CN208705421U - 一种泄漏电流远程分析诊断装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种泄漏电流远程分析诊断装置，包括分压电路、比例运算电路、低通滤波电路、模数转换模块、光电转换模块和微处理芯片，分压电路的输入端与变压器的铁芯的接地电流端电连接；分压电路为比例运算电路提供输入电压降；比例运算电路的输出端与低通滤波电路的输入端电连接；低通滤波电路的输出端与模数转换模块的输入端电连接；模数转换模块的输出端与微处理芯片的输入端电连接；微处理芯片的第一输出端与光电转换模块的输入端电连接；光电转换模块的输出端与光纤连接。本实用新型有效实现了对变压器的检测和保护；而且由于运算放大器、模数转换模块、微处理芯片都使用统一电源，省去了相关的变压电路，装置的结构更简单，体积更小。

Description

一种泄漏电流远程分析诊断装置

技术领域

本实用新型涉及变压器检测领域，更具体地，涉及一种泄漏电流远程分析诊断装置。

背景技术

主变压器是最重要的电力设备之一，其直接关系到电能的正常转换和传输，主变压器主要由铁芯和绕组等组成。而铁芯故障时主变常见的故障之一。铁芯多点接地使铁芯与地网间形成闭合回路而产生环流，引起铁芯局部或整体过热，铁芯局部或者整体过热会加速绝缘材料老化和绝缘油分解，从而导致铁芯整体绝缘性能和机械性能下降，影响变压器的安全稳定运行。更严重的可能使得主变的接地扁铁熔断或烧坏铁芯，导致铁芯电位悬浮，产生放电现象损坏变压器。铁芯多点接地最直接的现象就是铁芯接地电流变大。

实用新型内容

本实用新型克服了现有主变压器检测的缺陷，提供了一种新的泄漏电流远程分析诊断装置。本实用新型通过利用分压电路和比例运算电路对主变压器的接地电流进行采样分析，有效实现了对主变压器的检测和保护。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种泄漏电流远程分析诊断装置，安装在变压器的铁芯的接地电流端，包括分压电路、比例运算电路、低通滤波电路、模数转换模块、光电转换模块和微处理芯片，其中，

所述的分压电路的输入端与变压器的铁芯的接地电流端电连接；

所述的分压电路为比例运算电路提供输入电压降；

所述的比例运算电路的输出端与低通滤波电路的输入端电连接；

所述的低通滤波电路的输出端与模数转换模块的输入端电连接；

所述的模数转换模块的输出端与微处理芯片的输入端电连接；

所述的微处理芯片的第一输出端与光电转换模块的输入端电连接；

所述的光电转换模块的输出端与光纤连接。

本实用新型工作过程如下：

通过分压电路对变压器的铁芯的接地电流进行分压，然后通过比例运算电路进行进一步的分压，再经过低通滤波电路进行过滤。最后的得到的滤波信号传输至微处理芯片。微处理芯片根据滤波信号进行线性转换，得到关于变压器的铁芯的接地电流的数值，并对变压器的铁芯进行判断。同时，通过光电转换模块将变压器的铁芯的接地电流的数值通过光纤传输至后台的系统，统一分析。

在一种优选的方案中，所述的低通滤波电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一运算放大器，其中，

