CN103499763A - 一种实时在线远程监测变压器铁芯电流装置 - Google Patents

一种实时在线远程监测变压器铁芯电流装置 Download PDF

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赵敏
凌钊
史松涛
王海冰
曹飞翔
石伟
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State Grid Corp of China SGCC
Suzhou Power Supply Co of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
Suzhou Power Supply Co of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种实时在线远程监测变压器铁芯电流装置，包括用于采集变压器铁芯电流模拟信号和报警信号泄露电流传感器(1),通过数据采集柜(2)将电流模拟信号传化为数字信号，并将数字信号和报警信号通过串口设备(3)上传至监控管理装置(4)。该装置对电抗器铁芯运行状况进行全面、直观、实时的监控和智能分析，提供更精确、更及时、更完整的信息；提高工作效率、减轻工作人员劳动强度；同时可以为变压器的状态检修提供有效的技术支持；可以提高电网安全稳定水平和防灾减灾能力。

Description

一种实时在线远程监测变压器铁芯电流装置
技术领域
本发明涉及一种监测变压器电流装置，特别是涉及一种实时在线远程监测变压器铁芯电流装置。
 
背景技术   
电力变压器是电力***中最重要的电气设备，运行中一旦出现故障，将会对电力***造成严重的后果。正常运行的变压器铁芯一点接地，如果有两点或者两点以上同时接地，则铁芯与大地之间将形成电流回路，最大电流可以达到几十安培，将会造成铁芯过热，甚至烧毁。
目前判断变压器铁芯是否存在多点接地，以往的监测方式是由测试人员使用手持仪器定期进行监测和记录、钳形电流表定期监测铁芯接地电流的电气方法、测量铁芯对地绝缘电阻法和监测变压器绝缘油特征气体的气相色谱分析法，但这些方法都不能及时发现铁芯多点接地故障，一旦发生故障，也不能及时采取相应措施。
 
发明内容
本发明提供一种全面、直观、实时的在线远程监测变压器铁芯电流装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种实时在线远程监测变压器铁芯电流装置，包括泄露电流传感器、数据采集柜、串口设备和监控管理装置；
所述泄露电流传感器，设于变压器上，用于采集变压器铁芯电流模拟信号和报警信号；
所述数据采集柜，将电流模拟信号传化为数字信号，并将数字信号和报警信号通过串口设备上传至监控管理装置；
所述串口设备，对多台数据采集柜进行数据采集；
所述监控管理装置，对串口设备传送的数据进行处理，实时显示电流模拟信号和报警信号，同时提供历史数据查询和历史数据报表打印。
进一步地，所述泄露电流传感器的输出端与数据采集柜的输入端连接，数据采集柜的输出端与串口设备的输入端连接，串口设备的输出端通过内部局域网或广域网与监控管理装置的输入端连接。
进一步地，所述串口设备包括对时处理器、中央处理器、补招数据器和数据转发器；
对时处理器，对采补数据和时间进行校验，保证数据与时间始终一致；
    补招数据器，对于网络断线丢失的数据，当网络恢复后，可以进行数据的补采；
    中央处理器和数据转发器，对采集过来的电流数据通过内部局域网或广域网将数据发送到监控管理装置。
进一步地，所述串口设备内置至少一个RS-484口。
进一步地，所述数据采集柜主要由信号放大器、数模转换器、中央处理器、声光报警器、485接口和数字显示仪组成；信号放大器输入端与泄露电流传感器输出端连接，信号放大器输出端与数模转换器输入端连接，数模转换器输出端与中央处理器的输入端连接，中央处理器的输出端与声光报警器、数字显示仪和485接口的输入端连接，485接口的输出端与串口设备的输入端连接。
由以上技术方案可知，本发明具有如下有益效果：
    该实时在线远程监测变压器铁芯电流装置的数据采集器能够实时的采集变压器等电气设备的泄漏电流参数，并能够通过RS-485传送到串口设备，再传送到电力局域网供有相关权限的人员进行查看。该装置帮助检修试验工区对变压器，电抗器铁芯运行状况进行全面、直观、实时的监控和智能分析，提供更精确、更及时、更完整的信息；提高工作效率、减轻工作人员劳动强度；同时可以为变压器的状态检修提供有效的技术支持；可以提高电网安全稳定水平和防灾减灾能力；加强设备的全寿命周期监视和管理，提高生产效率，对于建设坚强智能电网有广泛的应用市场和前景。
 
