電力變壓器繞組變形監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于變壓器測試【技術領域】，提供一種電力變壓器繞組變形監(jiān)測裝置，包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元和顯示控制單元，所述數(shù)據(jù)采集單元采集變壓器繞組的電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理單元經(jīng)過計算處理，在顯示控制單元上顯示出繞組狀態(tài)，判斷繞組是否變形，同時所述顯示控制單元還可以輸出控制指令以控制所述數(shù)據(jù)處理單元。本實發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單，可以快速方便地在線檢測電力變壓器繞組的變形情況，為檢修變壓器提供可靠依據(jù)。
【專利說明】電力變壓器繞組變形監(jiān)測裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于變壓器測試【技術領域】，尤其涉及一種電力變壓器繞組變形監(jiān)測裝置?！颈尘凹夹g】
[0002]電力變壓器是電力系統(tǒng)極為重要的樞紐，承擔著聯(lián)系不同電壓等級電網(wǎng)的重要任務，電力變壓器的安全運行直接關系到整個電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。通過對國內(nèi)外變壓器的故障統(tǒng)計分析，結(jié)果表明因繞組變形導致的變壓器事故比例較高。在變壓器繞組發(fā)生較小程度的形變時，雖然不會馬上發(fā)生損壞事故，但是當變壓器持續(xù)運行一段時間形變積累到一定程度時，就可能會造成嚴重的故障危害。變壓器繞組變形檢測技術能夠提早發(fā)現(xiàn)設備內(nèi)部的繞組變形等故障，能夠?qū)崟r反映變壓器繞組的形變程度，預測存在的隱患故障，為狀態(tài)檢修提供依據(jù)和指導。
[0003]變壓器繞組變形在線監(jiān)測系統(tǒng)具有較為重要的工程實踐價值，但是當前變壓器繞組在線監(jiān)測理論和技術尚未完善，現(xiàn)有的技術中也缺乏較好的能夠?qū)崟r監(jiān)測壓器繞組變形的系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電力變壓器繞組變形監(jiān)測裝置，該裝置可以實現(xiàn)在線實時檢測電力變壓器繞組變形狀況，為變壓器狀態(tài)檢修提供可靠依據(jù)。
[0005]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，所述電力變壓器繞組變形監(jiān)測裝置包括:
[0006]數(shù)據(jù)采集單元，用于采集電力變壓器繞組的電壓電流信號，并經(jīng)過轉(zhuǎn)換處理，生成數(shù)據(jù)處理單元可處理的數(shù)字信號；
[0007]數(shù)據(jù)處理單元，用于接收所述數(shù)據(jù)采集單元輸出的數(shù)字信號，并按照設定程序進行計算處理，輸出顯示信號至顯示控制單元，以及接收來自于顯示控制單元輸出的指令信號;
[0008]顯示控制單元，用于接收數(shù)據(jù)處理單元輸出的顯示信號，通過預設參數(shù)完成對變壓器繞組的診斷和分析，顯示出繞組狀態(tài)，以及向數(shù)據(jù)處理單元發(fā)出指令信號。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種電力變壓器繞組變形監(jiān)測裝置，包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元和顯示控制單元，其中所述數(shù)據(jù)采集單元采集變壓器繞組的電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理單元經(jīng)過計算處理，在顯示控制單元上顯示出繞組狀態(tài)，判斷繞組是否變形，同時所述顯示控制單元還可以輸出控制指令以控制所述數(shù)據(jù)處理單元。本裝置結(jié)構(gòu)簡單，可以快速方便地在線檢測電力變壓器繞組的變形情況，為檢修變壓器提供可靠依據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明第一實施例提供的電力變壓器繞組變形監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖2是本發(fā)明第二實施例提供的電力變壓器繞組變形監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)圖?！揪唧w實施方式】
[0012]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0013]為了說明本發(fā)明所述的技術方案，下面通過具體實施例來進行說明。
[0014]實施例一:
[0015]圖1示出了本發(fā)明第一實施例提供的電力變壓器繞組變形監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)，為了便于說明僅示出了與本發(fā)明實施例相關的部分。
