电力变压器局部放电实时监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电力变压器局部放电实时监测系统，由信号采集处理装置、数据存储器、同步动态随机存储器、人机交互装置和网络控制器分别连接到中央处理器，通信终端通过无线网络连接到网络控制器，上位机连接到通信终端。信号采集处理装置采集和处理变压器放电信号并发送到中央处理器，中央处理器将数据发送到人机交互装置进行显示，同时发送到数据存储器和同步动态随机存储器进行存储。中央处理器还通过网络控制器和通信终端，以无线通信的方式，将采集的数据和分析结果传给上位机。与传统检测方式相比，大大提高了对电力变压器局部放电检测的实时性及系统性；通过CPLD控制电路信号采集消除了相位偏移带来的误差，简化了数据的存储。
【专利说明】电力变压器局部放电实时监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力变压器的监测设备领域，具体来讲是一种电力变压器局部放电实时监测系统。
【背景技术】
[0002]在电力系统中，变压器是一种重要的电力设备，直接关系着电网的安全运行。变压器一旦发生故障可能会给整个电网造成巨大损失。变压器局部放电信号是判断其工作状态的重要参数。许多变压器的损坏，不仅是由于大气过电压和操作过电压作用的结果，也是由于多次短路冲击的积累效应和长期工频电压下局部放电造成的。绝缘介质的局部放电虽然放电能量小，但由于它长时间存在，对绝缘材料产生破坏作用，最终会导致绝缘击穿。为了能使IIOkV及以上电压等级的变压器安全运行，进行局部放电监测是必要的。传统的停电检测方式难以实现对变压器局部放电的连续监测，停机检查的方式在增加了工作量的同时还存在检测误差大的问题，在放电量达到危险时，由于不能实时反映局部放电状态，对电力变压器的安全运行产生很大的隐患。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种电力变压器局部放电实时监测系统，以实现对变压器局部放电的实时监测。
[0004]本实用新型的技术方案如下:一种电力变压器局部放电实时监测系统，信号采集处理装置、数据存储器、同步动态随机存储器、人机交互装置和网络控制器分别连接到中央处理器，通信终端通过无线网络连接到网络控制器，上位机连接到通信终端。其中，所述信号采集处理装置由超声波传感器通过光电隔离装置连接到信号调理电路，信号调理电路连接到两个A/D转换器，每个A/D转换器连接到一个先入先出数据存储器；信号采集处理装置还包括扫描信号发生装置和CPLD ( Complex Programmable Logic Device复杂可编程逻辑器件)逻辑电路，扫描信号发生装置的输入端连接到中央处理器，输出端连接到CPLD逻辑电路的输入端，CPLD逻辑电路的输出端连接到每个A/D转换器和每个先入先出数据存储器；每个先入先出数据存储器的输出端连接到中央处理器。
[0005]上述电力变压器局部放电实时监测系统的中央处理器的型号为S3C2410，通信终端的型号为TC35i，A/D转换器的型号为AD650。
[0006]本实用新型与现有技术相比，具有的有益效果为:
[0007]1、与传统检测方式相比，大大提高了放电检测的实时性及系统性。
[0008]2、通过CPLD控制电路信号采集消除了相位偏移带来的误差，简化了数据的存储。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型一个实施例的系统结构图。
[0010]图2是本实用新型一个实施例的信号采集处理装置的结构示意图。【具体实施方式】
[0011]如图1所示，电力变压器局部放电实时监测系统由信号采集处理装置、数据存储器、同步动态随机存储器、人机交互装置和网络控制器分别连接到中央处理器，通信终端通过无线网络连接到网络控制器，上位机连接到通信终端。信号采集处理装置采集和处理变压器放电信号并发送到中央处理器，中央处理器将数据发送到人机交互装置进行显示，同时发送到数据存储器和同步动态随机存储器进行存储。其中，人机交互装置是一种带有键盘的IXD显示器，具有输入和显示的功能。中央处理器还通过网络控制器和通信终端，以无线通信的方式，将采集的数据和分析结果传给上位机，并且还可以通过网络控制器信息发送给现场工作人员。