附图说明
图1为本发明一种实时在线远程监测变压器铁芯电流装置的结构框图；
图2为图1中数据采集柜的结构框图；
具体实施方式
图1示出了本发明一种实时在线远程监测变压器铁芯电流装置的结构框图，如图所示，实时在线远程监测变压器铁芯电流装置包括泄露电流传感器1、数据采集柜2、串口设备3和监控管理装置4。
    泄露电流传感器1采用零磁通补偿的原理，由德国专业生产小信号传感器厂家制作，它的精度能够达到微安级，而且抗干扰能力极强。它的主要作用是起到对铁芯和夹件之间泄漏电流的监测；主要采集变压器铁芯电流模拟信号和报警信号。采用夹紧铜牌的固定方式不破坏原***任何结构，金属模具的采用大大减少了外部磁场对泄漏电流采集精度的影响。
图2所示，数据采集柜2主要由信号放大器21、数模转换器22、中央处理器23、声光报警器24、485接口25和数字显示仪26组成，信号放大器21输入端与泄露电流传感器1输出端连接，信号放大器21输出端与数模转换器22输入端连接，数模转换器22输出端与中央处理器23的输入端连接，中央处理器23的输出端与声光报警器器24、数字显示仪26和485接口25的输入端连接，485接口25的输出端与串口设备3的输入端连接。数据采集柜2主要是将泄漏电流传感器1采集到的电流模拟信号转化为数字信号并在所述的数字显示仪26上显示，对于超过设置的阀值电流进行现场声光报警，并将数据传送到所述串口设备3上，同时也将报警信号上传至串口设备3上。数字显示仪26采用日本原装进口的稳定性好，精度高的数字仪表，就地把模拟信号转变为数字信号，通过屏蔽电缆线传递数据，抗干扰能力强，不受传输距离的限制，最长可以达到2km，覆盖整个变电站。数字显示仪26能够实时显示变压器等电气设备的泄漏电流参数，并具有声音报警功能。
    串口设备3内置监测***，所述的监测***包括对时处理器、中央处理器、数据转发器、补招数据器。串口设置3，通过485连接线与各个变压器端的数据采集柜2进行数据通信传输，并将多个数据采集柜2中的数据实时同步的采集到串口设备3上，串口设备3采用TCP/UDP socket 工作模式。串口设备3内置多个RS-485口；内置的监测***可以对多台数据采集柜2进行数据采集，具有自连接功能，即便***断电，当电源恢复时串口设备3也能够自动连到局域网中。具有补采功能，对于网络断线丢失的数据，当网络恢复后，可以进行数据的补采，并通过对时处理器，对补采数据和时间进行校验，保证数据与时间始终一致。具有中央处理和数据转发功能，对采集过来的电流数据通过内部局域网或广域网将数据发送到监控管理装置4。***通信方式和组网方式灵活，可通过GSM/GPRS/RS485/光纤等进行通信及组网，适应不同企业的需求并最大程度的降低建设成本。
   监控管理装置4主要包括服务器、客户端和安装于服务器中的在线监测***。所述的监控管理装置4接受串口设备3数据，并对数据进行加工分析，实时显示所述泄露电流传感器1实时采集的电流数据，并将远传的报警信号在监控界面显示，同时提供历史数据查询和历史数据报表打印。
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种实时在线远程监测变压器铁芯电流装置，其特征在于：包括泄露电流传感器(1)、数据采集柜(2)、串口设备(3)和监控管理装置(4)；
所述泄露电流传感器(1)，设于变压器上，用于采集变压器铁芯电流模拟信号和报警信号；
所述数据采集柜(2)，将电流模拟信号传化为数字信号，并将数字信号和报警信号通过串口设备(3)上传至监控管理装置(4)；
所述串口设备(3)，对多台数据采集柜(2)进行数据采集；
所述监控管理装置(4)，对串口设备(3)传送的数据进行处理，实时显示电流模拟信号和报警信号，同时提供历史数据查询和历史数据报表打印。
2.根据权利要求1所述的监测变压器铁芯电流装置，其特征在于：所述泄露电流传感器(1)的输出端与数据采集柜(2)的输入端连接，数据采集柜(2)的输出端与串口设备(3)的输入端连接，串口设备(3)的输出端通过内部局域网或广域网与监控管理装置(4)的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的监测变压器铁芯电流装置，其特征在于：所述串口设备(3)包括对时处理器、中央处理器、补招数据器和数据转发器；
对时处理器，对采补数据和时间进行校验，保证数据与时间始终一致；
    补招数据器，对于网络断线丢失的数据，当网络恢复后，可以进行数据的补采；
    中央处理器和数据转发器，对采集过来的电流数据通过内部局域网或广域网将数据发送到监控管理装置(4)。
4.根据权利要求1所述的监测变压器铁芯电流装置，其特征在于：所述串口设备(3)内置至少一个RS-484口。
5.根据权利要求1所述的监测变压器铁芯电流装置，其特征在于：所述数据采集柜(2)主要由信号放大器(21)、数模转换器(22)、中央处理器(23)、声光报警器(24)、485接口(25)和数字显示仪(26)组成；信号放大器(21)输入端与泄露电流传感器(1)输出端连接，信号放大器(21)输出端与数模转换器(22)输入端连接，数模转换器(22)输出端与中央处理器(23)的输入端连接，中央处理器(23)的输出端与声光报警器(24)、数字显示仪(26)和485接口(25)的输入端连接，485接口(25)的输出端与串口设备(3)的输入端连接。
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