CN204287307U - 变压器、基于变压器的电流检测电路 - Google Patents

变压器、基于变压器的电流检测电路 Download PDF

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李晓怡
常仲科
白兴东
丁金良
王锦程
刘永湘
代俊
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Abstract

本实用新型适用于电力传输领域,提供了一种变压器、基于变压器的电流检测电路;该电流检测电路包括数据处理模块、泄漏电流传感器和预处理模块;所述泄漏电流传感器检测变压器的铁芯接地线上的电流并得到模拟信号;所述预处理模块对所述模拟信号依次进行去噪滤波和模数转换并得到数字信号;所述数据处理模块对所述数字信号进行采样并得到铁芯接地电流数据,根据所述铁芯接地电流数据计算出变压器的铁芯接地电流;使得用户可依据该计算出的铁芯接地电流正确判断该变压器的铁芯是否存在多点接地故障。

Description

变压器、基于变压器的电流检测电路
技术领域
本实用新型属于电力传输领域,尤其涉及一种变压器、基于变压器的电流检测电路。
背景技术
变压器是电力系统中主要和昂贵的设备之一,它的正常运行是电力系统安全、可靠、经济运行的重要保证。引发变压器故障有多方面原因,变压器的故障类型也有多种。有关资料统计表明,因铁心问题造成的故障比例占变压器各类故障的第三位。因此,必须最大限度地预防变压器的铁心发生故障,做到及时发现,及时处理,以确保整个电力系统的安全可靠运行。
变压器正常运行时,铁心必须有一点可靠接地。如果铁芯没有一个点接地,则铁心对地的悬浮电位会造成对地断续性击穿放电,铁心一点接地后就消除了形成铁心悬浮电位的可能。另外,如果铁心的两点及以上同时接地,则铁心上的不均匀电位会在不同接地点之间形成环流,反映在铁芯接地线上是出现电流突然增大的现象;因变压器的铁心出现多点接地,变压器损耗会急剧上升而导致大量发热,发热严重会造成变压器局部过热而引发变压器损坏和/或安全事故。但截至目前,还未有检测变压器的铁芯是否单点接地的安全检测机制。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种变压器、基于变压器的电流检测电路,以实时检测变压器的铁芯接地线上的电流并得到模拟信号,并根据检测到的模拟信号计算出该铁芯接地线上的铁芯接地电流,使得用户可依据该计算出的铁芯接地电流正确判断该铁芯是否单点接地。
第一方面,本实用新型提供一种基于变压器的电流检测电路,包括数据处理模块,还包括泄漏电流传感器和预处理模块,所述预处理模块连接在所述泄漏电流传感器与所述数据处理模块之间;
所述泄漏电流传感器用于:检测变压器的铁芯接地线上的电流并得到模拟信号,向所述预处理模块输出所述模拟信号;
所述预处理模块用于:对所述模拟信号依次进行去噪滤波和模数转换并得到数字信号,向所述数据处理模块输出所述数字信号;
所述数据处理模块用于:对所述数字信号进行采样并得到铁芯接地电流数据,根据所述铁芯接地电流数据计算出变压器的铁芯接地电流。
第二方面,本实用新型提供一种变压器,所述变压器包括上述的基于变压器的电流检测电路。
本实用新型的有益效果:变压器工作时,泄漏电流传感器实时检测变压器的铁芯接地线上的电流并得到模拟信号;预处理模块对所述模拟信号依次进行去噪滤波和模数转换并得到数字信号;数据处理模块根据该数字信号计算出该铁芯接地线上的铁芯接地电流,使得用户可依据该计算出的铁芯接地电流正确判断该变压器的铁芯是否存在多点接地故障。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的基于变压器的电流检测电路的电路结构图;
图2是图1中数据处理模块3的一种组成结构图;
图3是本实用新型实施例提供的基于变压器的电流检测电路的一种优化组成结构图;
图4是本实用新型实施例提供的基于变压器的电流检测电路的又一种优化组成结构图;
图5使图1中所述预处理模块2的一种组成结构图;
