本发明涉及智能电网领域，具体涉及一种电气设备的铁芯和夹件接地电流在线监测系统。
背景技术：
变压器是电力系统中最重要的电气设备，运行过程中变压器一旦出现故障，将会对电力系统的运行造成严重的影响。变压器的绕组和铁芯是传递和变换电磁能量的主要部件，当变压器铁芯的两点或多点接地时，在铁芯内部会产生环流，引起局部过热，严重时会造成铁芯局部烧损，甚至会产生火花放电现象，严重威胁变压器的可靠运行。
目前监测变电站变压器和电抗器等电气设备的铁芯和夹件的接地电流的方法为：变电所的运行人员定期用钳形电流表进行测量并记录。但是这种测量方法存在以下缺点：
(1)占用了大量的人力与时间，成本较高；
(2)对于偏远无人值守、电压等级低的变电所，不能保障定期监测的情况存在许多安全隐患。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是现有的监测电气设备的铁芯和夹件的接地电流的方法占用大量的人力与时间，成本较高，而且，对于偏远无人值守、电压等级低的变电所，不能保障定期监测的情况存在许多安全隐患的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种电气设备的铁芯和夹件接地电流在线监测系统，包括：
开合式电流传感器，采集流过电气设备的铁芯和夹件接地引下线的微电流，并通过屏蔽信号线发送电流值到铁芯ied；
铁芯ied，采集开合式电流传感器发送的电流值，并发送至远程监控平台；
远程监控平台，监测系统提供的趋势图和实时数据，并且记录报警事件；
太阳能供电模块，为所述开合式电流传感器供电。
在上述技术方案中，还包括非接触式无线采集终端，内配置蓝牙和zigbee两种通信方式，在变电所范围内连接成功后，直接读取所述开合式电流传感器的实时监测值。
在上述技术方案中，所述开合式电流传感器内部集成有测量模块、蓝牙模块和zigbee模块，通过非接触式无线采集终端的蓝牙功能连接或通过zigbee模块连接，以读取测量模块的实时监测电流值。
在上述技术方案中，所述开合式电流传感器配套有金属保护外壳。
在上述技术方案中，所述铁芯ied内部集成有测量电路、显示单元和嵌入式系统，
测量电路，对所述开合式电流传感器采集的电流进行逐次逼近型模数转换器系统转换，差分输入至集成驱动放大器，滤出干扰，最后将采集数据通过傅里叶算法与历史数据进行比对校准并将数据发送到显示单元与嵌入式系统；
显示单元，用于实时更新显示当前铁芯和夹件的接地电流数据，以及用于进行告警值的设置；
嵌入式系统，采用多线程多通道方式，对接收到的电流数据进行分析诊断，具体为：
第一步：首先对采集的电流值进行欠拟合和过拟合算法；
第二步：其次通过mysql数据库的记忆学习对采集到的电流值进行二次校准；
第三步：最后通过数据库中存储的大量特征故障图谱及电流值，对故障做出预判断。
在上述技术方案中，所述嵌入式系统配套有温度传感器，根据当前环境温度进行自动校准补偿，通过环境温度对前端传感器和后端放大采集运放ic的温度漂移，结合实验数据，现场运行时自动做补偿。
在上述技术方案中，所述铁芯ied面板上还设有状态指示灯、报警信号接点以及通信接口，其中，通信接口包括以太网口、光口以及rs485接口，用来与远程监控平台进行通信；状态指示灯包括模式、速率、连续、报警和电源指示灯；报警信号接点发出的报警信号包括失电报警、信号报警以及温度报警。
在上述技术方案中，所述铁芯ied扩展预留无线通信模块以及grps模块接口，实现无线自组网和全方位监测。
在上述技术方案中，所述远程监控平台采用有线传输的模式，支持iec61850/104协议。
在上述技术方案中，所述太阳能供电模块为多晶硅太阳能板，采用光伏发电技术，配套蓄电模组，将电能进行存储和稳压输出。
