[发明专利]变压器内部绝缘缺陷带电诊断装置

权利要求书

1.一种变压器内部绝缘缺陷带电诊断装置，包括数据采集模块、数据传输模块和数据分析模块，所述数据采集模块将采集到的数据通过线缆及航空插头传输到所述数据传输模块上，所述数据传输模块通过RS232线缆及接头将数据传输到所述数据分析模块上并进行存储管理和实时显示；其特征是：所述数据采集模块包括三个电流传感器和三个A/D采集器，三个电流传感器分别将主变铁芯地线、夹件地线、主变中性点或外壳地线穿入传感器铁心内作为一次侧，二次侧分别与三个A/D采集器连接；所述数据传输模块包括控制单元、运算单元和通讯管理单元，所述运算单元和通讯管理单元均与所述控制单元连接，所述运算单元采用FPGA运算，用于高速接收三路所述数据采集模块中经过所述三个所述A/D采集器同步采集变换后传输过来的数据，所述通讯管理单元采用RS232通讯芯片，用于将数据流传输协议转换成RS232后与所述数据分析模块连接，所述控制单元采用32位STM32单片机，用于调控所述A/D采集器、运算单元和通讯管理单元的工作流程；所述数据分析模块包括中央处理器、通讯管理、设备参数管理、波形回放、DFT/FFT/幅频波形分析、数据存储、显示器和上位机接口，所述中央处理器用于协调整个所述数据分析模块各个单元工作时序，并将数据结果输送到所述显示器进行实时显示，所述通讯管理用于接收所述数据传输模块上传数据及通过所述上位机接口与其他主机传输数据，所述设备参数管理用于设置模拟信号采样频率、量程、注意值和信号阈值参数，所述波形回放用于将存储的历史数据进行波形显示，所述DFT/FFT/幅频波形分析用于对数据进行实时变换分析，所述数据存储用于将数据批量存储在所述中央处理器连接的硬盘中，所述上位机接口用于本机与上位机进行通信。

2.根据权利要求1所述的变压器内部绝缘缺陷带电诊断装置，其特征是：所述电流传感器采用坡莫合金为磁性材料制作的宽频钳式电流传感器，宽频频率为50Hz-100KHz，所述电流传感器在主变铁芯地线、夹件地线和中性点或外壳地线上获取被测小电流波形信号；所述A/D采集器采用4路14位40MSPs高速交流采集芯片，带电测量电流幅值和被测波形，且三路A/D采集器同步采样。

3.根据权利要求1所述的变压器内部绝缘缺陷带电诊断装置，其特征是：所述控制单元采用32位STM32单片机，用于调控所述A/D采集器、运算单元和通讯管理单元的工作流程，控制内容有采集频率、多路采集及采集方式、波形采集精度的设定以及选择波形采集所需点数。

4.根据权利要求3所述的变压器内部绝缘缺陷带电诊断装置，其特征是：所述电流传感器将收集到的数据通过信号按比例放大后，输出接A/D采集器的输入， A/D采集器的控制端和输出端，分别接所述单片机输入端，由所述单片机控制A/D采集器的工作，所述单片机接收波形数据并缓存，缓存后由通讯管理单元将所采集的数据上传到所述数据分析模块上的中央处理器上。

5.根据权利要求1所述的变压器内部绝缘缺陷带电诊断装置，其特征是：所述数据分析模块依据被测主变结构和设备参数，通过各次电流谐波幅值变化、波形特征分析，使用模拟仿真的方法，研究使用等效模拟和仿真实验方法，建立故障类型、缺陷部位的铁芯、夹件电流波形参数库，与预先建立的主变铁芯、夹件故障类型、缺陷部位的电流波形参数库进行比对，对运行变压器铁芯绝缘缺陷类型和部位快速诊断。