图6是本实用新型实施例提供的基于变压器的电流检测电路的电路图;
图7示出了图1中所述预处理模块2的又一种组成结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。为了说明本实用新型所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
本实用新型实施例所述的电压器为电力系统中的变压器,该变压器具有铁芯,正常情况下,该铁芯通过铁芯接地线接地,并且是该铁芯通过铁芯接地线上的一个点接地。
如果铁芯上存在多点接地或铁芯未接地,铁芯接地线上的电流会发生异常变化,本实用新型实施例为避免因铁芯上的多点接地或铁芯未接地而导致的变压器损坏或功率损耗,实时检测铁芯接地线上的电流并得到模拟信号,对检测到的模拟信号进行去噪滤波、信号隔离、采样等处理,根据处理得到的铁芯接地电流数据计算出铁芯接地线上的铁芯接地电流;从而用户可根据计算出的铁芯接地电流判断铁芯是否正常地单点接地,如果判定为铁芯多点接地或铁芯未接地,则便于用户及时发现并进行故障处理。
图1示出了本实用新型实施例提供的基于变压器的电流检测电路的组成结构,为了便于说明,仅示出了与本实用新型实施例相关的部分,详述如下。
本实用新型实施例提供的基于变压器的电流检测电路, 如图1所示,包括数据处理模块3,还包括泄漏电流传感器1和预处理模块2,所述预处理模块2连接在所述泄漏电流传感器1与所述数据处理模块3之间。
其中,所述泄漏电流传感器1用于:检测变压器的铁芯接地线上的电流并得到模拟信号,向所述预处理模块2输出所述模拟信号。
具体地,在变压器上,该铁芯接地线连接在变压器的铁芯与地之间。所述泄漏电流传感器1实时检测该铁芯接地线上的电流,检测时实时得到模拟信号。
所述泄漏电流传感器1与所述预处理模块2直接电连接,所述泄漏电流传感器1将采集的模拟信号向所述预处理模块2输出。
对于基于变压器的电流检测电路中的预处理模块2,如图1所示,所述预处理模块2用于:对所述模拟信号依次进行去噪滤波和模数转换并得到数字信号,向所述数据处理模块3输出所述数字信号。
具体地,因变压器工作时,铁芯接地线上的电流会引入电力传输中的噪声;另外,所述泄漏电流传感器1进行铁芯接地线上的电流的检测过程中,也会在检测时引入噪声。
因铁芯接地线上的铁芯接地电流属于低频信号,因此在进行模数转换前预先对所述泄漏电流传感器1输出的模拟信号进行低通滤波,以滤除高频成分的噪声信号。优选的,该低通滤波由所述预处理模块2中的低通滤波电路实现,其中,该低通滤波的截止频率根据变压器上传输的电流的频率而设定。另需说明的是,本实用新型实施例对所述预处理模块2和其包括的低通滤波电路均不作限定,对采用哪些电子元器件组成该所述预处理模块2和其包括的低通滤波电路也不作限定,只要所述预处理模块2和其包括的低通滤波电路满足上述的功能即可。
待对所述模拟信号完成去噪滤波处理之后,对滤波输出的模拟信号进行模数转换,将模拟信号转换为数字信号。举例说明,对滤波输出的模拟信号进行模拟/数字(Analogue-Digital, AD)采样, AD采样得到数字信号。
对于基于变压器的电流检测电路中的数据处理模块3,如图1所示,所述数据处理模块3用于:对所述数字信号进行采样并得到铁芯接地电流数据,根据所述铁芯接地电流数据计算出变压器的铁芯接地电流。
具体地,所述数据处理模块3在接收到所述预处理模块2输出的所述数字信号时,为避免计算量过大,预先对所述数字信号进行采样,采样得到铁芯接地电流数据。
进而,数据处理模块3根据预设时间段内采样得到的铁芯接地电流数据,可以计算出该预设时间段内的铁芯接地电流。优选地,该预设时间为铁芯接地线上的电流的周期。通常情况下,该铁芯接地线上的电流与变压器传输的电信号的周期相同。
数据处理模块3可外接其它提醒模块,通过该提醒模块向用户提示该铁芯接地电流的大小。举例说明,数据处理模块3外接显示模块5,每当数据处理模块3计算出依次铁芯接地电流,则通过该显示模块5显示该铁芯接地电流。
