CN116299048B - 一种基于路边变压器漏电预警系统 - Google Patents

一种基于路边变压器漏电预警系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于路边变压器漏电预警系统，其特征在于，包括，变压器传感器单元，用于获取变压器的任一相的电压值和接地电流值并将获取任一相的的电压值和接地电流值发送至数据处理单元；数据处理单元，用于接收所述变压器传感器单元获取的任一相的电压值和接地电流值并采用傅里叶变换进行处理，得到电压电流频谱图和电压电流时域图；控制单元，用于根据电压电流频谱图和电压电流时域图以对电流和电压的基波和谐波的信息进行识别以预测变压器是否会发生漏电，通过本发明可以精准对变压器漏电情况进行精准的预警，从而提高了变压器漏电预警的准确性，进而有效的降低了触电事故的发生。

Description

一种基于路边变压器漏电预警系统
技术领域
本发明涉及电气设备预警技术领域，尤其涉及一种基于路边变压器漏电预警系统。
背景技术
电力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备。
变压器铁芯是绝缘设计的一个重要部件，为保证变压器绝缘性能，变压器铁芯必须处于地电位，以稳定铁芯周边的电场分布。由于铁芯中有工频磁通，当铁芯发生两点接地时，接地回路包括的面积内往往有磁通铰链，这样就会形成环路电流，导致铁芯局部过热，进而引发绝缘油劣化、瓦斯告警等故障。
因此，目前在针对变压器监测时，无法针对当接地电流幅值增加时对变压器的运行状态进行判定，同时也无法针对变压器是否会发生漏电进行准确地预警，进而有可能发生触电的事故发生。
发明内容
为此，本发明提供一种基于路边变压器漏电预警系统，用以克服现有技术中无法针对当接地电流幅值增加时对变压器的运行状态进行判定，同时也无法针对变压器是否会发生漏电进行准确地预警的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于路边变压器漏电预警系统，包括，
变压器传感器单元，用于获取变压器的任一相的电压值和接地电流值并将获取任一相的电压值和接地电流值发送至数据处理单元；
数据处理单元，用于接收所述变压器传感器单元获取的任一相的电压值和接地电流值并采用傅里叶变换进行处理，得到电压电流频谱图和电压电流时域图；
控制单元，用于根据电压电流频谱图和电压电流时域图以对电流和电压的基波和谐波的信息进行识别以预测变压器是否会发生漏电；
所述控制单元预设有标准电压电流频谱图和电压电流时域图，在进行漏电预警时，所述控制单元根据实际的电流基波幅值Wa和电压基波幅值Wb对变压器的运行状态进行判定，若Wa＞Wamax，所述控制单元判定处于漏电状态并发送警报信息，若Wa≤Wamax，所述控制单元根据实际电流谐波次数na判定变压器运行状态；若Wb＞Wbmax，所述控制单元判定变压器处于绝缘受潮状态并发送预测变压器漏电警报提醒，若Wb≤Wbmax，所述控制单元根据实际电压谐波次数nb判定变压器运行状态。
进一步地，在进行漏电预警时，所述控制单元根据实际电流基波增长幅值Wa对变压器判定变压器运行状态；
当Wa=0时，所述控制单元根据实际电流谐波增长幅值Aa判定变压器运行状态，若Aa＞0，所述控制单元判定变压器处于漏电状态并发出警报提醒；
当Wa＞0时，所述控制单元将实际电流基波增长幅值Wa与预设电流基波增长幅值最大值Wamax作比对并根据比对结果判定变压器运行状态。
进一步地，在进行漏电预警时，所述控制单元预设有电流基波增长幅值最大值Wamax，所述控制单元根据实际电流基波增长幅值Wa对变压器判定变压器运行状态；
当Wa＞Wamax时，所述控制单元判定变压器处于漏电状态并发送警报信息；
当Wa≤Wamax时，所述控制单元判定变压器运行状态异常并进行进一步判断。
进一步地，在进行漏电预警时，当所述控制单元判定电流基波幅值增加且Wa≤Wamax时，所述控制单元根据实际的电流谐波次数na以判定变压器运行状态；
