CN211123049U - 一种变压器直流偏磁监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种变压器直流偏磁监测装置，包括电源插件、控制处理插件、I/O插件和信号采集单元；I/O插件包括开入插件、中性点电流信号输入插件、噪声信号输入插件、温度信号输入插件和开出插件；信号采集单元中，中性点电流采集单元采集变压器中性点电流信号，环境噪声采集单元采集变压器环境噪声信号，变压器温度采集单元采集变压器温度信号，分别通过相应的信号输入插件传输至控制处理插件，开入插件获取外部变压器并网开关状态信号传输至信号处理插件；控制处理插件通过开出插件输出开关控制信号。本实用新型可用于变压器直流偏磁监测，为监测结果的判断提供多种判据。
Description
技术领域
本实用新型涉及变压器监测技术领域，特别是一种变压器直流偏磁监测装置。
背景技术
变压器直流偏磁原因主要包括直流单极大地回线运行和地磁场扰动，由于变压器的原边等效阻抗对直流分量只呈现电阻特性，且电阻很小，因此很小的直流分量就会在绕组中形成很大的直流激磁磁势，造成变压器铁芯的工作磁化曲线发生偏移，即变压器偏磁现象。变压器直流偏磁会导致变压器噪声和振动加剧、电压电流波形畸变，产生谐波、变压器无功损耗增加和温度升高，给变压器的安全稳定运行造成了很大的影响。
常规用于变压器接地保护而安装于中性点的电磁式CT精度尚不能满足直流偏磁监测需求，且通过单个电流判据来进行直流偏磁监测的可靠性也无法满足需求。
发明内容
本实用新型的目的是，提供一种变压器直流偏磁监测装置，可用于变压器直流偏磁监测，为监测结果的判断提供多种判据。
本实用新型采取的技术方案为：一种变压器直流偏磁监测装置，包括电源插件、控制处理插件、I/O插件和信号采集单元；
电源插件提供装置工作电源；
所述I/O插件包括开入插件、中性点电流信号输入插件、噪声信号输入插件、温度信号输入插件和开出插件；
信号采集单元包括中性点电流采集单元、环境噪声采集单元和变压器温度采集单元；中性点电流采集单元采集变压器中性点电流信号，通过中性点电流信号输入插件，传输至控制处理插件；环境噪声采集单元采集变压器环境噪声信号，通过噪声信号输入插件，传输至控制处理插件；变压器温度采集单元采集变压器温度信号，通过温度信号输入插件，传输至控制处理插件；所述开入插件获取外部变压器并网开关状态信号，通过开入插件，传输至信号处理插件；
控制处理插件通过开出插件输出开关控制信号。
可选的，本实用新型还包括人机接口插件，人机接口插件通过串口连接控制处理插件。人机接口插件包括显示界面，可用于显示实时监测数据以及变压器直流偏磁判断结果和相关告警信息。
可选的，控制处理插件包括相互独立设置的DSP插件和CPU插件，DSP插件、CPU插件和I/O插件之间通过内部总线连接通信；I/O插件输出的信号经DSP插件传输至CPU插件；CPU插件直接通过开出插件输出开关控制信号。通过分别设置DSP插件和CPU插件，可将数据采集控制与数据处理的工作分离，减小由同一处理器完成所有控制处理的工作负荷。
可选的，CPU插件包括以太网控制器和物理层芯片，CPU插件通过物理层芯片和以太网控制器与网络中的上位机连接通信。可实现网络后台对变压器直流偏磁的实时监测。
可选的，所述I/O插件采用智能I/O插件，其包括多个I/O插件槽位，多个I/O插件槽位至少包括开入插件、中性点电流信号输入插件、噪声信号输入插件、温度信号输入插件和开出插件。智能I/O插件为现有技术，其各槽位可配置为不同的信号输入输出功能，或不配置I/O插件。槽位的数量可根据不同应用场合的需要进行配置，以能够支持可以同时配置不同数量的光CT信号、噪声、温度信号插件。
可选的，所述中性点电流采集单元包括柔性光学CT和光学互感器采集电路，柔性光学CT安装于变压器中性点，光学互感器采集电路将柔性光学CT采集到的中性点电流信号转换为光信号，输出至中性点电流信号输入插件的模拟信号输入端。该光学CT具有的电流测量回路可保障变压器中性点小电流的测量灵敏度和精度。
有益效果
本发明的优点和进步如下：
（1）通过同时采集变压器中性点电流、变压器环境噪声和变压器温度信号，可为变压器直流偏磁的判断提供多种判据，从而能够基于多判据综合判断提高检测灵敏度和精度；