所述的第一电阻的一端作为低通滤波电路的输入端，第一电阻的另一端与第二电阻的一端电连接；

所述的第二电阻的另一端接地；

所述的第一电阻的另一端与第一电容的一端电连接；

所述的第一电阻的另一端与第二电容的一端电连接；

所述的第一电容的另一端与第三电阻的一端电连接；

所述的第三电阻的另一端与第二电容的另一端电连接；

所述的第二电容的另一端与第一运算放大器的反相输入端电连接；

所述的第一电容的另一端与第一运算放大器的输出端电连接；

所述的第一运算放大器的同相输入端与第三电容的一端电连接；

所述的第三电容的另一端接地；

所述的第一运算放大器的同相输入端与第四电阻的一端电连接；

所述的第四电阻的另一端接地；

所述的第一运算放大器的同相输入端与第五电阻的一端电连接；

所述的第五电阻的另一端接电源。

本优选方案中，低通滤波电路是二阶低通滤波电路，具有较快的衰减特性。

在一种优选的方案中，所述的分压电路包括第六电阻和第七电阻，所述的比例运算电路包括第二运算放大器、第八电阻、第九电阻、第十电阻和第十一电阻，其中，

所述的第六电阻的一端作为分压电路的输入端，第六电阻的一端与第八电阻的一端电连接；

所述的第六电阻的另一端与第七电阻的一端电连接；

所述的第七电阻的另一端接地；

所述的第八电阻的另一端与第二运算放大器的同相输入端电连接；

所述的第六电阻的另一端与第九电阻的一端电连接；

所述的第九电阻的另一端与第二运算放大器的反相输入端电连接；

所述的第八电阻的另一端与第十电阻的一端电连接；

所述的第十电阻的另一端接地；

所述的第九电阻的另一端与第十一电阻的一端电连接；

所述的第十一电阻的另一端与第二运算放大器的输出端电连接，第二运算放大器的输出端作为比例运算电路的输出端。

在一种优选的方案中，所述的第八电阻的电阻值等于第十电阻的电阻值。

本优选方案中，第八电阻的电阻值等于第十电阻的电阻值，使得输出电压直接等于第六电阻的两端电压降。

在一种优选的方案中，所述的第二运算放大器是ADA4096。

本优选方案中，ADA4096是轨到轨运放，具有输入过压保护功能，对于高于或低于供电轨的电压32V以内的范围，不会发生反相或闩锁。当采集端发生突然断路或者其他问题引起采集电压过大时，会对测试装置进行过电压保护。

在一种优选的方案中，所述的泄漏电流远程分析诊断装置还包括第一稳压二极管和第二稳压二极管，其中，

所述的第一稳压二极管的阳极与低通滤波电路的输出端电连接；

所述的第一稳压二极管的阴极接电源；

所述的第二稳压二极管的阴极与低通滤波电路的输出端电连接；

所述的第二稳压二极管的阳极接地。

本优选方案中，第一稳压二极管和第二稳压二极管提供稳压的作用。

在一种优选的方案中，所述的泄漏电流远程分析诊断装置还包括数据存储器，所述的数据存储器的输入端与微处理芯片的第二输出端电连接。

本优选方案中，数据存储器用于存储变压器的铁芯的接地电流的数值。

在一种优选的方案中，所述的模数转换模块是AD7920。

在一种优选的方案中，运算放大器、模数转换模块、微处理芯片都使用相同的电源。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：

本实用新型通过利用分压电路和比例运算电路对主变压器的接地电流进行采样分析，有效实现了对主变压器的检测和保护；而且由于运算放大器、模数转换模块、微处理芯片都使用统一电源，省去了相关的变压电路，装置的结构更简单，体积更小。

附图说明

图1为实施例的模块图。

图2为实施例的低通滤波电路图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

如图1所示，一种泄漏电流远程分析诊断装置，安装在变压器的铁芯的接地电流端，包括分压电路、比例运算电路、低通滤波电路、AD7920、第一稳压二极管、第二稳压二极管、光电转换模块、MSP430F149和TF卡，其中，

