[实用新型]一种变压器铁芯接地电流在线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电流检测技术，具体地说是一种变压器铁芯接地电流在线监测装置。

背景技术

随着社会经济的发展，人类对电力的依赖程度越来越高，相应的对供电的可靠性也提出了更高的要求。变压器是电力系统的重要设备之一，随着近几年特高压输变电技术的迅猛发展，其在电力系统中的地位也越来越重要：若由于某种原因发生故障而导致停电，不仅电力部门自身损失惨重，而且用电部门也会遭受重大经济损失，可见变压器影响着整个电力系统的可靠性及安全性。据有关统计资料表明，因铁芯多点接地造成的事故，居变压器总事故中的第3位，因此变压器铁芯多点接地故障不容忽视。

变压器铁芯多点接地为普发性故障，虽然它能造成恶性循环的局部过热，但在初期接地电流带来的损耗很小，不易从空载损耗中发觉。正因如此，为了及早发现变压器铁芯内部的故障隐患，电力运行部门已经把铁芯绝缘电阻的测量作为变压器的预防性试验项目。实践证明，这种定期停电、离线情况下对电力变压器进行包括铁芯绝缘电阻测试在内的综合诊断，确实起到一定的消除隐患作用，但也存在一些明显的不足之处，主要表现在以下几个方面：

1．停运检修使电力部门付出巨大的人力、物力代价，不仅给电能用户带来不便，还存在着“维修过剩”的问题；

2．两次预防性试验之间的间隔时间较长，对于突发性的绝缘故障难以发现，存在“维修不足”的问题；

3．试验条件和运行条件有差别，有些离线试验不能完全反映设备在运行条件下的绝缘状况：

4．大修和停电试验时人为造成新的设备故障现象也时有发生。

变压器铁芯接地电流监测装置的优点在于，可及时发现早期故障的征兆，使运行维护人员在故障处于萌芽状态时能够通过检测手段及早消除隐患，从而避免恶性事故的发生，提高了维修质量和效率。随着传感器技术、信号处理技术和计算机技术的发展与应用，作为状态检修基础的电气设备在线监测技术得到了飞速发展，已成为绝缘检测中的一个重要组成部分，它将在很多方面弥补仅依靠定期预防性试验带来的不足之处。通过对铁芯接地电流的在线监测，准确判断铁芯的工作状况，从而有的放矢的在铁芯出现故障前及时进行维护，不仅有效的提高了供电的可靠性，还降低了电力系统的运行费用，对保障电力变压器的安全运行具有十分重要的意义。

此外，变压器正常运行时，因无电流回路形成，所以接地线上的电流很小，为毫安级，一般不超过O．1A；当存在多点接地时，铁芯主磁通周围相当于有短路匝存在，流过的环流决定于故障点与正常接地点的相对位置，即短路匝中包围磁通的多少，一般可达几十安培。普通的电流传感器无法在如此大的范围内保证足够的测量精度，需要对电流传感器进行改进，以满足变压器铁芯接地电流的测量要求。

有鉴于此，针对上述问题，提出一种设计合理且有效改善上述缺失的变压器铁芯接地电流在线监测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种变压器铁芯接地电流在线监测装置，实现了变压器铁芯接地电流的实时连续在线监测与报警，降低了变压器的故障率。

为了达成上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种变压器铁芯接地电流在线监测装置，包括单片机及与单片机相连接的A/D转换电路，所述A/D转换电路还通过电流采样电路连接至电流传感器，所述单片机还分别单独与LED数字显示器和信号输出单元相连接。

所述电流采样电路设置有两套并且并联在电流传感器和A/D转换电路之间。

所述电流传感器有2个二次绕组，一个绕组的铁芯用于测量0~1000mA的小电流信号，铁芯较粗；另一个绕组铁芯用于测量1~1000A的大电流信号，铁芯较细。

所述单片机根据A/D转换的结果与放大器倍数，自动选择合适的电流传感器的二次绕组的输入信号。

所述A/D转换电路自带程控放大器单元。

所述信号输出单元7采用CAN工业总线输出信号。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

电流传感器1为自行研制的专用传感器，其二次绕组有2个，一个铁芯较粗，用于测量0~1000mA的小电流信号；另一个铁芯较细，用于测量1~1000A的大电流信号。

A/D转换电路4采用A/D转换芯片ADS1286U加程控放大器芯片PGA309构成，可以根据所输入的信号范围，设定放大器的放大倍数，再进行A/D转换，以提高采样测量精度。

单片机5采用AT89C52芯片构成，具有智能识别信号范围功能，可根据A/D转换的结果与放大器倍数，自动选择合适的电流传感器的二次绕组的输入信号，保证测量的准确性。