本发明提供的一种电气设备的铁芯和夹件接地电流在线监测系统，主要用于变压器的铁芯及夹件接地电流的实时监测，通过可拆卸的高精度电流传感器采集变压器的铁芯及夹件接地电流，实现了接地电流的实时监测和记录，并可根据监测到的故障信息进行报警，使监控人员可以随时掌握变压器的当前工作状态，避免变压器的停机检测，节省了人力、物力，极大的提高了变压器运行的可靠性和经济性，同时避免了安全隐患，可实现变电所无人值守。
附图说明
图1为本发明中一种电气设备的铁芯和夹件接地电流在线监测系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细的说明。
本发明实施例提供了一种电气设备的铁芯和夹件接地电流在线监测系统，如图1所示，包括：
开合式电流传感器10，采集流过电气设备(主要指变压器)的铁芯和夹件接地引下线的微电流，并通过屏蔽信号线发送至铁芯ied20。
开合式电流传感器10内部集成有测量、蓝牙和zigbee模块，当现场没有ied配置单元时，可通过非接触式无线采集终端50的蓝牙功能连接或通过无线终端的zigbee模块连接，以读取测量模块的实时监测电流值。
开合式电流传感器10采用可拆卸穿心式高精度电流传感器，开口尺寸达到10.5*2.5cm，测量范围0.1ma-20a，满足各种现场需求，而且可在不断开变压器铁芯接地引下线的情况下直接固定于铁芯夹件接地引线上，方便了安装维修工作，避免了铁芯和夹件接地引下线的断开风险。
另外，本发明的开合式电流传感器10还配套有金属保护外壳，可屏蔽干扰信号，防雨防风。
铁芯ied20，内部集成有测量电路201、显示单元202、嵌入式系统203。
测量电路201，对开合式电流传感器10采集的电流进行16位、100ksps速率的逐次逼近型模数转换器(adc)系统转换，然后差分输入至集成驱动放大器，滤出干扰，最后将采集数据通过傅里叶算法与历史数据进行比对校准并将数据发送到显示单元202与嵌入式系统203。1-100ma分辨率为0.1ma，100-20000ma分辨率为1ma。
显示单元202，用于实时更新显示当前铁芯和夹件的接地电流数据，还用于进行告警值的设置。
嵌入式系统203，采用多线程多通道方式，对接收到的电流数据进行分析诊断。
嵌入式系统203对接收到的电流数据分析诊断，具体包括以下步骤：
第一步：首先对采集的电流值进行欠拟合和过拟合算法；
第二步：其次通过mysql数据库的记忆学习对采集到的电流值进行二次校准；
第三步：最后通过数据库中存储的大量特征故障图谱及电流值，对故障做出预判断。
嵌入式系统203还配套有温度传感器，可根据当前环境温度进行自动校准补偿，通过环境温度对前端传感器和后端放大采集运放ic等的温度漂移，结合实验数据，现场运行时自动做补偿，使采集更精确，保证了数据采集的线性与稳定性。
嵌入式系统203还可通过报警模块就地报警，同时将数据通过通信接口送至远程监控平台30进行显示和报警。
嵌入式系统203将历史电流数据保存于数据库中，方便现场与远程调取查看历史数据。
嵌入式系统203同时具备第三方软件移植功能，扩展实现其他信号量的接入、汇集、标准化协议上传等功能。
开合式电流传感器10与铁芯ied20一对一配套校准使用，根据现场铺设信号电缆的长度、阻值，在嵌入式系统203对测量数值进行算法补偿，保证了数据采集的精度。
铁芯ied20面板上还设有参数设置按钮、状态指示灯、报警信号接点、通信接口、信号采集和控制终端等，其中，参数设置按钮用于设置参数；通信接口包括以太网口、光口以及rs485接口等，用来与远程监控平台进行通信；状态指示灯包括模式、速率、连续、报警和电源指示灯；报警信号接点发出的报警信号包括失电报警、信号报警以及温度报警等。
铁芯ied20扩展预留无线通信模块以及grps模块接口，可以实现无线自组网、全方位监测，以应对不同环境和用户需求。
