本實用新型專利技術涉及一種新型輸變電設備的監測裝置，特別涉及一種變壓器套管在線監測裝置。它可以對變壓器套管的泄露電流進行監測，并計算出介損值和電容量等值，并將數據結果送至其它系統；其中硬件實現選用TI公司的DSP芯片TMS320F28335作為主處理器，外圍電路設計了RS485電路、濾波電路、AD轉換電路等，通過套管適配器將套管的泄露電流轉換為電壓小信號，并通過電纜將此信號傳送至本實用新型專利技術監測裝置，同時本實用新型專利技術監測裝置采集電源電壓作為參考電壓，以便計算介損時作為參考相位基準，同時此參考電壓也作為AD轉換的啟動時刻，以便進行整周期數據采樣，軟件將采集的原始數據進行快速傅里葉變換等計算，得出相關計算結果，并將計算結果上傳至在線監測系統后臺。將計算結果上傳至在線監測系統后臺。將計算結果上傳至在線監測系統后臺。
【技術實現步驟摘要】
一種變壓器套管在線監測裝置
[0001]本技術涉及一種輸變電設備的監測裝置，特別涉及智能變電站的一種變壓器套管在線監測裝置。
技術介紹
[0002]在電力系統中變壓器是最重要的一次電氣設備，它的運行狀況是否良好將直接關系到整個電網的安全運行，同時也是避免電力系統發生重大事故的重要安全屏障，而套管又是變壓器本體上發生故障較多的部件，因此既要提高設備的運行可靠性，又要確保較高的供電可靠率，這就對電力設備的維護提出了更高的要求，傳統的定期檢修存在試驗周期長、強度大和有效性差等缺點，難以滿足電力系統對可靠性的要求，以狀態檢修逐步代替定期檢修已成為電力系統設備檢修的必然趨勢，為此，我們提出一種變壓器套管在線監測裝置。
技術實現思路
[0003]本技術的目的是提供一種變壓器套管在線監測裝置，已解決上述背景中提出的傳統的定期檢修存在試驗周期長，強度大和有效性差等缺點，難以滿足電力系統對可靠性的要求的問題。
[0004]本技術提供了一種變壓器套管在線監測裝置，其中內部硬件主要包括三相電流傳感器、DSP數據采集板、電源板，其他部分包括電壓基準電路設計、軟件的設計和數據通訊。
[0005]進一步的，電壓基準電路的設計，電壓基準電路的作用主要是給軟件計算提供參考電壓相位，同時作為AD轉換電路的啟動信號，電壓基準取自電源供電電路，通過變壓器將高電壓變為正弦的小信號之后，再經過過零比較器，將正弦信號變換為方波信號，然后再將此信號調理為DSP處理器可以識別的幅值，此信號接在DSP的外部中斷引腳上，相關軟件在此外部中斷內執行相關的各種操作。
[0006]進一步的，軟件的設計，軟件主要實現核心和各功能模塊的初始化，數據通訊、參數設置等基本功能，同時包括模擬信號的AD采樣，電壓基準的測量，信號頻率周期的測量等功能，軟件采用C語言編程，前后臺軟件設計，開發環境為CCS。
[0007]優選的，本技術的通訊接口采用RS485接口和MODBUS通訊點表。
[0008]優選的，所述的三相電流傳感器電流傳感器選擇山東元星電子科技有限公司的零磁通傳感器，其輸入額定電流為50mA，額定輸出3.53V。其主要作用是將變壓器套管末屏的泄露電流轉換為DSP數據采集板可以監測的信號。
[0009]優選的，DSP數據采集板中處理器(DSP芯片)采用TI公司的DSP芯片，型號為TMS320F28335，主要資源為：256K*16的FLASH、34K*16的SARAM、8個定時器、3個串口、2個CAN接口、工作溫度為
–
40℃
???
85℃。
[0010]優選的，比例運算電路中的運算放大器選擇OPA2277,主要參數，超低補償電壓:10
μv，超低漂移:
±
0.1μv/℃，高開環增益:134分貝，高共模抑制:140dB，高功率拒絕:130dB，低偏置電流:1nA max，供電范圍廣:
±
2V～
±
18V，低靜態電流:800μa。
[0011]優選的，AD轉換電路中的AD轉換器選擇AD公司的AD7606，8通道同時采樣，+
?
10V+
?
5V雙極性輸入，單5V電源，7kV ESD模擬輸入保護，輸入阻抗1MΩ，自帶基準源，所有通道16位200K采樣率，過采樣數字濾波，靈活的并行口串行口通訊，95.5dB SNR,
?
