CN203405548U - 变压器有载分接开关在线监测装置 - Google Patents

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朱俊
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Abstract

本实用新型提供一种变压器有载分接开关(OLTC)在线监测装置，包括：设置在变压器有载分接开关上的振动监测传感器，监测采集OLTC动作时的机械振动波谱并输出；第一信号调理电路；与第一信号调理电路连接的主控模块，处理采集的机械振动波谱；与主控模块连接的电源模块；与主控模块连接的IEC61850系统模块，通过IEC61850系统模块上的IEC61850通信规约转换模块将采集的机械振动波谱转化为IEC61850标准数据格式并上传给上位IED，接收上位IED发送的运行参数命令；IEC61850系统模块通过一I/O接口连接有载分接开关控制器。本装置通过对OLTC机械振动波谱的监测，可较早地发现OLTC的故障。

Description

变压器有载分接开关在线监测装置
技术领域
本实用新型涉及高电压与绝缘技术领域，具体涉及一种用于变压器有载分接开关在线监测的智能电子装置。
背景技术
有载分接开关（On-load Tap Changer-本文简称OLTC）是调压变压器完成有载调压的关键部件，且故障率高达20%，占有载调压变压器总故障的40%。有载分接开关的动作切换比较频繁，时间长了以后，难免会出现机械性能下降，而一旦有载分接开关出现故障，则对变压器的安全运行会造成严重影响。以往采用周期性人工检测的方法来保证OLTC的安全运行，但是人工工作量很大。因此，对有载分接开关进行在线监测，以降低变压器的故障率就显得尤其重要。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种变压器有载分接开关在线监测装置，能够对OLTC动作时的机械振动波谱以及OLTC的驱动电机启动时间、启动和驱动电流等进行监测，从而较早发现OLTC的故障。
按照本实用新型提供的技术方案，所述变压器有载分接开关在线监测装置，包括：
设置在变压器有载分接开关上的振动监测传感器，监测采集OLTC动作时的机械振动波谱并输出；
第一信号调理电路，对振动监测传感器输出的信号进行整形和杂波滤除；
与第一信号调理电路连接的主控模块，处理采集的机械振动波谱；
与主控模块连接的电源模块，提供电力；
与主控模块连接的IEC61850系统模块，通过IEC61850系统模块上的IEC61850通信规约转换模块将采集的机械振动波谱转化为IEC61850标准数据格式并上传给上位IED(智能电子设备，Intelligent Electronic Device)，接收上位IED发送的运行参数命令；
IEC61850系统模块通过一I/O接口连接有载分接开关控制器。
进一步地，所述的变压器有载分接开关在线监测装置，还包括：
电流监测传感器，监测采集OLTC动作时的驱动电机电流信号并输出；
与电流监测传感器连接的第二信号调理电路，对电流监测传感器输出的信号进行整形和杂波滤除；第二信号调理电路的输出端连接主控模块。
具体地，所述主控模块包括A/D转换器、MCU、SRAM（静态随机存储器）；第一信号调理电路和第二信号调理电路连接A/D转换器，A/D转换器连接MCU，SRAM连接MCU和A/D转换器。
进一步地，所述振动监测传感器和第一信号调理电路之间还包括一信号放大电路。
优选地，所述振动监测传感器采用三轴加速度振动传感器。
进一步地，所述I/O接口采用RS485接口。
本实用新型的优点：能够准确采集OLTC动作时的驱动电机电流信号、OLTC动作时的机械振动波谱，从而为上位IED的分析提供数据，以较早发现有载分接开关的机械故障等异常情况，避免对变压器和电网造成危险的影响。本装置技术先进，能实现在线监测。
附图说明
图1为本实用新型的结构组成示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示：
一种变压器有载分接开关在线监测装置，包括：
设置在变压器有载分接开关上的振动监测传感器11，监测采集OLTC动作时的机械振动波谱并输出；振动监测传感器11可优选采用三轴加速度振动传感器。
第一信号调理电路13，对振动监测传感器11输出的信号进行整形和杂波滤除；
与第一信号调理电路13连接的主控模块4，处理采集的机械振动波谱；
与主控模块4连接的电源模块5，提供电力；
与主控模块4连接的IEC61850系统模块6，通过IEC61850系统模块6上的IEC61850通信规约转换模块61将采集的机械振动波谱转化为IEC61850标准数据格式并上传给上位IED，接收上位IED发送的运行参数命令；IEC61850系统模块6拥有2G的Flash存储空间用作监测数据的本地存储；IEC61850系统模块6通过一I/O接口7连接有载分接开关控制器。IEC61850标准是应用于变电站通信网络和系统的国际标准。
电流监测传感器21，监测采集OLTC动作时的驱动电机电流信号并输出；
与电流监测传感器21连接的第二信号调理电路23，对电流监测传感器21输出的信号进行整形和杂波滤除；第二信号调理电路23的输出端连接主控模块4。
所述I/O接口7可采用RS485接口。RS485接口负责与有载分接开关控制器通信，当得到有载分接开关信号时，立刻启动该监测系统进行数据采集。
更具体地，所述主控模块4包括A/D转换器、MCU、SRAM；第一信号调理电路13和第二信号调理电路23连接A/D转换器，A/D转换器连接MCU，SRAM连接MCU和A/D转换器。SRAM为大量临时采样数据提供缓存，同时为MCU进行数据处理提供计算空间。
优选地，所述振动监测传感器11和第一信号调理电路13之间还可以包括一信号放大电路12，先对振动监测传感器11输出的信号进行放大后，再送入第一信号调理电路13进行整形和杂波滤除。
本监测装置采用驱动电机电流监测系统并结合三轴加速度振动传感器，可同时监测OLTC的电机启动时间、启动电流和驱动电流以及OLTC动作时的机械振动波谱。通过对各电流的监测和对机械振动波谱的监测，可较早地发现OLTC的故障。若在上位IED中进一步进行信号分析，则还可对OLTC的切换时间、切换次数、切换档位、保护继电器状态等进行监测。