（2）通过柔性光学CT感应变压器中性点电流，可提高信号采集的准确度，进而可提高变压器直流偏磁监测结果的准确度；
（3）通过智能I/O插件技术实现多种功能I/O插件的集成，提高了装置的集成度，可简化排线，方便装置应用时的安装布置。
附图说明
图1所示为本实用新型变压器直流偏磁监测装置的一种实施例结构示意框图；
图2所示为本实用新型的变压器直流偏磁监测原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例进一步描述。
实施例1
结合图1和图2，本实施例的变压器直流偏磁监测装置，包括电源插件、控制处理插件、I/O插件和信号采集单元；
电源插件提供装置工作电源；
I/O插件包括开入插件、中性点电流信号输入插件、噪声信号输入插件、温度信号输入插件和开出插件；
信号采集单元包括中性点电流采集单元、环境噪声采集单元和变压器温度采集单元；中性点电流采集单元采集变压器中性点电流信号，通过中性点电流信号输入插件，传输至控制处理插件；环境噪声采集单元采集变压器环境噪声信号，通过噪声信号输入插件，传输至控制处理插件；变压器温度采集单元采集变压器温度信号，通过温度信号输入插件，传输至控制处理插件；所述开入插件获取外部变压器并网开关状态信号，通过开入插件，传输至信号处理插件；
控制处理插件通过开出插件输出开关控制信号。
实施例2
如图1和图2所示，在实施例1的基础上，本实施例还包括人机接口插件，控制处理插件包括相互独立设置的DSP插件和CPU插件。
人机接口插件通过串口连接控制处理插件。人机接口插件可设置显示界面和指令控制界面，显示界面可用于显示实时监测数据以及变压器直流偏磁判断结果和相关告警信息。当需要现场控制，则可通过指令控制界面实现对监测装置的人工操作，如启停机、初始化控制等。
CPU插件包括以太网控制器和物理层芯片，CPU插件通过物理层芯片和以太网控制器与网络中的上位机连接通信。可实现网络后台对变压器直流偏磁的实时监测。当需要远程监控时，上位机通过网络连接到以太网控制器和CPU插件的物理层芯片，以太网控制器将解析的报文连接送给CPU插件的物理层芯片，CPU插件的物理层芯片处理报文数据请求，将监测结果经以太网控制器反馈回上位机，实现装置与上位机之间的通信。
DSP插件、CPU插件和I/O插件之间通过内部总线连接通信；I/O插件输出的信号经DSP插件传输至CPU插件；CPU插件直接通过开出插件输出开关控制信号。通过分别设置DSP插件和CPU插件，可将数据采集控制与数据处理的工作分离，减小由同一处理器完成所有控制处理的工作负荷。
本实施例中，I/O插件采用智能I/O插件，其包括多个I/O插件槽位，多个I/O插件槽位至少包括开入插件、中性点电流信号输入插件、噪声信号输入插件、温度信号输入插件和开出插件。智能I/O插件为现有技术，其一般可提供可视化的配置界面，各槽位可配置为不同的信号输入输出功能，或不配置I/O插件。槽位的数量可根据不同应用场合的需要进行配置，以能够支持可以同时配置不同数量的光CT信号、噪声、温度信号插件。
本实用新型的构思为：当变压器并网运行后，中性点电流会存在一定的基波分量，通过对变压器中性点电流的基波分量和变压器并网开关位置的监测，实现变压器中性点电流测量回路断线监测功能。
本实施例中，中性点电流采集单元包括柔性光学CT和光学互感器采集电路，柔性光学CT安装于变压器中性点，光学互感器采集电路将柔性光学CT采集到的中性点电流信号转换为光信号，输出至中性点电流信号输入插件的模拟信号输入端。该柔性光学CT具有变压器中性点小电流精确测量的特点，其电流测量回路可保障变压器中性点小电流的测量灵敏度和精度。
如图2所示，与发电机（GEN）相连的变压器（T）的中性点安装了柔性光学CT，光CT信号通过光学互感器采集单元转换为光信号，变压器直流偏磁装置同时采集光CT光信号、环境噪声信号和变压器温度信号，在得到多判据监测数据后，变压器直流偏磁的判断依据可以是：当变压器中性点电流直流分量大于电流报警定值、变压器噪声大于噪声报警定值且变压器温度大于温度报警定值时，判断为发生变压器直流偏磁。而当变压器中性点电流基波分量小于预设定值门槛，且变压器并网开关处于合位时，则判定为变压器中性点电流测量回路断线。即控制处理插件或CPU插件通过将接收到的采集信号数据与预设的定值进行对比，得到监测结果。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种变压器直流偏磁监测装置，其特征是，包括电源插件、控制处理插件、I/O插件和信号采集单元；
