有载调压开关驱动电机电流监测方法
【技术领域】
[0001]本发明属于有载调压变压器在线监测技术领域，具体涉及一种有载调压开关驱动电机电流监测方法。
【背景技术】
[0002]有载分接幵关(OLTC, On-1oad Tap Changer)是变压器在运行中唯一带电操作的组件，它是变压器完成调压的核心部件，也是变压器的重要配套组件之一，它通过在不中断变压器负载的条件下，进行分接变换的操作，来改变变压器的距数比。有载调压开关能否满足变压器长时期运行的可靠性，直接影响到变压器的使用可靠性。国内平均统计数据表明，OLTC故障占变压器故障的20%以上，仅次于绕组故障。与绕组故障不同的是，人们对有载调压开关故障的认识不够，这主要是因为过去有载调压开关动作并不频繁，其研究不够深入，因此为了确保调压开关安全可靠地运行，开展其状态监测和故障诊断技术的研宄，提高检测的智能化水平，保证有载调压变压器的安全运行具有重要的意义。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种能在线实时反映有载调压开关的损坏程度、及时给出预警信息、提醒运维人员采取措施以防止有载调压开关发生故障的有载调压开关驱动电机在线监测装置。
[0004]为解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种有载调压开关驱动电机电流监测方法，包括如下步骤:
(1)构建监测平台；所述监测平台包括电流传感器、电流信号调理模块、A/D转换模块、微处理器ARM、第一 GSM模块、第二 GSM模块、服务器、显示器、存储器和继电器J ;所述电流传感器的中间测量孔穿过有载调压开关驱动电机的电源线，所述电流传感器的输出端接所述电流信号调理模块的相应输入端；所述电流信号调理模块的输出端接所述A/D转换模块的相应输入端；所述A/D转换模块的输出端接所述微处理器ARM的相应输入端；
所述微处理器ARM的COM端口接所述第一 GSM模块的相应输入端；所述第一 GSM模块与所述第二 GSM模块通过GSM网络无线连接；所述第二 GSM模块的输出端接所述服务器的相应输入端；
所述微处理器ARM的GP1端口接所述继电器J的动触点J-4 ;所述继电器J的常闭触点J-3接地；所述继电器J的常开触点J-2接+3.3V直流电源；所述继电器J的线圈J-1与有载调压开关的辅助触点K串联后接在+12V直流电源的两端；
所述显示器与存储器的输入端分别接所述微处理器ARM的相应输出端；
(2)利用所述电流传感器采集有载调压开关驱动电机的电流信号；
(3)利用所述电流信号调理模块将所述电流信号进行5~100Hz的带通滤波，得到滤波处理后的工频信号i (t);
(4)利用所述微处理器ARM来判断有载调压开关是否为切换状态:当有载调压开关有切换动作时，有载调压开关的辅助触点K闭合，继电器J的线圈J-1得电，继电器J的常开触点J-2闭合，使所述微处理器ARM的GP1端为高电平，则所述微处理器ARM控制所述A/D转换模块将所述工频信号i (t)转换成数字信号，同时所述微处理器ARM进行数据采集和数据处理过程；
所述数据采集和数据处理过程是:
(4-1)将所述数字信号存入微处理器ARM的寄存器的数组A中，并将数组A中的数字信号按时间顺序平均分为10段数字信号；
(4-2)求出每段数字信号的均方根值；
(4-3)设定数字信号阈值为0.21A ；
(4-4)若所述10段数字信号中有连续5段的均方根值均超过所述阈值0.21A，则判定有载调压开关存在故障；否则，判定有载调压开关正常工作；
(5)利用所述存储器存储所述数组A中的数字信号；
(6)利用所述显示器显示有载调压开关工作状态:若有载调压开关存在故障，则所述显示器显示有载调压开关故障；若有载调压开关正常工作，则所述显示器显示有载调压开关正常；
(7)利用所述微处理器ARM的COM端口将有载调压开关工作状态信息传输给所述第一GSM模块；所述第一 GSM模块通过GSM网络将有载调压开关工作状态信息发送给所述第二GSM模块；所述第二 GSM模块接收有载调压开关工作状态信息，并将所述有载调压开关工作状态信息传输给所述服务器。
[0005]所述电流传感器是型号为TA24M-10A/5V的穿心式电流传感器；所述电流信号调理模块的型号是DIN22-1RT-U2-P1-01 ；所述A/D转换模块的型号是AD5780 ；所述微处理器ARM的型号是SamsungS3C2440 ;所述第一至第二 GSM模块的型号均为GT-Y3400 ；所述服务器为戴尔PowerEdge 29 ;所述显示器为方正FG769-VC ;所述存储器的型号是M25P128-VMF6TP。
[0006]本发明的有益效果是:本发明通过监测驱动电动机电流信号就可以了解有载调压开关驱动机构的工作情况，以及部件的磨损、卡湿、润滑、同步性等情况，用以判断调压开关储能弹簧性能是否改变或储能过程是否存在卡湿现象等；本发明可实时在线反映有载调压开关的损坏程度，及时给出预警信息，提醒运维人员采取措施防止有载调压开关故障的发生；本发明将绘制电机驱动电流变化趋势图并存储在存储器中，方便运行人员通过显示器观测电机驱动电流变化趋势。
【附图说明】
[0007]图1为本发明的监测平台原理框图。
【具体实施方式】
[0008]下面将结合附图1，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明的具体监测方法如下: (1)构建监测平台；所述监测平台包括电流传感器、电流信号调理模块、A/D转换模块、微处理器ARM、第一 GSM模块、第二 GSM模块、服务器、显示器、存储器和继电器J ;所述电流传感器的中间测量孔穿过有载调压开关驱动电机的电源线，所述电流传感器的输出端接所述电流信号调理模块的相应输入端；所述电流信号调理模块的输出端接所述A/D转换模块的相应输入端；所述A/D转换模块的输出端接所述微处理器ARM的相应输入端；
所述微处理器ARM的COM端口接所述第一 GSM模块的相应输入端；所述第一 GSM模块与所述第二 GSM模块通过GSM网络无线连接；所述第二 GSM模块的输出端接所述服务器的相应输入端；
所述微处理器ARM的GP1端口接所述继电器J的动触点J-4 ;所述继电器J的常闭触点J-3接地；所述继电器J的常开触点J-2接+3.3V直流电源；所述继电器J的线圈J-1与有载调压开关的辅助触点K串联后接在+12V直流电源的两端；
所述显示器与存储器的输入端分别接所述微处理器ARM的相应输出端；
(2)利用所述电流传感器采集有载调压开关驱动电机的电流信号；
(3)利用所述电流信号调理模块将所述电流信号进行5~100Hz的带通滤波，得到滤波处理后的工频信号i (t);
(4)利用所述微处理器ARM来判断有载调压开关是否为切换状态:当有载调压开关有切换动作时，有载调压开关的辅助触点K闭合，继电器J的线圈J-1得电，继电器J的常开触点J-2闭合，使所述微处理器ARM的GP1端为高电平，则所述微处理器ARM控制所述A/D转换模块将所述工频信号i (t)转换成数字信号，同时所述微处理器ARM进行数据采集和数据处理过程；
所述数据采集和数据处理过程是:
(4-1)将所述数字信号存入微处理器ARM的寄存器的数组A中，并将数组A中的数字信号按时间顺序平均分为10段数字信号？；
(4-2)求出每段数字信号的均方根值；
(4-3)设定数字信号阈值为0.21A ；
(4-4)若所述10段数字信号中有连续5段的均方根值均超过所述阈值0.21A，则判定有载调压开关存在故障；否则，判定有载调压开关正常工作