绕组变形在线监测装置及变压器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种绕组变形在线监测装置，包括控制器以及分别与控制器连接的电压前置电路、电流前置电路和控制后台，电压前置电路和电流前置电路具有抵抗涌流、滤除谐波、掉电检测的作用，经过电压、电流前置电路处理后的信号传输到控制器，控制器和控制后台协调工作，实现对绕组变形的在线监测。在电压、电流互感器上采集的数据经过了电压、电流前置电路的抵抗涌流、滤除谐波、掉电检测处理，输入到控制器的数据更加准确，所以本实用新型绕组变形在线监测装置能够更加准确在线监测绕组变形。
【专利说明】绕组变形在线监测装置及变压器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力设备【技术领域】，特别是涉及绕组变形在线监测装置。
【背景技术】
[0002]由于大型电力变压器设计、制造、材料质量和运行等诸多方面的原因，设备的恶性事故和故障时有发生，严重影响了电网的安全稳定运行。大型变压器的突发性故障往往引发大面积停电事故，由此导致的直接经济损失和社会影响是十分惊人的。通过在线监测，建立设备的故障预警机制，及时、准确地预报设备内部已存在的故障性质、类型、部位、严重程度并预测故障的发展趋势，从而避免和减少电网突发性事故的发生。
[0003]变压器是电力系统的核心设备，而变压器绕组是变压器的最关键部件之一，因此为了确保变压器能够正常工作，有必要设计一种变压器绕组变形在线监测装置。变压器的原边和副边都设置有电压互感器和电流互感器，一般的绕组变形在线监测装置是控制器直接在线采集变压器中电压、电流互感器的数据，之后控制器与控制后台协同工作在线监测变压器绕组变形情况。
[0004]上述一般的绕组变形在线监测装置虽然能够在线监测变压器绕组变形，但是变压器在正常工作过程中，在其电路中存在有谐波、电流存在有涌流等多种复杂因素，直接利用控制器的数据采集单元采集变压器中电压、电流互感器的数据，必然存在一定的误差，根据这些存在误差的数据得到在线监测的结果也一定不准确，所以一般的绕组变形在线监测装置无法精准在线监测变压器绕组变形。
实用新型内容
[0005]基于此，有必要针对一般绕组变形在线监测装置无法精准在线监测变压器绕组变形的问题，提供一种能够精准在线监测变压器绕组变形的装置。
[0006]一种绕组变形在线监测装置，包括电压前置电路、电流前置电路、控制器和控制后台;
[0007]所述电压前置电路包括原边电压前置电路和副边电压前置电路，所述原边电压前置电路的输入端连接变压器的原边电压互感器，所述副边电压前置电路的输入端连接变压器的副边电压互感器，所述原边电压前置电路的输出端和所述副边电压前置电路的输出端均与所述控制器的输入端连接；
[0008]所述电流前置电路包括原边电流前置电路和副边电流前置电路，所述原边电流前置电路的输入端连接变压器的原边电流互感器，所述副边电流前置电路的输入端连接变压器的副边电流互感器，所述原边电流前置电路的输出端和所述副边电流前置电路的输出端均与所述控制器的输入端连接；
[0009]所述控制器的输出端与所述控制后台连接。
[0010]一种变压器，包括如上述绕组变形在线监测装置。
[0011]本实用新型绕组变形在线监测装置，设置有电压前置电路和电流前置电路，其中电压前置电路主要用于将电压互感器输出的IOOV以内的电压，等比转化为适合接入控制器的峰-峰值±10V之内的电压信号，电流前置电路主要用于将电流互感器输出有效值5A以内的电流，等比转化为适合接入控制器的峰-峰值± IOV之内的电压信号，此外，电压前置电路和电流前置电路还具有抵抗涌流、滤除谐波、掉电检测的作用，经过电压、电流前置电路处理后的电压信号传输到控制器，控制器和控制后台协调工作，实现对绕组变形的在线监测。在电压、电流互感器上采集的数据经过了电压、电流前置电路的抵抗涌流、滤除谐波、掉电检测处理，输入到控制器的数据更加准确，所以本实用新型绕组变形在线监测装置能够准确在线监测绕组变形。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型绕组变形在线监测装置第一个实施例的结构示意图；