电源插件提供装置工作电源；
所述I/O插件包括开入插件、中性点电流信号输入插件、噪声信号输入插件、温度信号输入插件和开出插件；
信号采集单元包括中性点电流采集单元、环境噪声采集单元和变压器温度采集单元；中性点电流采集单元采集变压器中性点电流信号，通过中性点电流信号输入插件，传输至控制处理插件；环境噪声采集单元采集变压器环境噪声信号，通过噪声信号输入插件，传输至控制处理插件；变压器温度采集单元采集变压器温度信号，通过温度信号输入插件，传输至控制处理插件；所述开入插件获取外部变压器并网开关状态信号，通过开入插件，传输至信号处理插件；
控制处理插件通过开出插件输出开关控制信号。
2.根据权利要求1所述的变压器直流偏磁监测装置，其特征是，还包括人机接口插件，人机接口插件通过串口连接控制处理插件。
3.根据权利要求1所述的变压器直流偏磁监测装置，其特征是，控制处理插件包括相互独立设置的DSP插件和CPU插件，DSP插件、CPU插件和I/O插件之间通过内部总线连接通信；I/O插件输出的信号经DSP插件传输至CPU插件；CPU插件直接通过开出插件输出开关控制信号。
4.根据权利要求3所述的变压器直流偏磁监测装置，其特征是，CPU插件包括以太网控制器和物理层芯片，CPU插件通过物理层芯片和以太网控制器与网络中的上位机连接通信。
5.根据权利要求1所述的变压器直流偏磁监测装置，其特征是，所述I/O插件采用智能I/O插件，其包括多个I/O插件槽位，多个I/O插件槽位至少包括开入插件、中性点电流信号输入插件、噪声信号输入插件、温度信号输入插件和开出插件。
6.根据权利要求1所述的变压器直流偏磁监测装置，其特征是，所述中性点电流采集单元包括柔性光学CT和光学互感器采集电路，柔性光学CT安装于变压器中性点，光学互感器采集电路将柔性光学CT采集到的中性点电流信号转换为光信号，输出至中性点电流信号输入插件的模拟信号输入端。
Priority Applications (1)
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| CN201921776672.6U CN211123049U (zh) | 2019-10-22 | 2019-10-22 | 一种变压器直流偏磁监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201921776672.6U CN211123049U (zh) | 2019-10-22 | 2019-10-22 | 一种变压器直流偏磁监测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211123049U true CN211123049U (zh) | 2020-07-28 |
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ID=71704959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921776672.6U Active CN211123049U (zh) | 2019-10-22 | 2019-10-22 | 一种变压器直流偏磁监测装置 |
Country Status (1)
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2019
- 2019-10-22 CN CN201921776672.6U patent/CN211123049U/zh active Active
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