[实用新型]变压器在线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于变压器监测技术领域，为一种变压器在线监测装置。

背景技术

大容量变压器是输变电系统中最重要的设备，其运行状况的好坏直接影响系统的安全运行。变压器一旦发生事故，造成的直接和间接经济损失是巨大的。长期以来，根据预防性试验和油中溶解气体的气相色谱分析结果判断变压器的绝缘状况，对防止事故起到了很大作用。但是定期的预防性试验没能考虑设备的实际状况，可能出现过多的维修和不必要的停机，又不能及时发现缺陷。针对变压器历年故障问题研究和分析，发现绕组故障在变压器故障中所占比例最大。因此，对变压器进行在线监测，随时诊断其绝缘状况及绕组变形程度以避免恶性事故的发生是十分必要的。

发明内容

本实用新型要解决的问题是：根据现有变压器的使用情况，对变压器进行在线监测，随时诊断其绝缘状况及绕组变形程度以避免恶性事故的发生十分必要，需要一种精确方便的监测装置。

本实用新型的技术方案是：变压器在线监测装置，由电源单元、高速数据采集单元、中央处理器单元、通讯单元、显示单元组成，变压器电力信号输入高速数据采集单元，转换成数字信号输出，中央处理器单元为双CPU结构，包括嵌入式处理器和DSP处理器，两个CPU之间由快速双口ROM实现连接，高速数据采集单元的输出连接DSP处理器的输入，嵌入式处理器连接通讯单元和显示单元，电源单元提供装置各部分的电源供给。

本实用新型设置在一机箱内，电源单元、高速数据采集单元、中央处理器单元、通讯单元为四块单独的背部带接插槽的电路板，采用背插式结构设置在机箱内，显示单元设置在机箱的前置面板。

本实用新型高速数据采集单元由电压变换器、电流变换器、AD转换芯片、积分电路、跟随电路、运算放大电路、滤波隔直电路、多路开关选通电路组成，变压器电力信号依次经电压和电流变换器、积分电路、跟随电路、运算放大电路、滤波隔直电路、多路开关选通电路后，输入AD转换芯片，再经由PCI Express总线传给中央处理器单元的DSP处理器。中央处理器单元双CPU结构为嵌入式处理器S3C44BOX和DSP处理器TMS320LF2407。通讯单元包括RS485总线、以太网总线和CAN总线。电源单元由开关电源和电源转换电路组成，提供+3.3V/1A、+5V/1A、+12V/0.1A、-12V/0.1A、+24V/0.1A直流电，各供电回路单独对地。显示单元由大屏幕液晶显示模块SMG240128A、74HC138、74HC00、74HC573组成，液晶显示模块SMG240128A与嵌入式处理器通过8位数据线连接。

本实用新型的优点是：双CPU结构极大的提高了装置的数据采集性能和数据的通讯性能；插板式安装具有方便的扩展能力和抗干扰能力；可基于以太网总线构建广域变压器监测系统，实时掌握异地各变压器运行状况和性能。

附图说明

图1为本实用新型装置单元间连接图。

图2为本实用新型电源单元电源转换电路图。

图3为本实用新型高速数据采集单元原理图。

图4为本实用新型高速数据采集单元A/D转换电路图。

图5为本实用新型高速数据采集单元的工作流程图。

图6为本实用新型通讯单元RS485电路原理图。

图7为本实用新型通讯单元CAN总线系统智能节点硬件电路原理图。

图8为本实用新型通讯单元CAN总线通讯程序流程图，(A)初始化子程序，(B)发送子程序，(C)接收子程序。

图9为本实用新型通讯单元以太网电路原理图。

图10为本实用新型通讯单元以太网通讯程序流程图，(a)以太网的数据发送流程图(b)以太网的数据接收流程图。

图11为本实用新型显示单元液晶模块接口电路图。

图12为本实用新型中央处理器单元的嵌入式处理器S3C44B0X中μC/OS-II文件体系结构示意图。

具体实施方式

本实用新型由电源单元、高速数据采集单元、中央处理器单元、通讯单元、显示单元组成，如图1，变压器电力信号输入高速数据采集单元，转换成数字信号输出，中央处理器单元为双CPU结构，包括嵌入式处理器和DSP处理器，两个CPU之间由快速双口RAM实现通信协调，高速数据采集单元的输出信号输入DSP处理器，嵌入式处理器连接通讯单元和显示单元，电源单元提供装置各部分的电源供给。