CN210401506U - 一种变压器接地电流监测电路及系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种变压器接地电流监测电路及系统，包括与变压器的铁芯连接的铁芯接地电流检测装置；与所述变压器的夹件连接的夹件接地电流检测装置；与所述铁芯接地电流检测装置和所述夹件接地电流检测装置连接的电流变送器；与所述电流变送器连接的控制器；与所述控制器连接的显示器，实现了实时检测变压器铁芯和夹件的接地电流，减小人力、物力消耗的技术效果。

Description

一种变压器接地电流监测电路及系统

技术领域

本申请涉及电力设备检测技术领域，具体而言，涉及一种变压器接地电流监测电路及系统。

背景技术

目前，在电站的运行中，需要对变压器的铁芯、夹件的接地电流进行定期测量。但是，现有采用人工测量的方式，工作频率高、耗费人力、物力，同时由于是在带电部分作业，存在一定的风险和隐患，因此急需一种一种安全且能实时监测铁芯、夹件接地电流的方案。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种变压器接地电流监测电路及系统，用以实现实时检测铁芯和夹件的接地电流，减小人力、物力消耗的技术效果。

第一方面，本申请实施例提供了一种变压器接地电流监测电路，包括与变压器的铁芯连接的铁芯接地电流检测装置；与所述变压器的夹件连接的夹件接地电流检测装置；与所述铁芯接地电流检测装置和所述夹件接地电流检测装置连接的电流变送器；与所述电流变送器连接的控制器；与所述控制器连接的显示器。

在上述实现过程中，铁芯接地电流检测装置与变压器的铁芯连接，夹件接地电流检测装置与变压器的夹件连接。铁芯接地电流检测装置或者夹件接地电流检测装置检测到电流信号后经电流变送器转换后发送给控制器，控制器对转换后的信号进行处理后在显示器上进行显示，实现了实时检测变压器铁芯和夹件接地电流，节省人力、物力的技术效果。

进一步地，所述变压器接地电流监测电路还包括：与所述控制器连接的报警装置，用于在所述铁芯接地电流检测装置检测到的电流值或者在所述夹件接地电流检测装置检测到的电流值超过预设值时进行报警提示。

在上述实现过程中，变压器接地电流监测电路还设置了与控制器连接的报警装置，在铁芯接地电流检测装置检测到的电流值或者夹件接地电流检测装置检测到的电流值超过预设值时进行报警提示，实现了及时发现铁芯或者夹件的接地故障这一技术效果。

进一步地，所述铁芯接地电流检测装置包括：与所述变压器的第一铁芯连接的第一铁芯接地电流检测装置；与所述变压器的第二铁芯连接的第二铁芯接地电流检测装置；与所述变压器的第三铁芯连接的第三铁芯接地电流检测装置。

在上述实现过程中，三相变压器各相的铁芯都连接了对应的铁芯接地电流检测装置，实现了实时检测三相变压器各相的铁芯的接地电流这一技术效果。

进一步地，所述夹件接地电流检测装置包括：与所述变压器的第一夹件连接的第一夹件接地电流检测装置；与所述变压器的第二夹件连接的第二夹件接地电流检测装置；与所述变压器的第三夹件连接的第三夹件接地电流检测装置。

在上述实现过程中，三相变压器各相的夹件也连接了对应的夹件接地电流检测装置，实现了实时检测三相变压器各相的夹件的接地电流这一技术效果。

进一步地，所述控制器为可编程逻辑控制器。

在上述实现过程中，选用可编程逻辑控制器作为本申请实施例的控制器，降低了监测电路能耗的同时增强了抗干扰能力，使监测电路更加可靠，同时增加了监测电路的可扩展性。

进一步地，所述变压器接地电流监测电路还包括：与所述控制器连接的现地控制单元；所述现地控制单元包括通讯装置，所述通讯装置用于将所述铁芯接地电流检测装置检测到的电流值或者所述夹件接地电流检测装置检测到的电流值发送给上位机。

