[发明专利]变压器接地线交直流分量检测装置

说明书

本发明涉及一种变压器接地线交直流分量检测装置，包括电流感测器、采集器、显示终端，所述电流感测器包括多个TMR磁敏电流传感器，所述TMR磁敏电流传感器阵阵列式安装在保护外壳内；所述采集器包括采样电路、主控单元和边缘计算终端，所述TMR磁敏电流传感器与所述采样电路的输入端电连接，所述采样电路的输出端与所述主控单元的输入端电连接，所述主控单元分别与所述边缘计算终端、显示终端连接。多个TMR磁敏电流传感器实现交直流分量、高次谐波和偏磁信号的测量。TMR磁敏电流传感器解决了常规电流传感器参量监测精度低等问题。

技术领域

本发明涉及变压器接地线交直流分量测算技术领域，具体涉及一种变压器接地线交直流分量检测装置。

背景技术

目前，使用电磁感应线圈和霍尔传感器组合监测变压器接地线处的交直流情况。比如，专利文献CN 205015382U公开了一种变压器中性点直流分量检测装置。但它们结构复杂，功耗大，现场失效率高，一方面工程应用复杂，运维工作量大，另一方面霍尔传感器应用中精度低、互换性差，信号随温度变化，非线性输出等原因造成交直流及谐波等参量监测精度低，上述问题不利于设备精益化管理要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种变压器接地线交直流分量检测装置，以检测变压器接地线交直流分量。

本发明的技术方案是：

一种变压器接地线交直流分量检测装置，包括电流感测器、采集器、显示终端，所述电流感测器包括多个TMR磁敏电流传感器，所述TMR磁敏电流传感器阵阵列式安装在保护外壳内；所述采集器包括采样电路、主控单元和边缘计算终端，所述TMR磁敏电流传感器与所述采样电路的输入端电连接，所述采样电路的输出端与所述主控单元的输入端电连接，所述主控单元分别与所述边缘计算终端、显示终端连接。

优选的，所述采集器还包括电源模块和就地显示屏，所述采样电路设置在模拟量数据接收模块内，所述边缘计算终端内置有数据库，所述主控单元与所述就地显示屏电连接，所述电源模块为所述电流感测器、所述主控单元、模拟量数据接收模块、边缘计算终端、就地显示屏供电。

优选的，所述显示终端包括手机、IPAD和计算机中的至少一种。

优选的，所述保护外壳为绝缘阻燃材料，所述保护外壳由两瓣半壳组成，两瓣半壳连接处设置通孔以便于开口式安装在变压器接地线上，所述保护外壳内设有两个磁性屏蔽半环、绝缘半环、磁传感芯片和双层磁性隧道结MTJ。

优选的，所述主控单元通过RJ45接口总线与所述计算机电连接。

优选的，所述边缘计算终端内置卡尔曼滤波算法、傅里叶变换和小波分析算法，使用卡尔曼滤波算法对磁感电流进行滤波，使用小波包变换将滤波后的磁感电流分解为低频近似部分和高频细节部分，使用小波包变换对高频细节部分进行分析，得到暂态分量的特征信息；使用Blackman窗插值算法对低频近似部分进行分析，得到稳态分量的频率和幅值。

本发明的有益效果是：

1.TMR磁敏电流传感器可以用于测量交直流分量、高次谐波、偏磁信号，使用时，一个TMR磁敏电流传感器用于测量交直流分量、高次谐波或偏磁信号，多个TMR磁敏电流传感器实现交直流分量、高次谐波和偏磁信号的测量。TMR磁敏电流传感器解决了常规电流传感器应用中精度低、互换性差，信号随温度变化，非线性输出等原因造成交直流及谐波等参量监测精度低等问题。

2.采用开口式安装的小电流检测方式更能满足实地场合的需求，但因此也损失了采样的分辨率和精度，无法避免的提高了误差和温度漂移等不良变动；磁性隧道结MTJ的一般结构为铁磁层/非磁绝缘层/铁磁层的三明治结构，为解决开口式安装带来的不良影响，采用双层磁性隧道结以提高磁电阻变化率。