CN203606424U - 一种变压器铁芯接地电流在线监测装置 - Google Patents

一种变压器铁芯接地电流在线监测装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开的变压器铁芯接地电流在线监测装置，包括单片机及与单片机电连接的A／D转换电路，所述A／D转换电路通过自动量程转换及电压信号调理电路电连接至电流电压转换电路，所述电流电压转换电路与穿心式电流互感器电连接，所述穿心式电流互感器与铁芯接地线电连接，所述单片机还分别与看门狗电路、LED数字显示器和信号输出单元电连接。穿心式电流互感器将电流信号通过电流电压转换电路转换为电压信号，电压信号经自动量程转换及电压信号调理电路传送至A／D转换电路变成数字信号，经单片机处理后，通过LED数字显示器和信号输出单元传送给控制人员，实现了变压器铁芯接地电流的实时连续在线监测与报警，有益于降低变压器故障率。

Description

一种变压器铁芯接地电流在线监测装置
技术领域
本实用新型涉及电流监测技术领域，特别涉及一种变压器铁芯接地电流在线监测装置。
背景技术
电力变压器是电力系统中关键的设备之一，也是电力设备中故障率较高的环节，它的正常运行是电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保证。电力变压器正常运行时，铁芯必须有且仅有一点可靠接地，一旦铁芯两点或多点接地时，在铁芯内部会产生环流，引起局部过热，严重时会造成铁芯局部烧损，甚至使接地片熔断，导致铁芯电位悬浮，产生放电性故障，严重威胁变压器及电网的可靠运行，据有关统计资料表明，因变压器铁芯多点接地造成的事故，居变压器总事故中的第三位，因此变压器铁芯多点接地故障不容忽视。
目前运行人员检测铁芯接地电流的手段主要采用钳形电流表对铁芯接地引出线的电流数据进行测量，但现场电磁干扰大，很难保证钳形电流表数据的精度和准确性，而且定期巡检无法保证及时发现铁芯多点接地故障。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种能够实现变压器铁芯接地电流的实时连续在线监测与报警，有益于降低变压器故障率的变压器铁芯接地电流在线监测装置
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型所述的变压器铁芯接地电流在线监测装置，包括单片机及与单片机电连接的A／D转换电路，所述A／D转换电路通过自动量程转换及电压信号调理电路电连接至电流电压转换电路，所述电流电压转换电路与穿心式电流互感器电连接，所述穿心式电流互感器与铁芯接地线电连接，所述单片机还分别与看门狗电路、LED数字显示器和信号输出单元电连接。
进一步地，还包括存储器，所述存储器电连接至单片机。
进一步地，所述A／D转换电路采用MAX197芯片。
进一步地，自动量程转换及电压信号调理电路包括由并联连接的差分比例电路、比例放大电路构成的信号处理电路，以及由高阶有源低通滤波器构成的电压信号调理电路，所述信号处理电路与所述电压信号调理电路串联连接。
进一步地，所述信号输出单元采用CAN工业总线输出信号。
本实用新型的有益效果为：穿心式电流互感器将电流信号通过电流电压转换电路转换为电压信号，电压信号经自动量程转换及电压信号调理电路传送至A／D转换电路，电压信号变成数字信号，该数字信号经单片机处理后，通过LED数字显示器和信号输出单元传送给控制人员，实现了变压器铁芯接地电流的实时连续在线监测与报警，有益于降低变压器故障率。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示的变压器铁芯接地电流在线监测装置，包括单片机及与单片机电连接的A／D转换电路，所述A／D转换电路通过自动量程转换及电压信号调理电路电连接至电流电压转换电路，所述电流电压转换电路与穿心式电流互感器电连接，所述穿心式电流互感器与铁芯接地线电连接，所述单片机还分别与看门狗电路、LED数字显示器和信号输出单元电连接。
采用高精度穿心式电流互感器获取铁芯接地电流信号，能够真实反映铁芯接地电流的变化情况，并且与变压器没有电气连接，对变压器的运行不产生任何影响；LED数字显示器采用定制工业级液晶显示芯片；本实用新型采用X25045看门狗电路，能够保证程序跑飞后的系统复位。
穿心式电流互感器将电流信号通过电流电压转换电路转换为电压信号，电压信号经自动量程转换及电压信号调理电路传送至A／D转换电路，电压信号变成数字信号，该数字信号经单片机处理后，通过LED数字显示器和信号输出单元传送给控制人员，实现了变压器铁芯接地电流的实时连续在线监测与报警，有益于降低变压器故障率。
还包括存储器，所述存储器电连接至单片机。将测量的结果及测量时刻的时间存入存储器，作为信息备份数据，为以后分析铁芯接地电流工作状况提供依据。
所述A／D转换电路采用MAX197芯片，MAX197是一个多量程、12位数据采集系统，它将采集系统所需的程控运放、通道转换、基准源、时钟电路、A／D和电源管理单元集中在一个芯片上，采用单一+5V电源供电，带故障保护输入多路转换器。MAX197集成度高，转换速率快(6微秒)，性价比高。
自动量程转换及电压信号调理电路包括由并联连接的差分比例电路、比例放大电路构成的信号处理电路，以及由高阶有源低通滤波器构成的电压信号调理电路，所述信号处理电路与所述电压信号调理电路串联连接，自动量程转换及电压信号调理电路包括由差分比例电路、比例放大电路构成的信号处理电路，以及高阶有源低通滤波器，差分比例电路、比例放大电路构成的信号处理电路可以保证在故障状态下、铁芯电流较小故障时，以及正常状态下的测量，本实用新型采用MAXIM公司生产的MAX274，MAX274是单片集成有源滤波器，无需外接电容，可有效减小电路体积，提高电路性能，采用MAX274software作为高阶滤波器，可节省大量时间，也避免了人为计算错误，采用Butterworth8阶低通滤波器，该滤波器在通带内具有最大平坦的幅度特性，而且随着频率升高呈现出单调减小。
所述信号输出单元采用CAN工业总线输出信号，采用SN65HVD1050DR，实现CAN工业总线信号输出，抗干扰能力强。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (5)

1.一种变压器铁芯接地电流在线监测装置，其特征在于：包括单片机及与单片机电连接的A／D转换电路，所述A／D转换电路通过自动量程转换及电压信号调理电路电连接至电流电压转换电路，所述电流电压转换电路与穿心式电流互感器电连接，所述穿心式电流互感器与铁芯接地线电连接，所述单片机还分别与看门狗电路、LED数字显示器和信号输出单元电连接。
2.根据权利要求1所述的变压器铁芯接地电流在线监测装置，其特征在于：还包括存储器，所述存储器电连接至单片机。
3.根据权利要求1所述的变压器铁芯接地电流在线监测装置，其特征在于：所述A／D转换电路采用MAX197芯片。
4.根据权利要求1所述的变压器铁芯接地电流在线监测装置，其特征在于：自动量程转换及电压信号调理电路包括由并联连接的差分比例电路、比例放大电路构成的信号处理电路，以及由高阶有源低通滤波器构成的电压信号调理电路，所述信号处理电路与所述电压信号调理电路串联连接。
5.根据权利要求1所述的变压器铁芯接地电流在线监测装置，其特征在于：所述信号输出单元采用CAN工业总线输出信号。
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