在上述实现过程中，变压器接地电流监测电路还包括现地控制单元，现地控制单元设置了通信装置，通过通讯装置，可以将变压器接地电流监测电路的检测结果实时的发送给上位机，实现对变压器铁芯和夹件接地电流的远程监测。

进一步地，所述现地控制单元与所述控制器通过RS485总线连接。

在上述实现过程中，现地控制单元与控制器通过RS485总线连接，增加了监测电路的抗共模干扰能力。

第二方面，本申请实施例提供一种变压器接地电流监测系统，包括上位机；与所述上位机连接的多个变压器接地电流监测电路；所述上位机用于存储所述变压器接地电流监测电路中铁芯接地电流检测装置检测到的电流值和夹件接地电流检测装置检测到的电流值，生成报表。

在上述实现过程中，变压器接地电流监测系统包括上位机以及与上位机连接的多个变压器接地电流监测电路，各个变压器接地电流监测电路将检测到的变压器的铁芯接地电流和夹件接地电流发送给上位机，上位机对上述数据进行存储，生成报表，并在上位机上进行显示，实现了对变压器铁芯接地电流和夹件接地电流的远程监测。

进一步地，所述变压器接地电流监测系统还包括：与变压器接地电流监测电路中的现地控制单元连接的无线通信模块，所述变压器接地电流监测电路通过所述无线通信模块与所述上位机连接。

在上述实现过程中，变压器接地电流监测电路中的现地控制单元还设置了无线通信模块，变压器接地电流监测电路通过无线通信模块与上位机连接，实现了检测数据的远程传输。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的变压器接地电流监测电路结构示意图；

图2为本申请实施例提供的变压器接地电流监测系统结构示意图I；

图3为本申请实施例提供的变压器接地电流监测系统结构示意图II。

图标：10-变压器接地电流监测系统；100-变压器接地电流监测电路；200-控制屏；210-控制器；220-显示器；300-三相变压器；310-三相变压器A相；311-第一铁芯；312-第一夹件；313-第一铁芯接地电流检测装置；314-第一夹件接地电流检测装置；320-三相变压器B相；321-第二铁芯；322-第二夹件；323-第二铁芯接地电流检测装置；324-第二夹件接地电流检测装置；330-三相变压器C相；331-第三铁芯；332-第三夹件；333-第三铁芯接地电流检测装置；334-第三夹件接地电流检测装置；400-现地控制单元；410-通讯装置；500-报警装置；600-上位机。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参看图1，图1是本申请实施例提供的变压器接地电流监测电路结构示意图。

本申请实施例提供的变压器接地电流监测电路100包括与变压器的铁芯连接的铁芯接地电流检测装置；与变压器的夹件连接的夹件接地电流检测装置；与铁芯接地电流检测装置和夹件接地电流检测装置连接的电流变送器；与电流变送器连接的控制器210；与控制器210连接的显示器220。

在一种可能性的实施方式中，变压器为三相变压器300，三相变压器A相310的第一铁芯311的引出线上连接有第一铁芯接地电流检测装置313，A相第一夹件312的引出线上连接有第一夹件接地电流检测装置314。三相变压器B相320的第二铁芯321的引出线上连接有第二铁芯接地电流检测装置323，B相第二夹件322的引出线上连接有第二夹件接地电流检测装置324。三相变压器C相330的第三铁芯331的引出线上连接有第三铁芯接地电流检测装置333，C相第三夹件332的引出线上连接有第三夹件接地电流检测装置334。控制器210为可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，显示器220为触摸屏，两者结合组成控制屏200。上述铁芯接地电流检测装置和夹件接地电流检测装置选用磁平衡式(闭环)电流传感器，磁平衡式(闭环)电流传感器安装在变压器各相铁芯和夹件的引出线上。在检测到变压器铁芯或者夹件的接地电流时，磁平衡式(闭环)电流传感器生成对应的电信号，电流变送器将该电信号转换为4-20mA的模拟量信号，然后发送给PLC，PLC根据设定的程序对模拟量信号进行处理，然后发送给触摸屏，实现变压器铁芯和夹件接地电流的实时显示。