[0013]图2为本实用新型绕组变形在线监测装置第二个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，一种绕组变形在线监测装置，包括电压前置电路、电流前置电路、控制器300和控制后台400 ；
[0015]所述电压前置电路包括原边电压前置电路120和副边电压前置电路140，所述原边电压前置电路120的输入端连接变压器的原边电压互感器，所述副边电压前置电路140的输入端连接变压器的副边电压互感器，所述原边电压前置电路120的输出端和所述副边电压前置电路140的输出端均与所述控制器的输入端连接；
[0016]所述电流前置电路包括原边电流前置电路220和副边电流前置电路240，所述原边电流前置电路220的输入端连接变压器的原边电流互感器，所述副边电流前置电路240的输入端连接变压器的副边电流互感器，所述原边电流前置电路220的输出端和所述副边电流前置电路240的输出端均与所述控制器的输入端连接；
[0017]所述控制器300的输出端与所述控制后台连接400。
[0018]在本实施例中，电压前置电路主要用于将电压互感器输出的100V以内的电压，等比转化为适合接入控制器的峰-峰值±10V之内的电压信号，电流前置电路主要用于将电流互感器输出有效值5A以内的电流，等比转化为适合接入控制器的峰-峰值土 IOV之内的电压信号，此外，电压前置电路和电流前置电路还具有抵抗涌流、滤除谐波、掉电检测的作用。
[0019]控制器用于根据自身编写好的程序来实时处理控制各端口的输入和输出电信号，控制其按采样周期运行，每隔小段时间对引入的多路信号进行短暂的同时采样，采样频率符合整体的实际要求，再对本周期内采样后的信号进行处理计算，修正之前的等比信号转化中产生的幅值和相位误差，得出变压器的短路阻抗值，之后与正常情况下的短路阻抗值相对比作出变形与否的判断，最后把结果、测量信号波形等数据进行存储和发往控制后台。当电力系统出现故障时控制器根据其内部的程序判断出异常波形并停止正常数据处理工作等待断电，待监测到系统非故障波形后继续工作。控制后台可对控制器进行导入程序、启停运行等操作，控制器上传的数据和波形也在这里显示和发送，当确认绕组变形的信号传输到控制后台时，控制后台根据情况控制变压器的继电保护装置和将信号传给更上一层调度，以确定是否需要停机检修。控制器与控制后台协调工作，可以提早发现绕组变形问题，以便针对性的采取措施，防止了由绕组变形的不断恶化引起的变压器突发事故。
[0020]本实用新型绕组变形在线监测装置，设置有电压前置电路和电流前置电路，其中电压前置电路主要用于将电压互感器输出的100V以内的电压，等比转化为适合接入控制器的峰-峰值± IOV之内的电压信号，电流前置电路主要用于将电流互感器输出有效值5A以内的电流，等比转化为适合接入控制器的峰-峰值± IOV之内的电压信号，此外，电压前置电路和电流前置电路还具有抵抗涌流、滤除谐波、掉电检测的作用，经过电压、电流前置电路处理后的电压信号传输到控制器，控制器和控制后台协调工作，实现对绕组变形的在线监测。在电压、电流互感器上采集的数据经过了电压、电流前置电路的抵抗涌流、滤除谐波、掉电检测处理，输入到控制器的数据更加准确，所以本实用新型绕组变形在线监测装置能够准确在线监测绕组变形。
[0021 ] 如图2所示，在其中一个实施例中，还包括电源500，所述电源500与所述控制器300连接。
[0022]在本实施例中，本实用新型绕组变形在线监测装置包括有与控制器连接的电源，电源能够为电压前置电路、电流前置电路、控制器以及控制后台提供电能。
[0023]在其中一个实施例中，所述电流前置电路为开环式霍尔传感器。
[0024]霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，其广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。在本实施例中，电流前置电路为开环式霍尔传感器，其可拆开后夹住需测量的导线再固定形成闭环，夹住的线就是霍尔传感器的输入，这种仪器具有安装时不用断开电流互感器二次侧回路的优点，减少了电流互感器二次侧断线烧坏互感器的危险。
[0025]在其中一个实施例中，所述控制器为可编程逻辑控制器。