当na为3的整数倍次时，若3的整数次电流谐波的幅值未发生变化且其余电流谐波次数的幅值增加时，所述控制单元判定变压器运行状态异常并发出变压器存在漏电预警提醒；
当na为5的整数倍次时，若5的整数次电流谐波的幅值增加且其余电流谐波次数的幅值增加时，所述控制单元判定变压器运行状态异常并发出变压器存在漏电预警提醒。
进一步地，所述控制单元预设有电流谐波幅值增加最大值Aamax，在进行漏电预警时，所述控制单元根据实际电流谐波幅值增加值Aa以判定变压器运行状态；
当Aa＞Amax时，所述控制单元判定变压器漏电并发出警报提醒；
当Aa≤Aamax时，若na为3的整数倍次，所述控制单元判定变压器三相不平衡状态运行，若na为5的整数倍次，所述控制单元判定变压器过激磁状态运行，判定完成后，所述控制单元发出变压器存在漏电预警提醒。
进一步地，在进行漏电预警时，所述控制单元根据实际电压基波增长幅值Wb对变压器判定变压器运行状态；
当Wb=0时，所述控制单元根据实际电压谐波增长幅值Ab判定变压器运行状态，若Ab＞0，所述控制单元判定变压器处于绝缘受潮状态并发出预测变压器漏电警报提醒；
当Wb＞0时，所述控制单元将实际电流基波增长幅值Wb与预设电流基波增长幅值最大值Wbmax作比对并根据比对结果判定变压器运行状态。
进一步地，在进行漏电预警时，所述控制单元预设有电流基波增长幅值最大值Wbmax，所述控制单元根据实际电流基波增长幅值Wb对变压器判定变压器运行状态；
当Wb＞Wbmax时，所述控制单元判定变压器处于绝缘受潮状态并发送预测变压器漏电警报提醒；
当Wa≤Wamax时，所述控制单元判定变压器运行状态异常并进行进一步判断。
进一步地，在进行漏电预警时，当所述控制单元判定电流基波幅值增加且Wb≤Wbmax时，所述控制单元根据实际的电压谐波次数nb以判定变压器运行状态；
当nb为3的整数倍次时，若3的整数次电压谐波的幅值未发生变化且其余电压谐波次数的幅值增加时，所述控制单元判定变压器处于绝缘受潮状态并发出预测变压器漏电警报提醒；
当na为5的整数倍次时，若5的整数次电压谐波的幅值增加且其余电压谐波次数的幅值增加时，所述控制单元判定变压器处于绝缘受潮状态并发出预测变压器漏电警报提醒。
进一步地，所述控制单元第一变压器电压等级B1、第二变压器电压等级B2、第三变压器电压等级B3和第四变压器电压等级B4，所述控制单元根据实际电压器等级选择对应的电流基波幅值最大值Wamax和电压基波幅值最大值Wbmax，当所述控制单元将变压器等级设定为Bi时，i=1，2，3，4，所述控制单元将电流基波幅值最大值和电压基波幅值最大值分别设定为Waimax和Wbimax。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过获取变压器任一相的电压信号和接地电流信号进行处理，得到电压电流频谱图和电压电流时域图，从到电压电流频谱图和电压电流时域图对实际的电流基波幅值和电压基波幅值变化进行比对并根据比对结果掌握变压器的实际运行状态，根据实际的变压器的运行状态可以对变压器是否发生漏电进行准确地判定，同时，也可根据变压的运行状态对处于绝缘受潮的变压器进行漏电预警，通过本发明的系统，可以通过电压电流频谱图和电压电流时域图对变压器状态进京准确地判定，从而提高了变压器漏电预警的准确性，进而有效的降低了触电事故的发生。
进一步地，所述控制单元根据实际电流基波增长幅值对变压器判定变压器运行状态，通过对实际电流基波的增长幅值，可以准确的判定变压器是否存在漏电，从而提高了变压器漏电预警的准确性，进而有效的降低了触电事故的发生。
进一步地，所述控制单元预设有电流基波增长幅值最大值，所述控制单元根据实际电流基波增长幅值对变压器判定变压器运行状态，通过对实际电流基波的增长幅值，可以准确的判定变压器是否存在漏电，从而提高了变压器漏电预警的准确性，进而有效的降低了触电事故的发生。
