[发明专利]一种变压器远程直流偏磁监测平台

权利要求书

1.一种变压器远程直流偏磁监测平台，其特征在于，包括电流采集装置、通讯模块、监测模块、防真模型和RTC；

所述电流采集装置由多个电流传感器组成，用于采集变压器电流数据；

所述通讯模块用于无线网络通讯；

所述监测模块用于远程接收电流采集装置采集的数据，并且对数据进行储存或输出；

所述防真模型用于对监测平台进行防真测试；

所述RTC用于设定防真模型工作时间。

2.根据权利要求1所述的一种变压器远程直流偏磁监测平台，其特征在于：所述监测模块包括接收单元、MCU、储存单元、输出单元和评价单元；

所述接收单元用于接收通讯模块传输的数据；

所述MCU用于对监测模块进行数据处理、运算以及执行操作；

所述储存单元用于数据储存；

所述输出单元用于将数据整合输出至显示装置、打印装置、智能终端；

所述评价单元用于对监测的直流偏磁进行磁动势风险评价。

3.根据权利要求1所述的一种变压器远程直流偏磁监测平台，其特征在于：所述仿真模型公式推导如下：

S1：对变压器励磁回路，根据电磁感应定律有公式

S2：由得到

S3：将和代入式得到式中，N为变压器一次绕组匝数；S为铁心等效截面积；l为磁路等效长度；表达式由JA模型给出，既仿真模型。

4.根据权利要求2所述的一种变压器远程直流偏磁监测平台，其特征在于：所述评价单元公式推导如下：

C1：变压器在正常工作状态下，工作磁密满足：式中，B₀为工作磁通密度，u₀为工作电压，ω为角频率，n为绕组匝数；

C2：对应的磁路方程为：F(B₀S)＝MMF₀＝ni₀，式中，F为磁动势非线性函数，MMF₀为磁动势，i₀为励磁电流；

C3：在直流偏磁状态下，式C1变为：式中，T为工频周期，B₁为直流偏磁状态下的工作磁通密度；

C4：直流偏磁状态下对应的磁路方程为：F(B₁S)＝MMF₁＝ni₁式中，MMF₁和i₁分别为直流偏磁状态下的磁动势和励磁电流；

C5：使用FFT，对i₁进行分解，其直流分量i_dc为：

C6：在工作电压、变压器的绕组匝数和铁心尺寸未知的情况下，可以以变压器铁心承受的直流磁动势来评估交流电网内的变压器直流偏磁风险，即MMF_dc＝ni_dc；

C7：式C6表明，直流磁动势只与变压器绕组匝数和绕组上的直流电流有关，实际过程中不同变压器直流磁动势按照绕组结构可写为：式中，n_h，n_m,n_s,n_c分别是普通三卷式变压器的高压和中压绕组的匝数、自耦变压器的串联绕组和公共绕组的匝数；

C8：若以变压器额定电压下的励磁电流峰值作为基准值，按照高压绕组匝数进行折算引入变压器变比，式C7还可以写成标幺值的形式：式中，k_c和k_a为普通变压器和自耦变压器的变比，在匝数位置的情况下还可以用变压器的额定电压的比值来代替；

C9：

C10：

通常220KV的普通变压器，k_c＝110/220＝0.5；通常500KV自耦变压器，k_a＝220/500＝0.44。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种变压器远程直流偏磁监测平台，其特征在于：该变压器远程直流偏磁监测平台监测过程具体包括如下步骤：

步骤一：电流采集装置的多个电流传感器采集到变压器电流数据，通讯模块将监测的电流数据实时传输至监测模块；

步骤二：接收单元接收到采集的数据后，由MCU进行数字化处理，处理后的数据一方面由储存单元储存，另一方面由输出单元向显示装置、打印装置、智能终端输出；

步骤三：在监测直流偏磁的同时，评价单元对直流偏磁磁动势进行评价，评价结果同样有输出单元输出；

步骤四：通过RTC设置防真模型工作的时间，在防真模型工作的时候，产生一定量的磁动势，监测模块理应监测到相同的磁动势，如若没有监测到，则代表电流采集装置、通讯模块、监测模块其中一个出现损坏的现象，维运人员及时开展维运工作。