专利名称：变压器铁芯接地电流监测仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及输变电设备领域，尤其涉及一种变压器铁芯电流监测装置。
背景技术：
变压器在运行时，绕组的电场和磁场共同作用使铁芯的各部件(包括夹件等)具有不同的电位，若铁芯未可靠接地，则因电位不同而可能产生断续放电现象，损坏其绝缘；另一方面，为了保护变压器装置，通常从变压器铁芯引出一条接地线，但是当铁芯及夹件出现两点以上接地情况，则每两个接地点间通过铁芯自身和接地线路形成一个闭合回路，其中交链的磁通将在回路中感应出环流，使铁芯局部过热，严重时会造成局部烧损，严重威胁变压器的安全运行，甚至引发电力事故。并且，传统的变压器铁芯接地电流监测仪测量精度低，数值不准确，并且不便安装。
发明内容
为了克服传统的变压器铁芯接地电流监测仪安全性能差、测量精度低、数值不准确、并且不便安装等问题，本发明提供了一种变压器铁芯接地电流监测仪。本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:变压器铁芯接地电流监测仪，包括电源电路、电流互感器、可编程增益放大器、电流电压转换电路、交流-直流电压转换电路和A/D转换电路，电流互感器将检测到的变压器铁芯电流通过可编程增益放大器调节后输入电流电压转换电路，电流电压转换电路输出端与交流-直流电压转换电路输入端连接，交流-直流电压转换电路输出端与A/D转换电路输入端连接、A/D转换电路输出端与单片机连接。还包括与单片机连接的时钟振荡电路、看门狗电路、按键输入电路、报警电路、显示电路和通讯协议转换单元。所述电源电路包括变压器和整流滤波电路，变压器输出端与整流滤波电路连接，AC220V电源通过变压器和整流滤波电路处理后输出DC工作电源。所述通讯协议转换单元采用RS485通讯。本发明的变压器铁芯接地电流监测仪可测量电流值为0-100A，并可显示最大电流值及出现最大电流时的时间，便于用户掌握变压器的工作状态；铁芯接地电流监测仪使用时，主变铁芯接地引下线单匝从监测仪的顶部孔中穿过，不改变被测量变压器铁心的原有接线方式；对运行中的变压器不造成任何安全隐患，具有防外界电磁、电场干扰，测量精度高，数值准确，体积小、重量轻，易于安装。
图1是本发明的变压器铁芯接地电流监测仪原理图。图2是本发明的变压器铁芯接地电流监测仪电源电路原理图。图3是本发明的变压器铁芯接地电流监测仪通讯网络连接原理图。
具体实施例方式本发明的变压器铁芯接地电流监测仪的原理见图1和图2，电源电路由变压器，和整流滤波电路构成，输入交流220V、50HZ电压，经过变压、整流和滤波后输出单片机和各部分电路工作所需的直流电压。电流互感器输出端与可编程增益放大器输入端连接，实现变压器铁芯接地交流电流的测量、变换与隔离，其变比为10A/10mA。可编程增益放大器输出端与电流电压转换电路输入端连接，可编程增益放大器对电流互感器送来的电流信号进行放大，其放大倍数有3档，分别为I倍、10倍和100倍，其倍数的选择是根据单片机送来的数据信号进行控制的。电流电压转换电路输出端与交流-直流电压转换电路输入端连接，电流电压转换电路将电流信号转换为电压信号，交流-直流电压转换电路输出端与A/D转换电路输入端连接，交流-直流电压转换电路将交流电压信号经过精密检波转换为直流电压。A/D转换电路输出端与单片机连接，A/D转换电路将直流电压信号进行A/D转换，变为单片机可接收的数字信号，与单片机之间的通讯采用串行接口，采用78E516单片机。还包括与单片机连接的时钟振荡电路、看门狗电路、按键输入电路、报警电路、数码管显示电路和和通讯协议转换单元,时钟振荡电路产生单片机工作时的时钟振荡脉冲,主要由晶振和电容组成。看门狗电路为了提高抗干扰性能，防止单片机工作时出出死机情况，而采用的相关专用电路。按键输入电路为了对仪表进行相关的设定，设置了专用的按键，该部分电路与单片机程序相结合可实现按键的采集和判断。报警电路将测量值与设定的上限报警值相比较，如果达到报警条件，则控制向外送出相应的输出信号。显示控制电路实现8个数码管的显示控制，主要通过专用显示芯片实现串行动态进行显示控制。当测量的变压器铁芯对地电流值大于所设定的报警值时，仪表自动报警，此时仪表面板上层数码管显示最大电流值，并闪烁报警，下层数码管显示测量电流值。同时通过内部继电器输出开关接点信号，以控制外部用户的报警系统。与上位机的通讯采用RS485方式时，如图3所示，可连接的检测仪的总台数为32台。本发明的变压器铁芯接地电流监测仪可以实现以下功能:(I)连续监测铁芯接地电流值；(2)具有最大电流记忆功能；(3)可显示最大电流值和出现最大电流时的时间；
(4)具有开关量报警信号输出；(5)报警值可就地进行设定或由上位机设定；(6)具有远传通讯功能；(7)具有4-20mA仪表信号输出接口。本发明是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。
权利要求
1.变压器铁芯接地电流监测仪，其特征在于:包括电源电路、电流互感器、可编程增益放大器、电流电压转换电路、交流-直流电压转换电路和A/D转换电路，电流互感器将检测到的变压器铁芯电流通过可编程增益放大器调节后输入电流电压转换电路，电流电压转换电路输出端与交流-直流电压转换电路输入端连接，交流-直流电压转换电路输出端与A/D转换电路输入端连接、A/D转换电路输出端与单片机连接。
2.根据权利要求1所述的变压器铁芯接地电流监测仪，其特征在于:还包括与单片机连接的时钟振荡电路、看门狗电路、按键输入电路、报警电路、显示电路和通讯协议转换单J Li ο
3.根据权利要求1所述的变压器铁芯接地电流监测仪，其特征在于:所述电源电路包括变压器和整流滤波电路，变压器输出端与整流滤波电路连接，AC220V电源通过变压器和整流滤波电路处理后输出DC工作电源。
4.根据权利要求2所述的变压器铁芯接地电流监测仪，其特征在于:所述通讯协议转换单元采用RS485通讯。
全文摘要
变压器铁芯接地电流监测仪，电流互感器将检测到的变压器铁芯电流通过可编程增益放大器调节后输入电流电压转换电路，电流电压转换电路输出端与交流-直流电压转换电路输入端连接，交流-直流电压转换电路输出端与A/D转换电路输入端连接、A/D转换电路输出端与单片机连接。本发明的变压器铁芯接地电流监测仪可测量电流值为0-100A，并可显示最大电流值及出现最大电流时的时间，便于用户掌握变压器的工作状态；铁芯接地电流监测仪使用时，主变铁芯接地引下线单匝从监测仪的顶部孔中穿过，不改变被测量变压器铁心的原有接线方式；对运行中的变压器不造成任何安全隐患，具有防外界电磁、电场干扰，测量精度高，数值准确，体积小、重量轻，易于安装。
文档编号G01R19/25GK103116063SQ201310023909
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月23日 优先权日2013年1月23日
发明者于捍国 申请人:大连新安越电力设备有限公司