作为本实用新型实施例一实施方式,所述数据处理模块3还用于:比较预设电流值和计算出的铁芯接地电流并输出比较结果,使得用户根据所述比较结果判断变压器的铁芯是否单点接地。
在本实施方式中,预先根据历史的实验数据确定临界值区间;当然,用户可以根据需求人为更改该临界值区间;该临界值区间包含的数值为所述预设电流值。
所述数据处理模块3每计算出一次铁芯接地电流,则将该铁芯接地电流与临界值区间内的预设电流值比较遍历比较一次,所述数据处理模块3输出比较结果(例如向图5所示的显示模块5输出比较结果);用户可根据显示模块5显示的比较结果判断变压器的铁芯是否为正常地一个点接地。
举例说明,所述数据处理模块3将该铁芯接地电流与临界值区间内的预设电流值比较遍历比较,如果该铁芯接地电流不属于临界值区间,则输出比较结果“1”,如果该铁芯接地电流属于临界值区间,则输出比较结果“0”;通过显示模块5显示该比较结果,当用户看到显示结果为“1”时,判定该铁芯出现接地异常(包括:未接地、多点接地)并及时排除该异常。优选地,不但通过显示模块5显示该比较结果,还通过指示灯模块和蜂鸣器提示该比较结果。例如当比较结果为“1”时,指示灯高频率闪亮和蜂鸣器发声;当比较结果为“0”时,指示灯高频率不亮和蜂鸣器不发声;其中,提醒模块包括该指示灯模块和该蜂鸣器。
值得说明的是,所述数据处理模块3可以是采用电子元器件和芯片等设计的电路;所述数据处理模块3也可以是处理器和电路的结合;所述数据处理模块3还可以直接采用处理器实现。
图2示出了图1中数据处理模块3的一种组成结构,为了便于说明,仅示出了与本实用新型实施例相关的部分,详述如下。
作为本实用新型一实施方式,参见图2,所述数据处理模块3包括DSP模块31和数据处理子模块32,所述DSP模块31分别与所述预处理模块2和所述数据处理子模块32电连接。
所述DSP模块31用于:对所述数字信号进行采样并得到铁芯接地电流数据,根据所述铁芯接地电流数据计算出变压器的铁芯接地电流。
在本实施方式中,利用DSP模块31具有计算速度快的优点,由DSP模块31根据铁芯接地电流数据计算出变压器的铁芯接地电流。
需说明的是,DSP模块31采用数字信号处理(Digital Signal Process, DSP)芯片实现。
如图2所示,所述数据处理子模块32用于:比较预设电流值和计算出的铁芯接地电流并输出比较结果,使得用户根据所述比较结果判断变压器的铁芯是否单点接地。
作为本实用新型一实施方式,对于预设电流值和计算出的铁芯接地电流的大小比较,采用比较电路实现,另本实施方式对比较电路由哪些电子元器件构成和该比较电路中各电子元器件之间的连接关系,在此均不做限定。
举例说明,针对临界值区间中的每个预设电流值,分别采用一个比较电路,通过每个比较电路完成计算出的铁芯接地电流与临界值区间中的每个预设电流值的遍历比较,由所述数据处理子模块32统一输出比较结果。
作为所述数据处理子模块32的一种实施方式,所述数据处理子模块32可以是采用电子元器件和芯片等设计的电路。
作为所述数据处理子模块32的一种实施方式,所述数据处理子模块32也可以是处理器和电路的结合。
作为所述数据处理子模块32的一种实施方式,所述数据处理子模块32可以为处理器、单片机或ARM处理器。例如:所述数据处理子模块32为AMD Geode LX800的处理器。
作为所述数据处理子模块32的一种实施方式,所述数据处理子模块32还可以为可编程逻辑器件,包括现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device,CPLD)等。
图3示出了基于变压器的电流检测电路的一种优化组成结构,为了便于说明,仅示出了与本实用新型实施例相关的部分,详述如下。
作为本实用新型一实施方式,参见图3,所述基于变压器的电流检测电路还包括GPS对时模块4,所述GPS对时模块4与所述DSP模块31电连接,GPS对时模块4包括同步时钟电路。
其中,所述GPS对时模块4用于:从GPS网络中获取GPS时间,由所述同步时钟电路基于所述GPS时间生成基准时钟信号,向所述DSP模块31输出所述基准时钟信号。