[0012]图2示出了一种信号采集处理装置的结构。信号采集处理装置由超声波传感器通过光电隔离装置连接到信号调理电路，信号调理电路连接到两个A/D转换器，每个A/D转换器连接到一个先入先出数据存储器；还包括扫描信号发生装置和CPLD逻辑电路，扫描信号发生装置的输入端连接到中央处理器，输出端连接到CPLD逻辑电路的输入端，CPLD逻辑电路的输出端连接到每个A/D转换器和每个先入先出数据存储器；每个先入先出数据存储器的输出端连接到中央处理器。其中，超声波传感器检测变压器局部放电，检测到的信号经光电隔离装置传送到信号调理电路。信号调理电路主要起到放大信号的作用，经过调理的信号输入到两组A/D转换器进行模数转换后输入到两组先入先出数据存储器，中央处理器从先入先出数据存储器中读取信息并发送到扫描信号发生装置和CPLD逻辑电路，CPLD逻辑电路将信息发送到先入先出数据存储器进行储存，并且由CPLD逻辑电路控制AD采样。其中，光电隔离装置主要是对输入输出信号实现隔离作用，从电路上把干扰和易受干扰的部分隔离；扫描信号发生装置主要是对检测获得的信号进行扫频振荡，实现测试信号频率的连续变化。
[0013]中央处理器选用S3C2410。该处理器采用FBGA封装，采用0.18um制造工艺的32位微控制器。该处理器拥有:独立的16KB指令Cache和16KB数据Cache，MMU，支持TFT的LCD控制器，NAND闪存控制器，3路UART，4路DMA，4路带PWM的Timer，I/O 口，RTC，8路10 位 ADC，Touch Screen 接口，IIC-BUS 接口，IIS-BUS 接口，2 个 USB 主机，I 个 USB 设备，SD主机和MMC接口，2路SPI。S3C2410处理器最高可运行在203MHz，是一款低价格，低功耗高性能的16/32位系统微处理器。
[0014]通信终端采用SIEMENS TC35i作为通信装置，配以MAX3232实现TTL电平到RS232电平的转换。TC35i与GSM2/2+兼容、双频(GSM900/GSM1800)、RS232数据口、符合ETSI标准GSM0707和GSM0705，且易于升级为GPRS装置，装置有AT命令集接口，支持文本和I3DU模式的短消息。
[0015]A/D转换器选用AD650，AD650可用于高分辨率数模转换器、长期高精度积分器、双线高抗噪声数字传输和数字电压表，并可广泛用于航空、航天、雷达、通讯、导航、远距离字传输等领域。AD650的输入电压可以是正电压输入、负电压输入或正负电压输入。两片AD650控制AD采样速率，字写入、刷新信号产生、复位信号产生都由CPLD产生，从而在电路上消除了相位偏移带来的误差，同时简化了数据的存储。
[0016]同步动态随机存储器用于运行Linux嵌入式操作系统和应用程序，当程序运行时，程序代码将从数据存储器调用到同步动态随机存储器中运行。
【权利要求】
1.一种电力变压器局部放电实时监测系统，其特征在于，信号采集处理装置、数据存储器、同步动态随机存储器、人机交互装置和网络控制器分别连接到中央处理器，通信终端通过无线网络连接到网络控制器，上位机连接到通信终端。
2.如权利要求1所述的电力变压器局部放电实时监测系统，其特征在于，所述信号采集处理装置由超声波传感器通过光电隔离装置连接到信号调理电路，信号调理电路连接到两个A/D转换器，每个A/D转换器连接到一个先入先出数据存储器；信号采集处理装置还包括扫描信号发生装置和CPLD逻辑电路，扫描信号发生装置的输入端连接到中央处理器，输出端连接到CPLD逻辑电路的输入端，CPLD逻辑电路的输出端连接到每个A/D转换器和每个先入先出数据存储器；每个先入先出数据存储器的输出端连接到中央处理器。
3.如权利要求1或2所述的电力变压器局部放电实时监测系统，其特征在于，所述中央处理器的型号为S3C2410。
4.如权利要求1或2所述的电力变压器局部放电实时监测系统，其特征在于，所述通信终端的型号为TC35i。
5.如权利要求2所述的电力变压器局部放电实时监测系统，其特征在于，所述A/D转换器的型号为AD650。
【文档编号】G01R31/12GK203502547SQ201320564654
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】周军, 王春贤, 曾浩 申请人:国家电网公司, 国网四川省电力公司自贡供电公司