分压电路的输入端与变压器的铁芯的接地电流端电连接；

分压电路为比例运算电路提供输入电压降；

比例运算电路的输出端与低通滤波电路的输入端电连接；

低通滤波电路的输出端与AD7920的输入端电连接；

第一稳压二极管的阳极与低通滤波电路的输出端电连接；

第一稳压二极管的阴极接5V电源；

第二稳压二极管的阴极与低通滤波电路的输出端电连接；

第二稳压二极管的阳极接地；

AD7920的输出端与MSP430F149的输入端电连接；

MSP430F149的第一输出端与TF卡的输入端电连接；

MSP430F149的第二输出端与光电转换模块的输入端电连接；

光电转换模块的输出端与光纤连接。

其中，如图2所示，低通滤波电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一运算放大器，其中，

第一电阻的一端作为低通滤波电路的输入端，第一电阻的另一端与第二电阻的一端电连接；

第二电阻的另一端接地；

第一电阻的另一端与第一电容的一端电连接；

第一电阻的另一端与第二电容的一端电连接；

第一电容的另一端与第三电阻的一端电连接；

第三电阻的另一端与第二电容的另一端电连接；

第二电容的另一端与第一运算放大器的反相输入端电连接；

第一电容的另一端与第一运算放大器的输出端电连接；

第一运算放大器的同相输入端与第三电容的一端电连接；

第三电容的另一端接地；

第一运算放大器的同相输入端与第四电阻的一端电连接；

第四电阻的另一端接地；

第一运算放大器的同相输入端与第五电阻的一端电连接；

第五电阻的另一端接电源。

其中，分压电路包括第六电阻和第七电阻，所述的比例运算电路包括ADA4096、第八电阻、第九电阻、第十电阻和第十一电阻，其中，

第六电阻的一端作为分压电路的输入端，第六电阻的一端与第八电阻的一端电连接；

第六电阻的另一端与第七电阻的一端电连接；

第七电阻的另一端接地；

第八电阻的另一端与ADA4096的同相输入端电连接；

第六电阻的另一端与第九电阻的一端电连接；

第九电阻的另一端与ADA4096的反相输入端电连接；

第八电阻的另一端与第十电阻的一端电连接；

第十电阻的另一端接地；

第九电阻的另一端与第十一电阻的一端电连接；

第十一电阻的另一端与ADA4096的输出端电连接，ADA4096的输出端作为比例运算电路的输出端；

第八电阻的电阻值等于第十电阻的电阻值。

本实施例工作过程：

通过分压电路对变压器的铁芯的接地电流进行分压，然后通过比例运算电路进行进一步的分压，再经过低通滤波电路进行过滤。最后的得到的滤波信号经过一对稳压二极管后传输至MSP430F149。MSP430F149根据滤波信号进行线性转换，得到关于变压器的铁芯的接地电流的数值，并对变压器的铁芯进行判断，并通过光电转换模块将变压器的铁芯的接地电流的数值通过光纤传输至后台系统进行统一分析，TF卡存储变压器的铁芯的接地电流的数值。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种泄漏电流远程分析诊断装置，安装在变压器的铁芯的接地电流端，其特征在于，包括分压电路、比例运算电路、低通滤波电路、模数转换模块、光电转换模块和微处理芯片，其中，

所述的分压电路的输入端与变压器的铁芯的接地电流端电连接；

所述的分压电路为比例运算电路提供输入电压降；

所述的比例运算电路的输出端与低通滤波电路的输入端电连接；

所述的低通滤波电路的输出端与模数转换模块的输入端电连接；

所述的模数转换模块的输出端与微处理芯片的输入端电连接；

所述的微处理芯片的第一输出端与光电转换模块的输入端电连接；

所述的光电转换模块的输出端与光纤连接；

所述的低通滤波电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一运算放大器，其中，

所述的第一电阻的一端作为低通滤波电路的输入端，第一电阻的另一端与第二电阻的一端电连接；

所述的第二电阻的另一端接地；

所述的第一电阻的另一端与第一电容的一端电连接；

所述的第一电阻的另一端与第二电容的一端电连接；

所述的第一电容的另一端与第三电阻的一端电连接；

所述的第三电阻的另一端与第二电容的另一端电连接；

所述的第二电容的另一端与第一运算放大器的反相输入端电连接；

所述的第一电容的另一端与第一运算放大器的输出端电连接；

所述的第一运算放大器的同相输入端与第三电容的一端电连接；

所述的第三电容的另一端接地；

所述的第一运算放大器的同相输入端与第四电阻的一端电连接；

所述的第四电阻的另一端接地；

所述的第一运算放大器的同相输入端与第五电阻的一端电连接；

所述的第五电阻的另一端接电源。

2.根据权利要求1所述的泄漏电流远程分析诊断装置，其特征在于，所述的分压电路包括第六电阻和第七电阻，所述的比例运算电路包括第二运算放大器、第八电阻、第九电阻、第十电阻和第十一电阻，其中，

所述的第六电阻的一端作为分压电路的输入端，第六电阻的一端与第八电阻的一端电连接；

所述的第六电阻的另一端与第七电阻的一端电连接；

所述的第七电阻的另一端接地；

所述的第八电阻的另一端与第二运算放大器的同相输入端电连接；

所述的第六电阻的另一端与第九电阻的一端电连接；

所述的第九电阻的另一端与第二运算放大器的反相输入端电连接；

所述的第八电阻的另一端与第十电阻的一端电连接；

所述的第十电阻的另一端接地；

所述的第九电阻的另一端与第十一电阻的一端电连接；

所述的第十一电阻的另一端与第二运算放大器的输出端电连接，第二运算放大器的输出端作为比例运算电路的输出端。

3.根据权利要求2所述的泄漏电流远程分析诊断装置，其特征在于，所述的第八电阻的电阻值等于第十电阻的电阻值。

4.根据权利要求3所述的泄漏电流远程分析诊断装置，其特征在于，所述的第二运算放大器是ADA4096。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的泄漏电流远程分析诊断装置，其特征在于，所述的泄漏电流远程分析诊断装置还包括第一稳压二极管和第二稳压二极管，其中，

所述的第一稳压二极管的阳极与低通滤波电路的输出端电连接；

所述的第一稳压二极管的阴极接电源；

所述的第二稳压二极管的阴极与低通滤波电路的输出端电连接；

所述的第二稳压二极管的阳极接地。

6.根据权利要求5所述的泄漏电流远程分析诊断装置，其特征在于，所述的泄漏电流远程分析诊断装置还包括数据存储器，所述的数据存储器的输入端与微处理芯片的第二输出端电连接。

7.根据权利要求1、2、3、4或6所述的泄漏电流远程分析诊断装置，其特征在于，所述的模数转换模块是AD7920。