具体地,当所述GPS对时模块4已接入GPS网络时,可从该GPS网络获取GPS时间报文;所述GPS时间报文包括但不限于以下的一种或多种:1PPS、IRIG-B、串行时间报文。
继而,所述GPS对时模块4可从该GPS时间报文中解析出当前的GPS时间;同步时钟电路基于该当前的GPS时间实时生成基准时钟信号,向DSP模块31输出实时生成的基准时钟信号;在本实施方式中,对同步时钟电路可生成的基准时钟信号不做限定,可根据需求设计,例如可生成1PPS、IRIG-B(DC)、10KHZ或者1MHZ的时钟基准时钟信号。
其中,所述DSP模块31具体用于:基于所述基准时钟信号对所述数字信号进行采样,并得到铁芯接地电流数据。
具体地,本实施方式所述的DSP模块31以所述基准时钟信号作为DSP模块31工作时的基准时钟;举例说明,以该基准时钟信号为时钟单位,控制对所述数字信号的采样。再举例说明,以该基准时钟信号为时钟单位,向所述数据处理子模块32输出铁芯接地电流。
作为本实用新型实施例一实施方式,所述数据处理子模块32还用于:向所述DSP模块31输出采样频率;对应地,所述DSP模块31具体用于:基于所述采样频率对所述数字信号进行采样,并得到铁芯接地电流数据,根据每个周期的铁芯接地电流数据分别计算出每个周期的铁芯接地电流,所述周期为所述电流的周期。
具体地,用户可通过所述数据处理子模块32设定采样频率,或者根据现有算法处理实验数据并确定一个可减小计算量的相对较小的采样频率。所述数据处理子模块32向所述DSP模块31输出上述方式设定的采样频率。
继而,所述DSP模块31在对所述数字信号进行采样时,以该采样频率进行采样,采样得到铁芯接地电流数据。
值得说明的是,本实施方式按周期划分采样到的铁芯接地电流数据,每完成一个周期的数据采样,立即根据刚完成采样到的、该个周期的铁芯接地电流数据计算出该个周期的铁芯接地电流。
图4示出了基于变压器的电流检测电路的又一种优化组成结构,为了便于说明,仅示出了与本实用新型实施例相关的部分,详述如下。
作为本实用新型实施例一实施方式,如图4所示,所述基于变压器的电流检测电路还包括显示模块5,所述显示模块5分别与所述DSP模块31和所述数据处理子模块32连接;
所述显示模块5用于:显示所述DSP模块31计算出的铁芯接地电流,和/或显示所述数据处理子模块32输出的比较结果。
具体地,如果需要显示计算出的铁芯接地电流,则所述DSP模块31将该铁芯接地电流输出至所述显示模块5,由显示模块5显示该铁芯接地电流的数值,使得用户能够直观地看到该铁芯接地电流的数值。
如果需要显示比较结果,则所述数据处理子模块32将该比较结果输出至所述显示模块5,由显示模块5显示该比较结果,使得用户能够直观地看到该比较结果。
在本实施方式中,显示模块5还可显示其它内容;举例说明,用户在所述数据处理子模块32键入采样频率时,由所述数据处理子模块32控制显示模块5显示刚才键入的该采样频率;另外,对于所述DSP模块31和所述数据处理子模块32分别向显示模块5输出的其它数据,也可以由显示模块5实时显示。
作为本实用新型一实施方式,所述数据处理子模块32与所述DSP模块31采用总线连接,以提高相互间的数据传输速度。
图5示出了图1中所述预处理模块2的一种组成结构,为了便于说明,仅示出了与本实用新型实施例相关的部分,详述如下。
作为本实用新型一实施方式,参见图5,所述预处理模块2包括电流隔离模块21和模数转换模块22,所述电流隔离模块21分别与所述泄漏电流传感器1和所述模数转换模块22电连接,所述模数转换模块22与所述数据处理模块3连接;优选地,为提高所述模数转换模块22与所述数据处理模块3之间的数据交互速率,所述模数转换模块22与所述数据处理模块3之间采用内部系统总线连接。
其中,所述泄漏电流传感器1,具体用于:检测变压器的铁芯接地线上的电流并得到电流信号,向所述电流隔离模块21输出所述电流信号,所述模拟信号包括所述电流信号。
在本实施方式中,所述泄漏电流传感器1实时检测铁芯接地线上的电流,本实施方式对于如何实现该电流检测,在此不做限定。优选地,为提高信号的抗噪能力,所述泄漏电流传感器1检测铁芯接地线上的电流的过程中,输出差分格式的电流信号。