进一步地，当所述控制单元判定电流基波幅值增加时，所述控制单元根据实际的电流谐波次数以判定变压器运行状态，通过对实际电流谐波次数的控制，可以精准的判定变压器运行状态，可以减少错报、误报的概率，从而提高了变压器漏电预警的准确性，进而有效的降低了触电事故的发生。
进一步地，所述控制单元预设有电流谐波幅值增加最大值，在进行漏电预警时，所述控制单元根据实际电流谐波幅值增加值以判定变压器运行状态，通过对实际电流谐波幅值的判定，可以精准的判定变压器运行状态，可以减少错报、误报的概率，从而提高了变压器漏电预警的准确性，进而有效的降低了触电事故的发生。
进一步地，所述控制单元根据实际电压基波增长幅值对变压器判定变压器运行状态，通过对变压器实际电压基波的判定，可以对变压器内部的状态进行判断，通过对变压器内部的状态的判定，可以精准的对变压器的漏电风险进行把控，从而精准对变压器漏电情况进行精准的预警，从而提高了变压器漏电预警的准确性，进而有效的降低了触电事故的发生。
进一步地，所述控制单元预设有电流基波增长幅值最大值，所述控制单元根据实际电流基波增长幅值对变压器判定变压器运行状态，通过对变压器实际电压基波的判定，可以对变压器内部的状态进行判断，通过对变压器内部的状态的判定，可以精准的对变压器的漏电风险进行把控，从而精准对变压器漏电情况进行精准的预警，从而提高了变压器漏电预警的准确性，进而有效的降低了触电事故的发生。
进一步地，当所述控制单元判定电流基波幅值增加时，所述控制单元根据实际的电压谐波次数判定变压器运行状态，通过对变压器内部的状态的判定，可以精准的对变压器的漏电风险进行把控，从而精准对变压器漏电情况进行精准的预警，从而提高了变压器漏电预警的准确性，进而有效的降低了触电事故的发生。
附图说明
图1为本发明所述基于路边变压器漏电预警系统的框架示意图；
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示，为本发明实施例的框架示意图，包括，变压器传感器单元10，用于获取变压器的任一相的电压值和接地电流值并将获取任一相的电压值和接地电流值发送至数据处理单元；
数据处理单元20，其与变压器传感器单元10连接用于接收所述变压器传感器单元获取的任一相的电压值和接地电流值并采用傅里叶变换进行处理，得到电压电流频谱图和电压电流时域图；
控制单元30，其与变压器传感器单元10和数据处理单元20连接用于根据电压电流频谱图和电压电流时域图以对电流和电压的基波和谐波的信息进行识别以预测变压器是否会发生漏电；
所述控制单元预设有标准电压电流频谱图和电压电流时域图，在进行漏电预警时，所述控制单元根据实际的电流基波幅值Wa和电压基波幅值Wb对变压器的运行状态进行判定，若Wa＞Wamax，所述控制单元判定处于漏电状态并发送警报信息，若Wa≤Wamax，所述控制单元根据实际电流谐波次数na判定变压器运行状态；若Wb＞Wbmax，所述控制单元判定变压器处于绝缘受潮状态并发送预测变压器漏电警报提醒，若Wb≤Wbmax，所述控制单元根据实际电压谐波次数nb判定变压器运行状态。
具体而言，在进行漏电预警时，所述控制单元根据实际电流基波增长幅值Wa对变压器判定变压器运行状态；
当Wa=0时，所述控制单元根据实际电流谐波增长幅值Aa判定变压器运行状态，若Aa＞0，所述控制单元判定变压器处于漏电状态并发出警报提醒；
当Wa＞0时，所述控制单元将实际电流基波增长幅值Wa与预设电流基波增长幅值最大值Wamax作比对并根据比对结果判定变压器运行状态。
具体而言，在进行漏电预警时，所述控制单元预设有电流基波增长幅值最大值Wamax，所述控制单元根据实际电流基波增长幅值Wa对变压器判定变压器运行状态；
当Wa＞Wamax时，所述控制单元判定变压器处于漏电状态并发送警报信息；
当Wa≤Wamax时，所述控制单元判定变压器运行状态异常并进行进一步判断。
具体而言，电流基波增长幅值最大值为电流基波幅值的20%。
具体而言，在进行漏电预警时，当所述控制单元判定电流基波幅值增加且Wa≤Wamax时，所述控制单元根据实际的电流谐波次数na以判定变压器运行状态；