[0016]本實施例提供的電力變壓器繞組變形監(jiān)測裝置包括:
[0017]數(shù)據(jù)采集單元1，用于采集電力變壓器繞組的電壓電流信號，并經(jīng)過轉(zhuǎn)換處理，生成數(shù)據(jù)處理單元可處理的數(shù)字信號；
[0018]數(shù)據(jù)處理單元2，用于接收所述數(shù)據(jù)采集單元輸出的數(shù)字信號，并按照設定程序進行計算處理，輸出顯示信號至顯示控制單元，以及接收來自于顯示控制單元輸出的指令信號;
[0019]顯示控制單元3，用于接收數(shù)據(jù)處理單元輸出的顯示信號，通過預設參數(shù)完成對變壓器繞組的診斷和分析，顯示出繞組狀態(tài)，以及向數(shù)據(jù)處理單元發(fā)出指令信號。
[0020]本實施例中，所述數(shù)據(jù)采集單元I采集變壓器繞組的電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理單元2經(jīng)過計算處理，在顯示控制單元3上顯示出繞組狀態(tài)，判斷繞組是否變形，同時所述顯示控制單元3還可以輸出控制指令以控制所述數(shù)據(jù)處理單元。本實施例裝置結(jié)構(gòu)簡單，可以快速方便地在線檢測電力變壓器繞組的變形情況，為檢修變壓器提供可靠依據(jù)。
[0021]實施例二:
[0022]圖2示出了本發(fā)明第二實施例提供的電力變壓器繞組變形監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)，為了便于說明僅示出了與本發(fā)明實施例相關的部分。
[0023]本實施例提供的電力變壓器繞組變形監(jiān)測裝置包括實施例一所述的數(shù)據(jù)采集單元1、數(shù)據(jù)處理單元2和顯示控制單元3，其中所述數(shù)據(jù)采集單元I包括用于連接到電力變壓器繞組的電壓互感器11和電流互感器12，所述電壓互感器11輸出端連接有電壓傳感器13，所述電流互感器12輸出端連接有電流傳感器14，所述數(shù)據(jù)采集單元I還包括過零檢測電路15、鎖相倍頻電路16、采樣選擇電路17、低通濾波器18和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路19，所述電壓傳感器13輸出的電壓信號和電流傳感器14輸出的電流信號經(jīng)過所述低通濾波器18、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路19后輸出至所述數(shù)據(jù)處理單元2，同時所述過零檢測電路15對所述電壓信號和電流信號進行過零檢測，并將檢測后的信號輸出至鎖相倍頻電路16和數(shù)據(jù)處理單元2，所述鎖相倍頻電路16的輸出端連接到采樣選擇電路17，所述采樣選擇電路17的輸出端連接到所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路19，采樣選擇電路的控制端連接到所述數(shù)據(jù)處理單元2。
[0024]進一步優(yōu)選的，所述低通濾波器18和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路19之間還連接有限幅電路110。
[0025]具體工作時，將電壓互感器11和電流互感器12接入到變壓器繞組上，當變壓器工作后，電壓互感器11和電流互感器12的二次側(cè)將對應輸出電壓信號和電流信號，所述電壓傳感器13和電流傳感器14為高精度電量傳感器，可以將二次側(cè)電壓信號和電流信號轉(zhuǎn)換成同波形的弱電壓信號。
[0026]一方面，零檢測電路15對所述電壓傳感器13和電流傳感器14輸出的弱電壓信號進行過零檢測，并將檢測后的信號輸出至鎖相倍頻電路16和數(shù)據(jù)處理單元2，所述鎖相倍頻電路16主要包括相位比較器、濾波器和壓控振蕩器，可以實現(xiàn)同步等間隔采樣控制，實時跟蹤信號頻率變化，始終保持采樣頻率是信號頻率的整數(shù)倍關系，對采樣速率進行有效控制，達到同步采樣目的。經(jīng)鎖相倍頻電路16處理后的信號輸出值采樣選擇電路進行采樣，當數(shù)據(jù)處理單元2接收到過零檢測電路15輸出的信號后，向采樣選擇電路17發(fā)送控制信號，在所述控制信號控制下，采樣選擇電路17輸出信號至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路19。另一方面，所述電壓傳感器13和電流傳感器14輸出的弱電壓信號經(jīng)由低通濾波器18濾波后，除去高頻信號，不僅可以降低硬件數(shù)據(jù)處理能力，還可以濾去噪聲干擾，使得結(jié)果更為準確。經(jīng)濾波后的信號輸入至限幅電路110，所述限幅電路110用于防止采樣電壓高于模數(shù)轉(zhuǎn)換電路所能承受的電壓，將電壓限制在0-3V之間，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路19將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成對應的信號輸出至數(shù)據(jù)處理單元2進行計算處理。作為一種實例列舉，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路19為ADS8364芯片，用于接收采樣選擇電路17輸出的信號觸發(fā)采樣，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路19對信號進行同步無差的轉(zhuǎn)換。