另外,本实施方式对所述泄漏电流传感器1可检测的电流范围,也不作限定。举例说明,可对铁芯接地线上的小电流进行小量程检测并输出(0-700mA)的电流信号,也可对铁芯接地线上的大电流进行大量程检测并输出(0.1A-50A)的电流信号。
其中,如图5所示的电流隔离模块21用于:对所述电流信号依次进行去噪滤波、信号隔离和信号放大并得到模拟电流信号,并向所述模数转换模块22输出所述模拟电流信号。
具体地,电流隔离模块21用于对电流信号进行信号处理,主要用于对电流信号依次进行去噪滤波、信号隔离和信号放大,如需对电流信号进行其他优化,可在电流隔离模块21进一步添加其它信号处理电路。
优选地,对所述电流信号进行的去噪滤波为低通滤波,保留低频的包含有铁芯接地电流的成分,去除高频的噪声成分。
优选地,对所述电流信号进行信号隔离的同时,还进行阻抗隔离,信号隔离和阻抗隔离所采用的电路在此不做限定。
其中,如图5所示的模数转换模块22用于:将所述模拟电流信号转换为数字电流信号,向所述数据处理模块3输出所述数字电流信号,所述数字信号包括所述数字电流信号。
具体地,模数转换模块22主要对模拟电流信号转换为数字电流信号,将转换出的数字电流信号输出给所述数据处理模块3。当然,为了取得更好的模数转换效果,可在模数转换模块22添加其它电路,例如控制模拟/数字(Analogue-Digital, AD)转换的采样控制电路。
作为模数转换模块22的一种数据转换方式,通过模数转换模块22包括的采样开关对电流信号进行采样,采样时由模数转换模块22包括的采样保持器进行信号保持,所述模数转换模块22包括的AD采样模块将每一路模拟电流信号转换为数字电流信号,并将每路的数字电流信号汇总后通过数据总线输出至所述模数转换模块22包括的FPGA输出至所述数据处理模块3。其中,由程序员预先对FPGA进行编程并确定数据传输方式,控制集中的数字电流信号以该数据传输方式向所述数据处理模块3输出。作为一具体实施方式,在所述数据处理模块3包括的DSP模块31与所述模数转换模块22之间采用内部系统总线连接,由FPGA以该数据传输方式并经过该内部系统总线向所述DSP模块31输出该数字电流信号。
图6示出了图5中所述电流隔离模块21的具体电路,为了便于说明,仅示出了与本实用新型实施例相关的部分,详述如下。
作为本实用新型一实施方式,参见图6,所述电流隔离模块21具有第一差分信号输入端IN+、第二差分信号输入端IN-和输出端VO,所述第一差分信号输入端IN+和所述第二差分信号输入端IN-对应接所述泄漏电流传感器1,所述输出端VO接所述模数转换模块22。具体地,所述电流隔离模块21通过第一差分信号输入端IN+和第二差分信号输入端IN-获取所述泄漏电流传感器1输出的差分格式的电流信号,对所述电流信号依次进行去噪滤波、信号隔离和信号放大并得到模拟电流信号,从所述输出端VO向所述模数转换模块22输出所述模拟电流信号。
参见图6,所述电流隔离模块21包括:第一电感L1、第二电感L2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、滑动变阻器W1、第一二极管D1、第二二极管D2、隔离芯片U1和放大芯片U2;
参见图6,所述第一电感L1的第一端为所述电流隔离模块21的第一差分信号输入端IN+,所述第二电感L2的第一端为所述电流隔离模块21的述第二差分信号输入端IN-,所述放大芯片U2的输出引脚为所述电流隔离模块21的输出端VO,所述第一电阻R1的第一端和第二端对应接所述第一电感L1的第二端和所述第三电阻R3的第一端,所述第二电阻R2的第一端和第二端对应接所述第二电感L2的第二端和所述第四电阻R4的第一端,所述第七电容C7的第一端和第二端对应接所述第一电阻R1的第二端和所述第一电容C1的第一端,所述第二电容C2的第一端和第二端对应接所述第七电容C7的第二端和地,所述第一电容C1的第二端接所述第二电阻R2第二端,所述第五电阻R5的第一端和第二端对应接所述第一电阻R1第二端和所述第二电阻R2第二端,所述滑动变阻器W1的第一端、第二端和滑动端对