远程监控平台30，采用有线传输的模式，支持iec61850/104协议，监测系统提供的趋势图和实时数据，并且记录报警事件，同时可远程设置系统的告警值。
太阳能供电模块40，每个开合式电流传感器10配套安装太阳能供电模块40，该太阳能供电模块40为多晶硅太阳能板，采用光伏发电技术，配套蓄电模组，将电能进行存储和稳压输出，用于为开合式电流传感器10内部的测量、蓝牙和zigbee模块供电。监测系统的超低功耗保证了太阳能供电系统能够应对不同的天气情况，保证系统运行的可持续性。
非接触式无线采集终端50，开合式电流传感器10内置测量、蓝牙、zigbee模块，将传感器模拟信号ad转换处理后，通过蓝牙和zigbee连接传输。非接触式无线采集终端50内配置有蓝牙和zigbee两种通信方式，在变电所范围内连接成功后，直接读取开合式电流传感器10的实时监测值。同时也支持手机安装app软件，通过蓝牙连接的方式，用于读取实时监测值，且每次监测结果软件自动保存。
当变电站没有安装铁芯ied20与远程监控平台30的情况下，可以通过此系统方便快捷的获取实时监测数据，具有高效率、高精度、同时性等特点，极大的减少了运行人员的工作量，体现了智能电网的发展趋势。
本发明提供的一种电气设备的铁芯和夹件接地电流在线监测系统具有以下优点：
(1)系统带有就地显示，为现场作业提供丰富的数据信息；
(2)可就地和远程设置电流告警值；
(3)连续采集电流来实现不间断的对铁芯接电流的监测；
(4)采样系统采用16位高精度的ad，采样采用真有效值的设计，保证了采样精度的同时提高了系统的抗干扰能力；
(5)考虑到系统的使用环境，结合了多种滤波和抗干扰的设计；
(6)通信方式多样化，支持485，can,以太网，无线网络等；
(7)各种通信方式都加装了成熟的防雷电路，提高了系统的可靠性；
(8)结合现场的使用环境和用户的要求，设置了光纤通信接口。使通信不受距离的限制，同时增强了通信的可靠性；
(9)系统自带电口和光口各一个，电口和光口互通，其他设备可通过本系统网口直接与上位机联系；
(10)监测装置支持多种通信协议，支持iec61850,iec104等；
(11)系统典型配置具有1-3个通道，通道数量可满足用户的不同要求；
(12)通过嵌入式系统来实时监测箱体内部温湿度，并实时控制散热系统和除湿系统，确保系统在恶劣的环境条件下仍能安全可靠的工作；
(13)系统实现变压器铁芯夹件接地电流的连续监测和记录，具有数据采集、分析、监视和报警、自检、自启动功能；
(14)最小采样周期不大于1分钟，报警典型值100ma，报警值可现场与远程设定；
(15)为系统配置了专用的铁芯监测平台。平台提供在线监测的趋势图和实时监测数据。历史趋势图可分时段查看，为故障分析提供了可靠的依据；
(16)系统能记录报警事件。操作人员可手动恢复报警；
(17)实时监测系统状态，及时发现潜在故障，故障消除后自动恢复，具备免维护特点；
(18)传感器模块测量、蓝牙、zigbee集成化设计，采用太阳能供电，保证系统的便捷性、可持续性；
(19)无线采集终端app软件直接读取传感器监测数据；
(20)金属保护外壳，屏蔽干扰信号，防雨防风。
本发明提供的一种电气设备的铁芯和夹件接地电流在线监测系统，主要用于变压器的铁芯及夹件接地电流的实时监测，通过可拆卸的高精度电流传感器采集变压器的铁芯及夹件接地电流，实现了接地电流的实时监测和记录，并可根据监测到的故障信息进行报警。
本发明的在线监测系统采用指示灯和人机界面结合的方式，进行参数设置、提供系统运行状态和故障信息等，使监控人员可以随时掌握变压器的当前工作状态，避免变压器的停机检测，节省了人力、物力，极大的提高了变压器运行的可靠性和经济性，同时避免了安全隐患，可实现变电所无人值守。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。