[0027]進一步優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理單元2包括數(shù)字信號處理器21和微處理器22。所述微處理器22為管理CPU，負責裝置的工作控制以及數(shù)據(jù)交換，所述數(shù)字信號處理器21為運算CPU，負責信號的采集和計算，將數(shù)字信號處理器21和微處理器22進行合理分工，提高了系統(tǒng)處理效率。作為一種具體選料方式，所述數(shù)字信號處理器21選用TMS320F28335芯片，TMS320F28335處理器自帶12位、最大轉(zhuǎn)換頻率可達25MHz的內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器，在系統(tǒng)精度要求不高的情況下，可以利用其構(gòu)成同步順序采樣電路實現(xiàn)同步采樣功能。
[0028]在實際實現(xiàn)中，所述顯示控制單元3有多種選擇，以選擇工控機為例，顯示控制單元3可以根據(jù)場環(huán)境和實際需要選用RS-485總線、GPRS無線或以太網(wǎng)方式實現(xiàn)與數(shù)據(jù)處理裝單元2之間的數(shù)據(jù)通信。具體的，所述顯示控制單元3通過數(shù)據(jù)總線接收數(shù)字信號處理器21的計算數(shù)據(jù)，判斷繞組是否變形，并通過顯示變壓器的電壓、電流、電抗變化曲線來顯示繞組狀態(tài)，同時，顯示控制單元3還可以通過數(shù)據(jù)總線向數(shù)字信號處理器21發(fā)出指令信號，以設定數(shù)字信號處理器21的工作程序。
[0029]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電力變壓器繞組變形監(jiān)測裝置，其特征在于，所述裝置包括: 數(shù)據(jù)采集單元，用于采集電力變壓器繞組的電壓電流信號，并經(jīng)過轉(zhuǎn)換處理，生成數(shù)據(jù)處理單元可處理的數(shù)字信號； 數(shù)據(jù)處理單元，用于接收所述數(shù)據(jù)采集單元輸出的數(shù)字信號，并按照設定程序進行計算處理，輸出顯示信號至顯示控制單元，以及接收來自于顯示控制單元輸出的指令信號； 顯示控制單元，用于接收數(shù)據(jù)處理單元輸出的顯示信號，通過預設參數(shù)完成對變壓器繞組的診斷和分析，顯示出繞組狀態(tài)，以及向數(shù)據(jù)處理單元發(fā)出指令信號。
2.如權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元包括用于連接到電力變壓器繞組的電壓互感器和電流互感器，所述電壓互感器輸出端連接有電壓傳感器，所述電流互感器輸出端連接有電流傳感器，所述數(shù)據(jù)采集單元還包括過零檢測電路、鎖相倍頻電路、采樣選擇電路、低通濾波器和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述電壓傳感器輸出的電壓信號和電流傳感器輸出的電流信號經(jīng)過所述低通濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路后輸出至所述數(shù)據(jù)處理單元，同時所述過零檢測電路對所述電壓信號和電流信號進行過零檢測，并將檢測后的信號輸出至鎖相倍頻電路和數(shù)據(jù)處理單元，所述鎖相倍頻電路的輸出端連接到采樣選擇電路，所述采樣選擇電路的輸出端連接到所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，采樣選擇電路的控制端連接到所述數(shù)據(jù)處理單元。
3.如權(quán)利要求2所述裝置，其特征在于，所述低通濾波器和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路之間還連接有限幅電路。
4.如權(quán)利要求3所述裝置，其特征在于，所述鎖相倍頻電路包括順次連接的相位比較器、濾波器、壓控振蕩器。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元包括數(shù)字信號處理器和微處理器。
6.如權(quán)利要求5所述裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元與現(xiàn)實控制單元之間通過RS485總線、GPRS或者以太網(wǎng)方式數(shù)據(jù)連接。
【文檔編號】G01B7/16GK103673865SQ201310663877
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】李黎 申請人:武漢鑫森華科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司