[0026]可编程逻辑控制器采用一类可编程的存储器，用于内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。其主要具有以下优点:1、使用方便，编程简单；2、功能强，性能价格比高；3、硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强；4、可靠性高，抗干扰能力强；5、系统的设计、安装、调试工作量少；6、维修工作量小，维修方便。在本实施例中选用可编程逻辑控制器作为本实用新型绕组变形在线监测装置的控制器，降低了本实用新型绕组变形在线监测装置的生产成本、提高了其工作稳定性和效率、简化了其结构、有利于其在实际生产生活的应用与维护。
[0027]在其中一个实施例中，所述控制器为可编程自动化控制器。
[0028]可编程自动化控制器是结合可编程控制器与工业电脑的多功能工业用自动化控制器，硬件结合可编程控制器的耐用度以及工业电脑的功能强大。可编程自动化控制器除了具备上述可编程逻辑控制器的大部分优点以外，可编程自动化控制器还可以完成复杂的功能，并且系统的硬件和软件无缝集成，提高了控制系统的性能。
[0029]在其中一个实施例中，所述控制后台为网络计算机。
[0030]网络计算机主要用于监控控制器，对控制器进行导入程序、启动停运等操作。
[0031 ] 在其中一个实施例中，所述电流前置电路和所述电压前置电路的个数相等。
[0032]在本实施例中，选取相同数量的电流前置电路和电压前置电路，可以在确保本实用新型绕组变形在线监测装置正常工作的前提下，最大限度简化其结构。
[0033]在其中一个实施例中，所述电流前置电路和所述电压前置电路个数均为6个。
[0034]电力设备中的变压器多为三相双绕组变压器，在本是实施例中，选取6个电流前置电路和6个电压前置电路，可以方便本实用新型绕组变形在线监测装置同时在线监测三相双绕组变压器中所有绕组的形变情况。
[0035]在实际安装过程中，本实用新型绕组变形在线监测装置中的电压前置电路、电流前置电路、控制器、控制后台的空间位置位于变电站的站房内，紧挨互感器接线端子排所在的室内配电柜，本实用新型的这些室内设备可单独安装于一台专用的配电柜内，使这些设备受到保护、处于良好的工作环境，有利于其工作稳定。
[0036]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种绕组变形在线监测装置，其特征在于，包括电压前置电路、电流前置电路、控制器和控制后台； 所述电压前置电路包括原边电压前置电路和副边电压前置电路，所述原边电压前置电路的输入端连接变压器的原边电压互感器，所述副边电压前置电路的输入端连接变压器的副边电压互感器，所述原边电压前置电路的输出端和所述副边电压前置电路的输出端均与所述控制器的输入端连接； 所述电流前置电路包括原边电流前置电路和副边电流前置电路，所述原边电流前置电路的输入端连接变压器的原边电流互感器，所述副边电流前置电路的输入端连接变压器的副边电流互感器，所述原边电流前置电路的输出端和所述副边电流前置电路的输出端均与所述控制器的输入端连接； 所述控制器的输出端与所述控制后台连接。
2.根据权利要求1所述的绕组变形在线监测装置，其特征在于，还包括电源，所述电源与所述控制器连接。
3.根据权利要求1或2所述的绕组变形在线监测装置，其特征在于，所述电流前置电路为开环式霍尔传感器。
4.根据权利要求1或2所述的绕组变形在线监测装置，其特征在于，所述控制器为可编程逻辑控制器。
5.根据权利要求1或2所述的绕组变形在线监测装置，其特征在于，所述控制器为可编程自动化控制器。
6.根据权利要求1或2所述的绕组变形在线监测装置，其特征在于，所述控制后台为网络计算机。
7.根据权利要求1或2所述的绕组变形在线监测装置，其特征在于，所述电流前置电路和所述电压前置电路的个数相等。
8.根据权利要求1或2所述的绕组变形在线监测装置，其特征在于，所述电流前置电路和所述电压前置电路个数均为6个。
9.一种变压器，其特征在于，包括如权利要求1-8所述的绕组变形在线监测装置。
【文档编号】G01B7/16GK203534516SQ201320464514
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】潘靖, 李清波, 郭曙光, 李俊松, 周兴隆, 汪一雄 申请人:广东电网公司汕头供电局