当na为3的整数倍次时，若3的整数次电流谐波的幅值未发生变化且其余电流谐波次数的幅值增加时，所述控制单元判定变压器运行状态异常并发出变压器存在漏电预警提醒；
当na为5的整数倍次时，若5的整数次电流谐波的幅值增加且其余电流谐波次数的幅值增加时，所述控制单元判定变压器运行状态异常并发出变压器存在漏电预警提醒。
具体而言，电流谐波增长幅值最大值为电流谐波幅值的20%。
具体而言，所述控制单元预设有电流谐波幅值增加最大值Aamax，在进行漏电预警时，所述控制单元根据实际电流谐波幅值增加值Aa以判定变压器运行状态；
当Aa＞Amax时，所述控制单元判定变压器漏电并发出警报提醒；
当Aa≤Aamax时，若na为3的整数倍次，所述控制单元判定变压器三相不平衡状态运行，若na为5的整数倍次，所述控制单元判定变压器过激磁状态运行，判定完成后，所述控制单元发出变压器存在漏电预警提醒。
具体而言，在进行漏电预警时，所述控制单元根据实际电压基波增长幅值Wb对变压器判定变压器运行状态；
当Wb=0时，所述控制单元根据实际电压谐波增长幅值Ab判定变压器运行状态，若Ab＞0，所述控制单元判定变压器处于绝缘受潮状态并发出预测变压器漏电警报提醒；
当Wb＞0时，所述控制单元将实际电流基波增长幅值Wb与预设电流基波增长幅值最大值Wbmax作比对并根据比对结果判定变压器运行状态。
具体而言，电压基波增长幅值最大值为电压基波幅值的20%。
具体而言，在进行漏电预警时，所述控制单元预设有电流基波增长幅值最大值Wbmax，所述控制单元根据实际电流基波增长幅值Wb对变压器判定变压器运行状态；
当Wb＞Wbmax时，所述控制单元判定变压器处于绝缘受潮状态并发送预测变压器漏电警报提醒；
当Wa≤Wamax时，所述控制单元判定变压器运行状态异常并进行进一步判断。
具体而言，在进行漏电预警时，当所述控制单元判定电流基波幅值增加且Wb≤Wbmax时，所述控制单元根据实际的电压谐波次数nb以判定变压器运行状态；
当nb为3的整数倍次时，若3的整数次电压谐波的幅值未发生变化且其余电压谐波次数的幅值增加时，所述控制单元判定变压器处于绝缘受潮状态并发出预测变压器漏电警报提醒；
当na为5的整数倍次时，若5的整数次电压谐波的幅值增加且其余电压谐波次数的幅值增加时，所述控制单元判定变压器处于绝缘受潮状态并发出预测变压器漏电警报提醒。
具体而言，电压谐波增长幅值最大值为电压谐波幅值的20%。
具体而言，所述控制单元第一变压器电压等级B1、第二变压器电压等级B2、第三变压器电压等级B3和第四变压器电压等级B4，所述控制单元根据实际电压器等级选择对应的电流基波幅值最大值Wamax和电压基波幅值最大值Wbmax，当所述控制单元将变压器等级设定为Bi时，i=1，2，3，4，所述控制单元将电流基波幅值最大值和电压基波幅值最大值分别设定为Waimax和Wbimax。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于路边变压器漏电预警系统，其特征在于，包括，
变压器传感器单元，用于获取变压器的任一相的电压值和接地电流值并将获取任一相的电压值和接地电流值发送至数据处理单元；
数据处理单元，其与变压器传感器单元连接用于接收所述变压器传感器单元获取的任一相的电压值和接地电流值并采用傅立叶变换进行处理，得到电压电流频谱图和电压电流时域图；
控制单元，其与变压器传感器单元和数据处理单元连接用于根据电压电流频谱图和电压电流时域图以对电流和电压的基波和谐波的信息进行识别以预测变压器是否会发生漏电；
所述控制单元预设有标准电压电流频谱图和电压电流时域图，在进行漏电预警时，所述控制单元根据实际的电流基波幅值Wa和电压基波幅值Wb对变压器的运行状态进行判定，若Wa＞Wamax，所述控制单元判定处于漏电状态并发送警报信息，若Wa≤Wamax，所述控制单元根据实际电流谐波次数na判定变压器运行状态；若Wb＞Wbmax，所述控制单元判定变压器处于绝缘受潮状态并发送预测变压器漏电警报提醒，若Wb≤Wbmax，所述控制单元根据实际电压谐波次数nb判定变压器运行状态；