本申请实施例提供的变压器接地电流监测电路100还包括与PLC连接的现地控制单元400(Local Control Unit，LCU)，LCU设置有通讯装置410。LCU与PLC通过RS485通讯总线连接，PLC处理后的数据通过RS485总线发送给LCU，然后通过通讯装置410发送给远端的上位机600，上位机600根据接收到的数据在上位机600的显示屏上进行变压器铁芯和夹件接地电流的显示并生成对应的报表并存储在存储器中，既实现了远程监测变压器铁芯和夹片的接地电流，也方便调用历史数据对运行数据进行分析比较。

本申请实施例提供的变压器接地电流监测电路100还包括与PLC连接的报警装置500。在PLC中，可以根据电流变送器的量程对模拟量的上下限值进行标定，并根据DL/T596-2005《电力设备预防性试验规程》的要求预警值，当变压器铁芯或者夹件的接地电流对应的模拟量超过预警值时，进行报警提示。

在一种可能的实施方式中，电流变送器的量程为0-100mA，报警值设为85mA，PLC根据电流变送器发送过来的模拟量信号解析出铁芯或者夹件的接地电流大小，若铁芯或者夹件的接地电流大于85mA，PLC向报警装置500输出一个接地电流过大的报警信号，报警装置500接收到报警信号进行报警提示。

具体地，报警装置500可以是蜂鸣器、语音播报模块等，当使用蜂鸣器作为报警装置500时，PLC除了向蜂鸣器发送报警信号以外，还会向显示器220发送文字提示信息，上述文字提示信息包括接地电流过大的变压器的位置以及接地电流的大小。当使用语音播报模块(例如WT588CM01/M02语音模块)作为报警装置500时，PLC向语音播报模块发送报警信号，语音播报模块根据接收到的报警信号，语音提示出现接地电流过大的电压器的位置，让维护人员及时获知故障变压器的信息并进行检修，减小了变压器铁芯或者夹件接地故障造成的损失。

请参看图2、图3，图2是本申请实施例提供的变压器接地电流监测系统结构示意图I；图3是本申请实施例提供的变压器接地电流监测系统结构示意图II。

本申请实施例提供的变压器接地电流监测系统10包括上位机600，与上位机600连接的变压器接地电流监测电路100，上位机600用于存储变压器接地电流监测电路100中铁芯接地电流检测装置检测到的电流值和夹件接地电流检测装置检测到的电流值，生成报表。

在一种可能的实施方式中，变压器接地电流监测电路100中的LCU上设有通讯装置410，变压器接地电流监测电路100通过该通讯装置410与上位机600建立通信连接，将检测到的铁芯或者夹件的接地电流值发送给上位机600，上位机600将接收到铁芯或者夹件的接地电流值存储在存储器中，并生成报表，报表中记录了每次检测到的铁芯或者夹件的接地电流值对应的时间点，方便调用历史数据进行分析比较。一台上位机600可以与多个变压器接地电流监测电路100连接，上位机600在接收到各个变压器接地电流监测电路100检测到的铁芯或者夹件的接地电流值时会在上位机600的显示屏上进行实时更新，以便工作人员及时获知各个变压器铁芯或者夹件的接地状态。

具体地，LCU上的通讯装置410可以是无线通信模块(例如WiFi通讯模块、ZigBee通讯模块、4G通信模组、5G通信模组等)，无线通信模块通过预设的密钥和IP地址与上位机600连接，铁芯接地电流检测装置检测到接地电流或者夹件接地电流检测装置检测到接地电流后生成对应的电信号，经过电流变送器转换为模拟量信号和开关量，发送给PLC，然后在与PLC连接的显示器220上进行实时显示，实现现地监测；除此之外，PLC通过RS485总线将上述电信号发送给LCU；LCU再通过无线通信模块发送给上位机600，上位机600在显示屏上对接收到的接地电流进行实时显示，存储检测到的铁芯接地电流或者夹件接地电流并生成报表，实现远程监测。