Claims (6)

1.一种变压器有载分接开关在线监测装置，其特征在于，包括：
设置在变压器有载分接开关上的振动监测传感器(11)，监测采集OLTC动作时的机械振动波谱并输出；
第一信号调理电路(13)，对振动监测传感器(11)输出的信号进行整形和杂波滤除；
与第一信号调理电路(13)连接的主控模块(4)，处理采集的机械振动波谱；
与主控模块(4)连接的电源模块(5)，提供电力；
与主控模块(4)连接的IEC61850系统模块(6)，通过IEC61850系统模块(6)上的IEC61850通信规约转换模块(61)将采集的机械振动波谱转化为IEC61850标准数据格式并上传给上位IED，接收上位IED发送的运行参数命令；
IEC61850系统模块(6)通过一I/O接口(7)连接有载分接开关控制器。
2.如权利要求1所述的变压器有载分接开关在线监测装置，其特征在于，还包括：
电流监测传感器(21)，监测采集OLTC动作时的驱动电机电流信号并输出；
与电流监测传感器(21)连接的第二信号调理电路(23)，对电流监测传感器(21)输出的信号进行整形和杂波滤除；第二信号调理电路(23)的输出端连接主控模块(4)。
3.如权利要求1或2所述的变压器有载分接开关在线监测装置，其特征在于：所述主控模块(4)包括A/D转换器、MCU、SRAM；第一信号调理电路(13)和第二信号调理电路(23)连接A/D转换器，A/D转换器连接MCU，SRAM连接MCU和A/D转换器。
4.如权利要求1或2所述的变压器有载分接开关在线监测装置，其特征在于：所述振动监测传感器(11)和第一信号调理电路(13)之间还包括一信号放大电路(12)。
5.如权利要求1或2所述的变压器有载分接开关在线监测装置，其特征在于：所述振动监测传感器(11)采用三轴加速度振动传感器。
6.如权利要求1或2所述的变压器有载分接开关在线监测装置，其特征在于：所述I/O接口(7)采用RS485接口。
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