[发明专利]一种变压器直流偏磁电流在线监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及变压器直流偏磁技术领域，具体为一种变压器直流偏磁电流在线监测系统。

背景技术

我国2/3以上的水利资源分布在西南地区，2/3左右的煤炭资源集中在内蒙古和山西，利用这些能源发电送到华东、华南沿海等经济发达地区需要长距离输电。采用直流输电技术进行长距离输电，可以提高电力系统运行的经济性、稳定性和调度的灵活性，具有广阔的发展前景。直流输电技术在我国已经取得了迅速的发展。

从实际运行中发现当直流输电系统采用单极大地回路方式运行时，换流站直流接地极附近中性点接地变压器会出现噪声和振动异常增大的情况，即变压器出现直流偏磁现象。直流输电系统以单极大地返回方式输送功率时，变压器中性点检测到的直流分量随直流输送功率的增加而升高，噪声和振动也随着直流分量的升高而增大。变压器直流偏磁时会出现振动加剧、噪声增大、局部过热等现象，引发变压器内部加紧件松动、绕组断线、绝缘材料受到破坏、铁片松动弯曲等问题，持续时间过长还将导致变压器损坏。变压器直流偏磁还会引起交流电网电压总畸变率增大，谐波大幅升高，对其他电气设备产生较大影响，并可能引起继电保护误动，这些影响最终将会危及到电网的安全运行。

随着西电东送政策的实施，高压直流输电技术在中国电网的运用愈来愈多，变压器直流偏磁问题也显得更加明显，对其进行监测和治理也愈加迫切。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能够实时检测变压器直流偏磁电流的一种变压器直流偏磁电流在线监测系统，能够有效提高电网变压器直流偏磁的早期预警能力，便于及时对直流偏磁风险较大的变压器采取有效性的防护措施。技术方案如下：

一种变压器直流偏磁电流在线监测系统，包括用于安装在变压器中性点的霍尔传感器，霍尔传感器的信号输出端连接到A/D转换器的信号输入端，A/D转换器的信号输出端连接到单片机；还包括无线传输模块，无线传输模块也连接到单片机。

进一步的，所述霍尔传感器的信号输出端与A/D转换器的信号输入端之间还连接有放大器。

更进一步的，所述霍尔传感器的信号输出端与A/D转换器的信号输入端之间还连接有放大器。

更进一步的，所述放大器采用AD620AN，所述A/D转换器采用ADS8505；AD620AN的引脚3为输入端，引脚6为输出端；AD620AN的引脚3顺次连接电阻R4和电阻R3，同时通过电容C10接地；电阻R3远离电阻R4的一端还通过电阻R1并联可变电阻器RV1后接地；AD620AN的引脚6通过电容C9连接到电阻R4和电阻R3之间，同时还通过电阻R5连接到A/D转换器ADS8505的引脚1；ADS8505的引脚1还通过电阻R6串联电容C25后接地；ADS8505的引脚3通过电容C26接地；ADS8505的引脚4连接到电阻R6和电容C25之间；ADS8505的引脚27连接其引脚28，同时连接到5V电源，ADS8505的引脚27还通过电容C27并联电容C13后接地。

更进一步的，所述霍尔传感器为开环穿心式霍尔电流传感器，包括磁芯、霍尔元件和放大电路，霍尔元件置于磁芯的气隙中，并连接到放大电路的输入端。

更进一步的，还包括北斗定位授时模块，北斗定位授时模块也连接到所述单片机。

更进一步的，还包括USB数据接口，USB数据接口也连接到所述单片机。

更进一步的，所述单片机采用W78E58B。

本发明的有益效果是：本发明通过在直流接地极附近变压器中性点安装霍尔传感器，不改变中性点接线，采集直流偏磁电流的分布的实测数据，并设置报警阈值，对变压器直流偏磁电流进行实时监测，提高电网变压器直流偏磁的早期预警能力，便于及时对直流偏磁风险较大的变压器采取有效性的防护措施。

附图说明

图1为本发明变压器直流偏磁电流在线监测系统的结构框图。

图2为本发明变压器直流偏磁电流在线监测系统中霍尔传感器的电路图。

图3为本发明变压器直流偏磁电流在线监测系统中逐次逼近A/D转换原理图。

图4为本发明变压器直流偏磁电流在线监测系统中放大器和A/D转换器电路连接原理图。

图5为本发明变压器直流偏磁电流在线监测系统电路设计功能框图。

具体实施方式