[发明专利]一种基于OFDM载波信号的变压器状态在线监视方法

说明书

本发明一种基于OFDM载波信号的变压器运行状态在线监视系统和方法，配电变压器二次侧安装的集中器及其载波通信模块CCO，配电变压器一次侧经过电压互感器和电流互感器后安装的三相载波通信设备，该三相载波通信设备含有一次侧三相载波通信模块STA‑P3H和供电电源模块，采用OFDM载波信号实现对变压器原副边的在线频率特性的测量、记录、跟踪和比较，从而在变压器不必停运的情况下，及时发现变压器缺陷，并提供故障预警。

技术领域

本发明涉变压器技术领域，具体涉及一种基于OFDM载波信号的变压器运行状态在线监视方法。

背景技术

变压器的正常运行是电力用户安全可靠用电的基本保障。配电变压器会因为浪涌、雷击、固有缺陷导致出现线圈变形、绝缘破损等故障，故障点持续升温会导致变压器起火、爆炸，造成恶性事故。电力公司通常每年一两次定期对变压器运行进行停电检查，但这种停电检查的方式既影响正常用电，又难以及时发现问题隐患。为此，配电变压器需要在线进行监视的设备，随时跟踪和判断变压器运行状态，及时发现缺陷并报警。

目前已有的基于频率响应特性对变压器进行检测的方法。该方法通过检测线圈端对端、或匝间电容、或原副边传输的频率响应特性，分析变压器可能的变形、绝缘损坏等缺陷故障。出现缺陷的变压器的频率特性曲线，三相之间可能出现幅度或谐振频点显著不一致的频率特性，或者当前频率特性和历史记录的频率特性发生变化。这种通过频率特性分析变压器故障的方法，通常选择的测试频带范围在1kHz至1MHz范围内。虽然该方法被普遍认为是一种有效的变压器故障检测方法，但是该方法目前只能在变压器停机后进行检修时使用，尚不能实现在线检测。

如何在目前的硬件基础上实现基于OFDM载波信号的变压器运行状态在线监视，是目前的研究方向。

发明内容

为了克服现有技术问题的缺点，本发明技术方案采用OFDM载波信号实现对变压器原副边的在线频率特性的测量、记录、跟踪和比较，从而实现在变压器不必停运的情况下，及时发现变压器缺陷，并提供故障预警。

一种基于OFDM载波信号的变压器运行状态在线监视方法，是在基于OFDM载波信号的变压器运行状态在线监视系统上实施的，所述基于OFDM载波信号的变压器运行状态在线监视系统包括：变压器二次侧安装有集中器及其载波通信模块CCO，变压器一次侧经过电压互感器PT和电流互感器CT后安装有三相载波通信设备，该三相载波通信设备含有一次侧三相载波通信模块STA-P3H和供电电源模块；

所述变压器二次侧安装有集中器及其载波通信模块CCO，所述的变压器一次侧经过电压互感器PT和电流互感器CT后安装有三相电能表，三相电能表上配装有一次侧三相载波通信模块STA-P3H，一次侧三相载波通信模块STA-P3H上配装供电电源模块；

PLC芯片的载波通信信号输出端对应管脚经过功率放大器、对应A/B/C相的独立的输出可控通道和耦合电路，接入电力线的对应相线；电力线的对应相线也同时通过对应的耦合电路，分别接入A、B、C相的载波输入可控通道和测试输入可控通道，各载波输入可控通道之后经过对应载波滤波电路、限幅电路，接入到PLC芯片载波通信信号输入端对应输入管脚，各测试输入可控通道之后经过对应衰减电路、测试滤波电路、限幅电路，接入到PLC芯片载波通信信号输入端对应输入管脚；

所述PLC芯片与A/B/C相各自的输出可控通道、载波输入可控通道和测试输入可控通道的连接如下：

PLC芯片的A相发送通道使能控制信号输出端连接A相输出可控通道的控制信号输入端，PLC芯片的B相发送通道使能控制信号输出端连接B相输出可控通道的控制信号输入端，PLC芯片的C相发送通道使能控制信号输出端连接C相输出可控通道的控制信号输入端；

PLC芯片的A相载波接收通道使能控制信号输出端连接A相载波输入可控通道的控制信号输入端，PLC芯片的B相载波接收通道使能控制信号输出端连接B相载波输入控制通道的控制信号输入端，PLC芯片的C相载波接收通道使能控制信号输出端连接C相载波输入控制通道的控制信号端；