应接所述第三电阻R3第二端、所述第四电阻R4第二端和所述第三电容C3的第一端,所述第三电容C3的第二端接所述滑动变阻器W1的第二端,所述第一二极管D1的阴极和阳极对应接所述第三电容C3的第一端和第二端,所述第二二极管D2的阳极和阴极对应接所述第三电容C3的第一端和第二端,所述隔离芯片U1的高电位基准端REF+、低电位基准端REF-、电源端EN、接地端GND、第一输入端VI+、第二输入端VI-、第一输出端VO+和第二输出端VO-对应接基准电源、所述第四电阻R4的第二端、电源、地、所述第二二极管D2的阳极、所述第二二极管D2的阴极、所述第六电阻R6的第一端和所述第七电阻R7的第一端,所述第四电容C4的第一端和第二端对应接电源和地,所述第八电阻R8和所述第五电容C5并联在所述第六电阻R6的第二端和地之间,所述第九电阻R9和所述第六电容C6并联在所述第七电阻R7的第二端和所述放大芯片U2的输出端VOUT之间,所述放大芯片U2的正相输入引脚VIN+和反相输入引脚VIN-对应接所述第六电阻R6的第二端和所述第七电阻R7的第二端。
优选的,所述隔离芯片U1采用HCPL-7800A-300实现。
优选地,所述放大芯片U2采用TL072BCD实现。
如图6所示的电流隔离模块21的工作原理如下:从所述电流隔离模块21通过第一差分信号输入端IN+(即所述第一电感L1的第一端)和第二差分信号输入端IN-(即所述第二电感L2的第一端)获取所述泄漏电流传感器1输出的差分格式的电流信号,经过由第一电感L1、第二电感L2、第一电阻R1、第一电阻R1、第一电容C1、第二电容C2和第七电容C7构成的低通滤波电路对该差分格式的电流信号进行低通滤波,继而经过所述隔离芯片U1进行信号隔离,再经过放大芯片U2进行信号放大,从所述放大芯片U2的输出引脚(所述电流隔离模块21的输出端VO)向所述模数转换模块22输出数字电流信号。
图7示出了图1中所述预处理模块2的又一种组成结构,为了便于说明,仅示出了与本实用新型实施例相关的部分,详述如下。
作为本实用新型一实施方式,参见图7,所述泄漏电流传感器1还与所述模数转换模块22电连接。
其中,所述泄漏电流传感器1具体用于:检测变压器的铁芯接地线上的电流并得到电压信号,向所述电流隔离模块21输出所述电压信号,所述模拟信号包括所述电压信号。
在本实施方式中,所述泄漏电流传感器1实时检测铁芯接地线上的电流,本实施方式对于如何实现该电流检测,在此不做限定。
其中,所述模数转换模块22用于:将所述电压信号依次进行信号隔离、去噪滤波和模数转换并得到数字电压信号,向所述数据处理模块3输出所述数字电压信号,所述数字信号包括所述数字电压信号。
具体地,所述模数转换模块22用于对电压信号进行信号处理和模数转换,主要用于对所述电压信号依次进行信号隔离、去噪滤波和模数转换,如需对电压信号进行其他优化,可在电流隔离模块21进一步添加其它信号处理电路,例如在去噪滤波电路和模数转换电路之间添加信号放大电路。
优选地,对所述电压信号进行的去噪滤波为低通滤波,保留低频的包含有铁芯接地电流的成分,去除高频的噪声成分。
优选地,对所述电压信号进行信号隔离的同时,还进行阻抗隔离,信号隔离和阻抗隔离所采用的电路在此不做限定。
作为本实用新型实施例一实施方式,上述的基于变压器电流检测电路还包括开关电路,数据处理子模块32与开关电路通过总线连接,数据处理子模块32可根据预设电流值与计算出的铁芯接地电流的比较结果,通过该开关电路向其它驱动模块输出驱动信号;例如,该驱动模块为继电器,该继电器控制变压器是否工作;当比较结果为“1”时,数据处理子模块32通过该开关电路输出导通信号,通过该导通信号控制继电器停止变压器工作;当比较结果为“0”时,数据处理子模块32通过该开关电路输出断开信号,继电器在检测到该断开信号,不对变压器进行控制,变压器正常工作。
