变压器中性点直流分量检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种变压器中性点直流分量检测装置。
【背景技术】
[0002]当双极高压直流输电线路检修，或单极故障需以单极-大地回线方式运行时，
[0003]将有直流电流通过中性点直接接地的变压器进入交流系统，出现直流偏磁现象。此外，地磁暴效应产生的磁感应电流(GIC)也可引起变压器的直流偏磁效应。
[0004]在直流输电领域中，为掌握直流输电系统单极大地回线方式运行或双极不平衡方式运行时，电网内受影响的变压器的分布规律及受影响的程度，以便采取相应地防范措施，需要在地区范围内的变压器中性点安装直流分量检测装置，实时监测记录变压器中性点直流电流的状况，并以多种方式展现和输出报警。
[0005]变压器中性点电流与工频电流及谐波混为一体，并包含白噪声等干扰信号，
[0006]会给测量带来很大误差。因此，交、直流电流的分开获取是变压器中性点直流分量检测装置的关键。
[0007]目前，变压器中性点直流分量检测装置使用带低通滤波器的霍尔电流传感器完成直流电流分量的采集，使用交流电流互感器完成交流电流分量的采集，以此来实现变压器中性点交、直流电流分量的分开采集。
[0008]带低通滤波器的霍尔电流传感器的输出是一个恒定不变的直流分量，在变压器中性点直流分量为0或霍尔电流传感器故障时，上述霍尔电流传感器的输出皆为0。因此，只设置一个霍尔电流互感器，在霍尔电流传感器的输出为0时，无法有效的判断变压器中性点直流分量的输出状态，即判断中性点上是否有直流分量输出。
[0009]所以，现有的变压器中性点直流分量检测装置通常是在变压器的中性点接地引线处安装两个同样规格的霍尔电流传感器，每个霍尔电流传感器内部都带有一个二阶的低通滤波器，通过比较两个霍尔电流传感器的输出，判断是否为霍尔电流传感器故障，并最终确定变压器中性点直流分量的输出状态和完成直流分量的测量。
[0010]同时，上述变压器中性点直流分量检测装置还采用交流互感器测量变压器中性点电流的交流分量，因此整套检测装置需要使用1个交流电流传感器和2个霍尔电流传感器，使得装置整体体积大，成本高，系统硬件设计复杂度高，硬件成本高，不易维护。
【实用新型内容】
[0011]本实用新型的发明目的是提供一种体积小、结构简单、成本低、可靠性强的变压器中性点直流分量检测装置。
[0012]本实用新型的发明目的通过如下技术方案实现:一种变压器中性点直流分量检测装置，其特征在于，包括一个用于采集变压器中性点的电流信号的霍尔电流传感器，还包括具有数字低通滤波模块和数字高通滤波模块的主控制器，所述霍尔电流传感器与所述主控制器相连，将所述电流信号分别输出到所述主控制器的数字低通滤波模块和数字高通滤波模块，通过所述主控制器的数字低通滤波模块分离出所述电流信号中的直流分量，通过所述主控制器的数字高通滤波模块分离出所述电流信号中的交流分量。
[0013]在变压器中性点直流分量为0时，主控制器输出的直流分量为0，交流分量不为0，在霍尔电流传感器故障时，主控制器输出的直流分量和交流分量都为0，所以本实用新型仅采用一个霍尔电流互感器即可有效的判断变压器中性点直流分量的输出状态。
[0014]所述主控制器包括DSP单元(即数字信号处理单元)、ARM处理器、显示单元、大容量存储单元、时钟模块、接口、输入键盘、声光指示单元，所述DSP单元连于所述霍尔电流互感器与所述ARM处理器之间，将从输入的所述电流信号中分离出的所述直流分量和所述交流分量输出到所述ARM处理器，所述ARM处理器与所述显示单元、大容量存储单元、时钟模块、接口、输入键盘、声光指示单元分别相连，通过所述显示单元显示，通过所述大容量存储单元完成数据存储，通过所述时钟模块获取时钟，通过所述接口与外界设备相连，通过所述输入键盘获取指令，通过所述声光指示单元指示装置的状态。
[0015]相对于现有技术，本实用新型具有如下有益效果:本实用新型只使用了一个霍尔电流传感器就完成了对变压器中性点交、直流分量的检测，装置硬件设计简单，体积小，成本低，由于简化了硬件设计，提高了装置整体的可靠性。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型具体实施例的变压器中性点直流分量检测装置的原理框图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述:
