[发明专利]变压器内部绝缘缺陷带电诊断装置

说明书

本发明公开了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，数据采集模块通过线缆及航空插头与数据传输模块上，数据传输模块通过RS232线缆及接头与数据分析模块连接；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；数据传输模块包括控制单元、运算单元和通讯管理单元，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。本发明能够带电检测变压器铁芯、夹件多点接地故障。

技术领域

本发明涉及变压器绝缘在线监测技术，特别涉及一种变压器内部绝缘缺陷带电诊断装置。

背景技术

电力变压器是电力系统中重要的电气设备之一，承担着不同电压等级电网的互联以及功率交换的枢纽作用，其安全稳定运行直接关系到电力系统的安全与稳定，变压器一旦发生故障导致停电，将造成巨大的经济损失和社会影响；主变铁芯、夹件多点接地，是近年来变压器事故多发原因之一；据统计数据表明，铁芯、夹件多点接地造成的故障占变压器总事故中的第三位；由此可见，变压器铁芯、夹件多点接地故障不可忽视。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够带电检测变压器铁芯、夹件多点接地故障的变压器内部绝缘缺陷带电诊断装置。

本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：

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电流传感器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；所述数据采集模块由三个电流传感器和三个A/D采集器组成，三个所述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，二次侧分别与三个所述A/D采集器连接，用于将主变铁芯接地线、夹件接地线、中性点或外壳接地线流过的三路交流电流模拟信号转换成数字信号；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，将数据流传输协议转换成RS232，是便于长距离稳定传输，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。

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，排除铁磁式、铁氧体式磁芯对不同频段限制和传感器固有特性的影响。最大可测量100KHz信号。

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。