本实用新型实施例还提供一种变压器,所述变压器包括上述的基于变压器的电流检测电路。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型,而且性能或用途相同,都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种基于变压器的电流检测电路,包括数据处理模块,其特征在于,还包括泄漏电流传感器和预处理模块,所述预处理模块连接在所述泄漏电流传感器与所述数据处理模块之间;
所述泄漏电流传感器用于:检测变压器的铁芯接地线上的电流并得到模拟信号,向所述预处理模块输出所述模拟信号;
所述预处理模块用于:对所述模拟信号依次进行去噪滤波和模数转换并得到数字信号,向所述数据处理模块输出所述数字信号;
所述数据处理模块用于:对所述数字信号进行采样并得到铁芯接地电流数据,根据所述铁芯接地电流数据计算出变压器的铁芯接地电流。
2.如权利要求1所述的基于变压器的电流检测电路,其特征在于,所述数据处理模块还用于:
比较预设电流值和计算出的铁芯接地电流并输出比较结果,使得用户根据所述比较结果判断变压器的铁芯是否单点接地。
3.如权利要求2所述的基于变压器的电流检测电路,其特征在于,所述数据处理模块包括DSP模块和数据处理子模块,所述DSP模块分别与所述预处理模块和所述数据处理子模块电连接;
所述DSP模块用于:对所述数字信号进行采样并得到铁芯接地电流数据,根据所述铁芯接地电流数据计算出变压器的铁芯接地电流;
所述数据处理子模块用于:比较预设电流值和计算出的铁芯接地电流并输出比较结果,使得用户根据所述比较结果判断变压器的铁芯是否单点接地。
4.如权利要求3所述的基于变压器的电流检测电路,其特征在于,所述基于变压器的电流检测电路还包括GPS对时模块,所述GPS对时模块与所述DSP模块电连接,GPS对时模块包括同步时钟电路;
所述GPS对时模块用于:从GPS网络中获取GPS时间,由所述同步时钟电路基于所述GPS时间生成基准时钟信号,向所述DSP模块输出所述基准时钟信号;
所述DSP模块具体用于:基于所述基准时钟信号对所述数字信号进行采样,并得到铁芯接地电流数据。
5.如权利要求3所述的基于变压器的电流检测电路,其特征在于,所述数据处理子模块还用于:向所述DSP模块输出采样频率;
所述DSP模块具体用于:基于所述采样频率对所述数字信号进行采样,并得到铁芯接地电流数据,根据每个周期的铁芯接地电流数据分别计算出每个周期的铁芯接地电流,所述周期为所述电流的周期。
6.如权利要求3所述的基于变压器的电流检测电路,其特征在于,所述基于变压器的电流检测电路还包括显示模块,所述显示模块分别与所述DSP模块和所述数据处理子模块连接;
所述显示模块用于:显示所述DSP模块计算出的铁芯接地电流,和/或显示所述数据处理子模块输出的比较结果。
7.如权利要求1所述的基于变压器的电流检测电路,其特征在于,所述预处理模块包括电流隔离模块和模数转换模块,所述电流隔离模块分别与所述泄漏电流传感器和所述模数转换模块电连接,所述模数转换模块与所述数据处理模块连接;
所述泄漏电流传感器具体用于:检测变压器的铁芯接地线上的电流并得到电流信号,向所述电流隔离模块输出所述电流信号,所述模拟信号包括所述电流信号;
所述电流隔离模块用于:对所述电流信号依次进行去噪滤波、信号隔离和信号放大并得到模拟电流信号,并向所述模数转换模块输出所述模拟电流信号;
所述模数转换模块用于:将所述模拟电流信号转换为数字电流信号,向所述数据处理模块输出所述数字电流信号,所述数字信号包括所述数字电流信号。
8.如权利要求7所述的基于变压器的电流检测电路,其特征在于,所述泄漏电流传感器还与所述模数转换模块电连接;
所述泄漏电流传感器具体用于:检测变压器的铁芯接地线上的电流并得到电压信号,向所述电流隔离模块输出所述电压信号,所述模拟信号包括所述电压信号;
所述模数转换模块用于:将所述电压信号依次进行信号隔离、去噪滤波和模数转换并得到数字电压信号,向所述数据处理模块输出所述数字电压信号,所述数字信号包括所述数字电压信号。
9.如权利要求7所述的基于变压器的电流检测电路,其特征在于,所述电流隔离模块具有第一差分信号输入端、第二差分信号输入端和输出端,所述第一差分信号输入端和所述第二差分信号输入端对应接所述泄漏电流传感器,所述输出端接所述模数转换模块;