综上所述，本申请实施例提供一种变压器接地电流监测电路及系统，通过设置在变压器铁芯上的铁芯接地电流检测装置和设置在变压器夹件上的夹件接地电流检测装置，对变压器铁芯和夹件的接地电流进行实时检测，然后通过设置的电流变送器将检测到的电信号转换为4-20mA的模拟量信号，发送给PLC，PLC对接收到的模拟量信号进行处理后在显示器上进行实时显示，实现了变压器铁芯和夹件接地电流的现地实时在线监测；通过与PLC连接的LCU上设置的通讯装置将上述模拟量信号发送给上位机，实现了变压器铁芯和夹件接地电流的远程在线监测。提高了变压器铁芯和夹件接地电流的检测效率，减小了人力、物力消耗。通过设置的报警装置，在铁芯或者夹件的接地电流达到预警值时，及时进行报警提示，通知维护人员进行检修，减小对变压器等设备的影响。

值得说明的是，以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种变压器接地电流监测电路，其特征在于，包括：

与变压器的铁芯连接的铁芯接地电流检测装置；

与所述变压器的夹件连接的夹件接地电流检测装置；

与所述铁芯接地电流检测装置和所述夹件接地电流检测装置连接的电流变送器；

与所述电流变送器连接的控制器；

与所述控制器连接的显示器。

2.根据权利要求1所述的变压器接地电流监测电路，其特征在于，所述变压器接地电流监测电路还包括：

与所述控制器连接的报警装置，用于在所述铁芯接地电流检测装置检测到的电流值或者所述夹件接地电流检测装置检测到的电流值超过预设值时进行报警提示。

3.根据权利要求1所述的变压器接地电流监测电路，其特征在于，所述铁芯接地电流检测装置包括：

与所述变压器的第一铁芯连接的第一铁芯接地电流检测装置；

与所述变压器的第二铁芯连接的第二铁芯接地电流检测装置；

与所述变压器的第三铁芯连接的第三铁芯接地电流检测装置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的变压器接地电流监测电路，其特征在于，所述夹件接地电流检测装置包括：

与所述变压器的第一夹件连接的第一夹件接地电流检测装置；

与所述变压器的第二夹件连接的第二夹件接地电流检测装置；

与所述变压器的第三夹件连接的第三夹件接地电流检测装置。

5.根据权利要求1所述的变压器接地电流监测电路，其特征在于，所述控制器为可编程逻辑控制器。

6.根据权利要求1所述的变压器接地电流监测电路，其特征在于，所述变压器接地电流监测电路还包括：

与所述控制器连接的现地控制单元；

所述现地控制单元包括通讯装置，所述通讯装置用于将所述铁芯接地电流检测装置检测到的电流值或者所述夹件接地电流检测装置检测到的电流值发送给上位机。

7.根据权利要求6所述的变压器接地电流监测电路，其特征在于，所述现地控制单元与所述控制器通过RS485总线连接。

8.一种变压器接地电流监测系统，其特征在于，包括：

上位机；

与所述上位机连接的多个变压器接地电流监测电路；

所述上位机用于存储所述变压器接地电流监测电路中铁芯接地电流检测装置检测到的电流值和夹件接地电流检测装置检测到的电流值，生成报表。

9.根据权利要求8所述的变压器接地电流监测系统，其特征在于，所述变压器接地电流监测电路包括：

与变压器接地电流监测电中的现地控制单元连接的无线通信模块，所述变压器接地电流监测电路通过所述无线通信模块与所述上位机连接。

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