[发明专利]一种变压器绕组机械状态在线监测装置

权利要求书

1.一种变压器绕组机械状态在线监测装置，所述装置包括与变压器绕组连接的电量传感器，其特征在于，所述电量传感器的输出端分别与过零检测电路和抗混叠低通滤波器相连；所述抗混叠低通滤器依次通过限幅电路、A/D转换电路与控制单元相连；所述过零检测电路依次通过同步方波变换电路、改进锁相倍频电路、采样控制选择电路与所述A/D转换电路相连；所述控制单元包括通过双口RAM连接的单片机单元和数字信号处理器；

所述数字信号处理器对所述A/D转换电路发送的变压器绕组的电气参量数字信号进行有效值、相角、有功功率、无功功率和变压器短路阻抗计算，并将计算结果存储到所述双口RAM中；

所述单片机单元对所述有效值、相角、有功功率、无功功率和变压器短路阻抗进行数据存储与显示，并将其发送到电力系统监控平台。

2.如权利要求1所述的一种变压器绕组机械状态在线监测装置，其特征在于，所述抗混叠低通滤器采用二阶sallen-key低通滤波器。

3.如权利要求1所述的一种变压器绕组机械状态在线监测装置，其特征在于，所述限幅电路包括反向输入端相连的第一放大器和第二放大器；所述第一放大器的输出端与所述第二放大器的输出端之间串联连接两个二极管；第三放大器的反向输入端和输出端直接相连；

所述第三放大器的同相输入端与所述抗混叠低通滤器连接；所述第三放大器的输出端通过电阻依次与第一放大器的反相输入端、所述二极管的连接点相连后与所述A/D转换电路连接。

4.如权利要求1所述的一种变压器绕组机械状态在线监测装置，其特征在于，所述A/D转换电路包括串联连接的两个ADS8364芯片，用于实现十二路信号的同步数据转换并将转换后的数字信号发送到所述数字信号处理器。

5.如权利要求1所述的一种变压器绕组机械状态在线监测装置，其特征在于，所述单片机单元包括一个STM32微处理器和一个液晶显示器；所述双口RAM采用CY7C026芯片。

6.如权利要求1所述的一种变压器绕组机械状态在线监测装置，其特征在于，所述同步方波变换电路的输入端依次通过电阻R1、R2与放大器的反相输入端连接；所述反相输入端通过电阻R3、R4与放大器的输出端连接；所述放大器的同相输入端包括三条支路，一条支路通过电阻R6、R4与放大器的输出端连接，一条支路通过电阻R5接地，一条支路通过电阻R7与放大器的输出端连接。

7.如权利要求1所述的一种变压器绕组机械状态在线监测装置，其特征在于，所述改进锁相倍频电路包括锁相环电路和计数器；所述锁相环电路与所述同步方波变换电路连接，所述计数器与所述采样控制选择电路连接；

所述锁相环电路采用CD4046芯片；所述计数器采用CD4040芯片；所述采样控制选择电路采用CD4051B芯片。

8.如权利要求1所述的一种变压器绕组机械状态在线监测装置，其特征在于，所述数字信号处理器采用递推最小二乘法获取所述变压器短路阻抗。