在进行漏电预警时，所述控制单元根据实际电流基波增长幅值Wa对变压器判定变压器运行状态；
当Wa＝0时，所述控制单元根据实际电流谐波增长幅值Aa判定变压器运行状态，若Aa＞0，所述控制单元判定变压器处于漏电状态并发出警报提醒；
当Wa＞0时，所述控制单元将实际电流基波增长幅值Wa与预设电流基波增长幅值最大值Wamax作比对并根据比对结果判定变压器运行状态；
在进行漏电预警时，当所述控制单元判定电流基波幅值增加且Wa≤Wamax时，所述控制单元根据实际的电流谐波次数na以判定变压器运行状态；
当na为3的整数倍次时，若3的整数次电流谐波的幅值未发生变化且其余电流谐波次数的幅值增加时，所述控制单元判定变压器运行状态异常并发出变压器存在漏电预警提醒；
当na为5的整数倍次时，若5的整数次电流谐波的幅值增加且其余电流谐波次数的幅值增加时，所述控制单元判定变压器运行状态异常并发出变压器存在漏电预警提醒；
在进行漏电预警时，所述控制单元根据实际电压基波增长幅值Wb对变压器判定变压器运行状态；
当Wb＝0时，所述控制单元根据实际电压谐波增长幅值Ab判定变压器运行状态，若Ab＞0，所述控制单元判定变压器处于绝缘受潮状态并发出预测变压器漏电警报提醒；
当Wb＞0时，所述控制单元将实际电流基波增长幅值Wb与预设电流基波增长幅值最大值Wbmax作比对并根据比对结果判定变压器运行状态；
在进行漏电预警时，当所述控制单元判定电流基波幅值增加且Wb≤Wbmax时，所述控制单元根据实际的电压谐波次数nb以判定变压器运行状态；
当nb为3的整数倍次时，若3的整数次电压谐波的幅值未发生变化且其余电压谐波次数的幅值增加时，所述控制单元判定变压器处于绝缘受潮状态并发出预测变压器漏电警报提醒；
当na为5的整数倍次时，若5的整数次电压谐波的幅值增加且其余电压谐波次数的幅值增加时，所述控制单元判定变压器处于绝缘受潮状态并发出预测变压器漏电警报提醒。
2.根据权利要求1所述的基于路边变压器漏电预警系统，其特征在于，在进行漏电预警时，所述控制单元预设有电流基波增长幅值最大值Wamax，所述控制单元根据实际电流基波增长幅值Wa对变压器判定变压器运行状态；
当Wa＞Wamax时，所述控制单元判定变压器处于漏电状态并发送警报信息；
当Wa≤Wamax时，所述控制单元判定变压器运行状态异常并进行进一步判断。
3.根据权利要求1所述的基于路边变压器漏电预警系统，其特征在于，所述控制单元预设有电流谐波幅值增加最大值Aamax，在进行漏电预警时，所述控制单元根据实际电流谐波幅值增加值Aa以判定变压器运行状态；
当Aa＞Amax时，所述控制单元判定变压器漏电并发出警报提醒；
当Aa≤Aamax时，若na为3的整数倍次，所述控制单元判定变压器三相不平衡状态运行，若na为5的整数倍次，所述控制单元判定变压器过激磁状态运行，判定完成后，所述控制单元发出变压器存在漏电预警提醒。
4.根据权利要求1所述的基于路边变压器漏电预警系统，其特征在于，在进行漏电预警时，所述控制单元预设有电流基波增长幅值最大值Wbmax，所述控制单元根据实际电流基波增长幅值Wb对变压器判定变压器运行状态；
当Wb＞Wbmax时，所述控制单元判定变压器处于绝缘受潮状态并发送预测变压器漏电警报提醒；
当Wa≤Wamax时，所述控制单元判定变压器运行状态异常并进行进一步判断。
5.根据权利要求1所述的基于路边变压器漏电预警系统，其特征在于，所述控制单元第一变压器电压等级B1、第二变压器电压等级B2、第三变压器电压等级B3和第四变压器电压等级B4，所述控制单元根据实际电压器等级选择对应的电流基波幅值最大值Wamax和电压基波幅值最大值Wbmax，当所述控制单元将变压器等级设定为Bi时，i＝1，2，3，4，所述控制单元将电流基波幅值最大值和电压基波幅值最大值分别设定为Waimax和Wbimax。
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