107dB THD，
±
0.5LSB INL,
±
0.5LSB DNL，低功耗100mW，標準模式25mW。
[0012]優選的，RS485電路中的接口芯片選擇周立功的RSM485HT，主要參數，選擇廣州立功科技股份有限公司的RSM3485HT，它是集成電源隔離，電氣隔離，RS485接口芯片和總線保護器件于一身，方便嵌入用戶設備，使產品具有連接RS485網絡的功能。該系列模塊采用灌封工藝，具有很好的隔離特性，隔離電壓高達2500VDC。不改變RS485自身原有特性，包含發送引腳及接受引腳，無需控制引腳，實現自動流向控制。
[0013]本技術通過實時、長期的在線監測變電站內變壓器套管各參量真實地反映運行中變壓器套管狀況并可以預測故障，不但可以為狀態檢修積累重要的經驗數據，同時其研究成果可為狀態檢修提供理論依據。
[0014]本技術的優點
[0015]本技術一種變壓器套管在線監測裝置與現有技術相比具有如下技術特性：
[0016]1、不需要采集PT的二次電壓，所以減少了現場施工的材料成本，減少了施工周期，提供了調試效率，同時由于不采集PT二次電壓，此電壓的測量誤差就不會帶入本系統中，所以提高了測量精度；
[0017]2、本監測裝置在進行數據采集前，先測量系統頻率，根據系統頻率的變化調整采樣率，同時采集的起始時刻選擇在參考電壓的過零點，這樣可以減少頻譜泄露，提高計算精度；
[0018]3、本監測裝置每周期采集512點，并將10個周期的平均值作為計算結果，提高數據的穩定性、可靠性。
附圖說明
[0019]圖1是一具體實施例中一種變壓器套管在線監測裝置的硬件技術圖；
[0020]圖2是一具體實施例中一種變壓器套管在線監測裝置的軟件流程圖；
[0021]附圖編號：1
?
三相電流傳感器、2
?
電源板、3
?
DSP數據采集板、31
?
保護電路、32
?
低通濾波電路、33
?
比例運算電路、34
?
AD轉換電路、35
?
DSP芯片、36
?
EEPROM電路、37
?
撥碼地址電路、38
?
RS485電路、39
?
RAM電路、310
?
過零比較器、311
?
光耦隔離電路。
具體實施方式
[0022]下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。
[0023]本技術一種變壓器套管在線監測裝置主要由三相電流傳感器1、DSP數據采集板3、電源板2和鋁型材外殼組成，其中DSP數據采集板3和電源2板裝在鋁型材外殼內的導軌
上，三相電流傳感器1裝在變壓器套管的末屏上，三相電流傳感器1與DSP數據采集板3之間通過信號電纜相連。
[0024]如圖1所示，本技術外設單元電路有保護電路31、低通濾波電路32、比例運算電路33、AD轉換電路34、RS485電路38、EEPROM電路36、外擴RAM電路37等。本技術的電源板主要功能是將輸入的AC本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種變壓器套管在線監測裝置，其特征在于，包括三相電流傳感器(1)、DSP數據采集板(3)、電源板(2)、裝置外殼，所述三相電流傳感器(1)設置在變壓器套管末屏上，所述DSP數據采集板(3)和電源板(2)位于在裝置外殼的導軌上，所述DSP數據采集板(3)與所述電源板(2)通過導線連接，所述三相電流傳感器(1)通過信號電纜與裝置外殼內的DSP數據采集板(3)連接,外接電源通過電纜與裝置外殼內的電源板(2)連接，使得電壓輸入到監測裝置中。2.根據權利要求1所述的一種變壓器套管在線監測裝置，其特征在于，所述DSP數據采集板(3)分為三個部分，即模擬信號處理部分、信號轉化部分、數字信號處理部分，所述模擬信號處理部分、信號轉化部分、數字信號處理部分依次連接。3.根據權利要求2所述的一種變壓器套管在線監測裝置，其特征在于，所述模擬信號處理部分包括保護電路(31)、低通濾波電路(32)、比例運算電路(33)，所述保護電路(31)、低通濾波電路(32)、比例運算電路(33)通過電子元件依次連接，其中比例運算電路(33)包括運算放大器、電阻...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王榮輝，陸士平，劉淵，
申請(專利權)人：上海銳開電氣設備有限公司，
類型：新型
國別省市：
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