磁检测系统包括激励信号产生单元、激励单元、检测线圈、信号调理单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述激励信号产生单元与所述激励单元相连接，所述检测线圈与所述信号调理单元、所述控制处理单元顺序连接，所述激励单元、所述检测线圈与所述变压器磁场连接，所述控制处理单元还分别于所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元、所述激励信号产生单元相连接；所述变压器直流偏磁检测系统采用注入激励信号的方法采集所述变压器直流偏磁信号，并进行分析判断，并进行显示预警，保证所述变压器安全可靠运行。

所述激励信号产生单元采用高频方波发生器稳定输出高频方波信号，使所述激励单元线圈中的磁通产生周期性变化。

所述激励单元包括第一激励线圈、第二激励线圈、C型磁芯，所述第一激励线圈和所述第二激励线圈均匀绕制在所述C型磁芯的左右两侧，绕组匝数相等且方向反向串联；所述C型磁芯采用与所述变压器铁芯相同的叠片方法，接口垂直于所述变压器铁芯叠片表面放置。

所述信号调理单元包括放大模块、滤波模块、A/D转换模块，所述放大模块采用运算放大器对输入的信号进行放大处理，所述滤波模块采用低通滤波器滤除高频干扰信号，所述A/D转换模块采用A/D转换器对输入的信号进行A/D转换。

所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元对所述变压器直流偏磁检测系统进行参数设置和信息查询，所述参数包括直流偏磁报警值。

所述报警单元采用声光报警器，当所述变压器直流偏磁检测系统检测到所述变压器直流偏磁异常时能够及时发出声光报警，并通过所述显示单元进行报警显示。

所述通信单元采用无线通信技术将所述变压器直流偏磁检测系统的检测信息上传至上位机，同时能够接收所述上位机的指令信号。

如图2所示，本发明还提供一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统的检测方法，所述检测方法包括如下步骤：

步骤(1)：所述控制处理单元控制所述激励信号产生单元生成所述高频方波信号；

步骤(2)：通过所述激励单元将所述方波信号注入所述变压器；

步骤(3)：所述检测线圈检测所述变压器的直流偏磁信号；

步骤(4)：经过所述放大模块进行放大处理；

步骤(5)：经过所述滤波模块进行滤波处理；

步骤(6)：经过所述A/D转换模块进行A/D转换；

步骤(7)：所述控制处理单元将所述直流偏磁信号与所述直流偏磁报警值进行比较，若大于所述直流偏磁报警值，通过所述报警单元和所述显示单元进行报警显示；

步骤(8)：所述通信单元将所述变压器直流偏磁检测系统的检测信息上传至所述上位机。

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 (8)

1.一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统，其特征在于，所述变压器直流偏磁检测系统包括激励信号产生单元、激励单元、检测线圈、信号调理单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述激励信号产生单元与所述激励单元相连接，所述检测线圈与所述信号调理单元、所述控制处理单元顺序连接，所述激励单元、所述检测线圈与所述变压器磁场连接，所述控制处理单元还分别于所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元、所述激励信号产生单元相连接；所述变压器直流偏磁检测系统采用注入激励信号的方法采集所述变压器直流偏磁信号，并进行分析判断，并进行显示预警，保证所述变压器安全可靠运行。

2.根据权利要求1所述的一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统，其特征在于，所述激励信号产生单元采用高频方波发生器稳定输出高频方波信号，使所述激励单元线圈中的磁通产生周期性变化。

3.根据权利要求2所述的一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统，其特征在于，所述激励单元包括第一激励线圈、第二激励线圈、C型磁芯，所述第一激励线圈和所述第二激励线圈均匀绕制在所述C型磁芯的左右两侧，绕组匝数相等且方向反向串联；所述C型磁芯采用与所述变压器铁芯相同的叠片方法，接口垂直于所述变压器铁芯叠片表面放置。

4.根据权利要求3所述的一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统，其特征在于，所述信号调理单元包括放大模块、滤波模块、A/D转换模块，所述放大模块采用运算放大器对输入的信号进行放大处理，所述滤波模块采用低通滤波器滤除高频干扰信号，所述A/D转换模块采用A/D转换器对输入的信号进行A/D转换。

5.根据权利要求4所述的一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统，其特征在于，所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元对所述变压器直流偏磁检测系统进行参数设置和信息查询，所述参数包括直流偏磁报警值。

6.根据权利要求5所述的一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统，其特征在于，所述报警单元采用声光报警器，当所述变压器直流偏磁检测系统检测到所述变压器直流偏磁异常时能够及时发出声光报警，并通过所述显示单元进行报警显示。

7.根据权利要求6所述的一种基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统，其特征在于，所述通信单元采用无线通信技术将所述变压器直流偏磁检测系统的检测信息上传至上位机，同时能够接收所述上位机的指令信号。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的基于激励信号注入的变压器直流偏磁检测系统的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：

步骤(1)：所述控制处理单元控制所述激励信号产生单元生成所述高频方波信号；

步骤(2)：通过所述激励单元将所述方波信号注入所述变压器；

步骤(3)：所述检测线圈检测所述变压器的直流偏磁信号；

步骤(4)：经过所述放大模块进行放大处理；

步骤(5)：经过所述滤波模块进行滤波处理；

步骤(6)：经过所述A/D转换模块进行A/D转换；

步骤(7)：所述控制处理单元将所述直流偏磁信号与所述直流偏磁报警值进行比较，若大于所述直流偏磁报警值，通过所述报警单元和所述显示单元进行报警显示；

步骤(8)：所述通信单元将所述变压器直流偏磁检测系统的检测信息上传至所述上位机。