[0018]如图1所示，本实施例的变压器中性点直流分量检测装置主要包括两部分:一个用于采集变压器中性点的电流信号的霍尔电流传感器和一个具有数字低通滤波模块和数字高通滤波模块的主控制器。霍尔电流传感器与主控制器相连，将电流信号分别输出到主控制器的数字低通滤波模块和数字高通滤波模块，主控制器通过数字低通滤波模块分离出所述电流信号中的直流分量，通过数字高通滤波模块分离出所述电流信号中的交流分量。
[0019]主控制器包括DSP单元、ARM处理器、IXD显示单元、大容量存储单元、时钟模块、USB接口和扩展接口、输入键盘、声光指示单元。
[0020]数字低通滤波模块和数字高通滤波模块设置在DSP单元中，为DSP中实现低通滤波和高通滤波滤波功能的软件模块。DSP单元连于霍尔电流互感器与ARM处理器之间，将从由霍尔电流互感器输入的电流信号中分离出的直流分量和交流分量，并输出到ARM处理器。ARM处理器与IXD显示单元、大容量存储单元、时钟模块、USB接口和扩展接口、输入键盘、声光指示单元分别相连。通过LCD显示单元显示，通过大容量存储单元完成数据存储，通过时钟模块获取精确时钟，通过USB接口和扩展接口与外界设备相连，通过输入键盘获取指令，通过声光指示单元指示装置的状态。
[0021]本实施例的变压器中性点直流分量检测装置采集-80A?+80A的直流电流，将采集到的直流电流根据用户需求进行存储，起存点的直流限值可任意设定，即当电流的采集值大于或等于某个设定值时，开始存储。检测装置可根据设定的电流变化比例自动完成数据的存储，电流变化的比例可由用户任意设定，具体采用滚动存储的方式，数据存储时间大于2年，在检测装置失压后，设置的参数和存储的数据也可永久保存。
[0022]本实施例的变压器中性点直流分量检测装置的人机接口包括IXD显示器和输入键盘，输入键盘上具有按键开关，IXD显示器和按键开关通过ARM处理器的I/O端与ARM处理器相连，通过人机接口能进行参数修改、整定，还能进行故障记录、故障追忆和事件查询等。本检测装置的扩展接口包括RS485、以太网、GPRS通讯接口，可支持DL/T 634.510UDL/T 634.5104、M0DBUS 等协议。
[0023]本实用新型检测装置减少了霍尔电流传感器的使用数量，使得整个检测装置的体积更小，成本更低，硬件设计更加简单，也由于简化了硬件设计，所以提高了装置整体的可靠性。本实用新型为运行人员掌握变压器直流偏磁状况及采取相应措施提供了重要依据，能有效起到故障早期预报作用。
【主权项】
1.一种变压器中性点直流分量检测装置，其特征在于，包括一个用于采集变压器中性点的电流信号的霍尔电流传感器，还包括具有数字低通滤波模块和数字高通滤波模块的主控制器，所述霍尔电流传感器与所述主控制器相连，将所述电流信号分别输出到所述主控制器的数字低通滤波模块和数字高通滤波模块，通过所述主控制器的数字低通滤波模块分离出所述电流信号中的直流分量，通过所述主控制器的数字高通滤波模块分离出所述电流信号中的交流分量。2.根据权利要求1所述的变压器中性点直流分量检测装置，其特征在于，所述主控制器包括DSP单元、ARM处理器、显示单元、大容量存储单元、时钟模块、接口、输入键盘、声光指示单元，所述DSP单元连于所述霍尔电流互感器与所述ARM处理器之间，将从输入的所述电流信号中分离出的所述直流分量和所述交流分量输出到所述ARM处理器，所述ARM处理器与所述显示单元、大容量存储单元、时钟模块、接口、输入键盘、声光指示单元分别相连，通过所述显示单元显示，通过所述大容量存储单元完成数据存储，通过所述时钟模块获取时钟，通过所述接口与外界设备相连，通过所述输入键盘获取指令，通过所述声光指示单元指示装置的状态。
【专利摘要】一种变压器中性点直流分量检测装置，包括一个用于采集变压器中性点的电流信号的霍尔电流传感器，还包括具有数字低通滤波模块和数字高通滤波模块的主控制器，所述霍尔电流传感器与所述主控制器相连，将所述电流信号分别输出到所述主控制器的数字低通滤波模块和数字高通滤波模块，通过所述主控制器的数字低通滤波模块分离出所述电流信号中的直流分量，通过所述主控制器的数字高通滤波模块分离出所述电流信号中的交流分量。本实用新型只使用了一个霍尔电流传感器就完成了对变压器中性点交、直流分量的检测，装置硬件设计简单，体积小，成本低，由于简化了硬件设计，提高了装置整体的可靠性。
【IPC分类】G01R19/00
【公开号】CN205015382
【申请号】CN201520485108
【发明人】蔡晓燕
【申请人】广州开能电气实业有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年7月8日