所述电流隔离模块包括:第一电感、第二电感、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、滑动变阻器、第一二极管、第二二极管、隔离芯片和放大芯片;
所述第一电感的第一端为所述电流隔离模块的第一差分信号输入端,所述第二电感的第一端为所述电流隔离模块的述第二差分信号输入端,所述放大芯片的输出引脚为所述电流隔离模块的输出端,所述第一电阻的第一端和第二端对应接所述第一电感的第二端和所述第三电阻的第一端,所述第二电阻的第一端和第二端对应接所述第二电感的第二端和所述第四电阻的第一端,所述第七电容的第一端和第二端对应接所述第一电阻的第二端和所述第一电容的第一端,所述第二电容的第一端和第二端对应接所述第七电容的第二端和地,所述第一电容的第二端接所述第二电阻第二端,所述第五电阻的第一端和第二端对应接所述第一电阻第二端和所述第二电阻第二端,所述滑动变阻器的第一端、第二端和滑动端对应接所述第三电阻第二端、所述第四电阻第二端和所述第三电容的第一端,所述第三电容的第二端接所述滑动变阻器的第二端,所述第一二极管的阴极和阳极对应接所述第三电容的第一端和第二端,所述第二二极管的阳极和阴极对应接所述第三电容的第一端和第二端,所述隔离芯片的高电位基准端、低电位基准端、电源端、接地端、第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端对应接基准电源、所述第四电阻的第二端、电源、地、所述第二二极管的阳极、所述第二二极管的阴极、所述第六电阻的第一端和所述第七电阻的第一端,所述第四电容的第一端和第二端对应接电源和地,所述第八电阻和所述第五电容并联在所述第六电阻的第二端和地之间,所述第九电阻和所述第六电容并联在所述第七电阻的第二端和所述放大芯片的输出端之间,所述放大芯片的正相输入引脚和反相输入引脚对应接所述第六电阻的第二端和所述第七电阻的第二端。
10.一种变压器,其特征在于,所述变压器包括权利要求1至9任一项所述的基于变压器的电流检测电路。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106934913A (zh) * 2017-02-20 2017-07-07 深圳怡化电脑股份有限公司 一种测量电感变化的系统与方法
CN107064627A (zh) * 2016-12-31 2017-08-18 西南交通大学 铁心多点接地故障下绕组频率响应测量系统及方法
CN108828305A (zh) * 2018-07-03 2018-11-16 国网冀北电力有限公司检修分公司 一种变压器铁芯接地电流测量装置
CN108983015A (zh) * 2018-10-17 2018-12-11 山东众志润晖医疗科技有限公司 一种用于医疗设备的实时检测系统及其方法
CN109188053A (zh) * 2018-09-25 2019-01-11 国网黑龙江省电力有限公司佳木斯供电公司 大型变压器铁芯接地电流在线监测系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107064627A (zh) * 2016-12-31 2017-08-18 西南交通大学 铁心多点接地故障下绕组频率响应测量系统及方法
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CN106934913A (zh) * 2017-02-20 2017-07-07 深圳怡化电脑股份有限公司 一种测量电感变化的系统与方法
CN108828305A (zh) * 2018-07-03 2018-11-16 国网冀北电力有限公司检修分公司 一种变压器铁芯接地电流测量装置
CN109188053A (zh) * 2018-09-25 2019-01-11 国网黑龙江省电力有限公司佳木斯供电公司 大型变压器铁芯接地电流在线监测系统
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