[发明专利]变压器近区短路电流实时监测装置

摘要

本发明涉及一种变压器近区短路电流实时监测装置，变压器二次侧的三相电流互感器上串接的三相无感电阻将采集的模拟信号经信号经隔离放大器、低通滤波器、绝对值转换单元及量程自适应单元送至A/D采样单元，A/D采样单元连续采集模拟信号，第一处理器对读取的电流采样数据进行运算，筛选获取波形的电流有效值及电流突变量的故障瞬时值，将故障发生时刻的故障数据缓存于双端口存储器，第二处理器接收双端口存储器的故障数据并经网络接口与上位机通迅绘制波形图，同时第二处理器对接收的故障数据进行统计并储存到大容量的存储器。本发明对变压器二次侧短路冲击电流进行采集、记录和分析，能为变压器运行状况分析及检修提供准确依据。

主权项

1.一种变压器近区短路电流实时监测装置，其特征在于：包括三相无感电阻、信号采集单元、中央处理单元以及通讯单元和上位机，三相无感电阻采用四引线结构的无感电阻；信号采集单元包括依次连接的信号隔离放大器、低通滤波器、绝对值转换单元以及量程自适应单元和A/D采集单元，分别串接在变压器二次侧的三相电流互感器上的三相无感电阻接信号隔离放大器的输入端，通过三相无感电阻取样电流互感器回路的电流；所述的中央处理单元包括用于对采集数据进行运算和筛选的第一处理器、双端口存储器以及用于对故障数据进行统计和通讯的第二处理器，双端口存储器通过数据总线分别与第一处理器和第二处理器连接，A/D采集单元的输出端接第一处理器的输入端，所述的通讯单元包括网络接口和通讯端口，第二处理器与网络接口和通讯端口连接，网络接口与上位机连接，通讯端口与大容量存储器连接；变压器二次侧的三相电流互感器上分别串接有三相无感电阻，三相无感电阻将采集的模拟信号经信号隔离放大器进行隔离放大，经过低通滤波器滤除模拟信号中的高频分量及绝对值转换单元的转换，通过由第一处理器控制的量程自适应单元根据输入模拟信号的波形幅度进行自动量程切换，将采集的模拟信号放大后送至A/D采样单元内，A/D采样单元将连续采集的模拟信号转换成数字信号后输至第一处理器，第一处理器对读取的电流采样数据进行运算，筛选并获取波形的电流有效值及电流突变量的故障瞬时值，将电流有效值及电流突变量的故障瞬时值作为数据记录触发的特征量，通过两个特征量来确定故障发生的时刻进行短路判别，将故障发生时刻的故障数据缓存于双端口存储器，第二处理器接收双端口存储器的故障数据并通过网络接口与上位机通讯，上位机接收故障数据并绘制波形对变压器近区短路电流进行实时监测，同时第二处理器对接收的故障数据进行统计并储存到大容量的存储器；其中，隔离放大器采用ISO系列隔离放大器，对无感电阻上的模拟信号进行隔离放大，低通滤波器采用RC低通滤波器，经过低通滤波器滤除信号中的高频分量，绝对值转换单元采用绝对值转换器将交流转换为直流，并通过第一处理器内的复杂可编程逻辑器件CPLD的控制下进行自适应量程切换，将信号放大至一个合适的范围内送至A/D采样单元采样，A/D采样单元选DTE3216采集板，具有16位100KHz采样率的A/D转换器，对正常负荷电流波形及故障电流波形高速率采样；第一处理器对读取的电流采样数据进行快速傅里叶变换即FFT运算。