一種互感器方式變壓器接地泄漏電流無線監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型公開了一種互感器方式變壓器接地泄漏電流無線監(jiān)測裝置，具體涉及變壓器監(jiān)測裝置技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓器鐵芯正常情況下是接地的，且只能有一點接地。由于自鐵芯與大地之間產(chǎn)生懸浮位，因此便會有接地電流，正常情況下這個電流值是非常小的。但當鐵芯存在兩點及以上的接地時，便會在鐵芯與大地之間形成回路，這時候的接地電流便會增大很多倍。這個電流會引起鐵芯局部過熱，損壞絕緣。所以要定期測量變壓器的接地電流。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中常用的監(jiān)測裝置大多結(jié)構(gòu)復雜，成本比較高，同時監(jiān)測的精確度不夠，也無法實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的無線實時傳輸。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種互感器方式變壓器接地泄漏電流無線監(jiān)測裝置，實現(xiàn)變壓器接地泄漏電流的實時監(jiān)測。
[0005]本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種互感器方式變壓器接地泄漏電流無線監(jiān)測裝置，包括穿芯互感器、I/V轉(zhuǎn)換電路、低通濾波器、三級比例放大器、精密整流電路、MCU控制器、過零比較器、電池供電穩(wěn)壓單元和無線傳輸模塊，其中:所述穿芯互感器與變壓器的接地端相連接，穿芯互感器的輸出端依次經(jīng)過I/V轉(zhuǎn)換電路、低通濾波器、三級比例放大器、精密整流電路后與MCU控制器相連接，MCU控制器的輸出端與無線傳輸模塊相連接；
[0007]所述電池供電穩(wěn)壓單元分別與I/V轉(zhuǎn)換電路、低通濾波器、三級比例放大器、精密整流電路、MCU控制器的電源輸入端相連接；
[0008]所述三級比例放大器的第二輸出端與過零比較器相連接，過零比較器的輸出端與MCU控制器相連接。
[0009]作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，所述MCU控制器為低功耗8位單片機。
[0010]作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，所述穿芯互感器為1000:1零磁通穿芯互感器。
[0011]作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，所述I/V轉(zhuǎn)換電路中包括低功耗集成運算放大器。
[0012]作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，所述低通濾波器的濾波頻點為ΙΚΗζ。
[0013]作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，所述三級比例放大器中包括交流回路耦合電容和高頻濾波電容，上述電容均采用NPO材料，且均為復數(shù)個電容并聯(lián)組成。
[0014]作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，所述精密整流電路包括由兩個低功耗運算放大器構(gòu)成的集成運放整流電路。
[0015]作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，所述電池供電穩(wěn)壓單元為LDO低壓低功耗線性電源。
[0016]作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，所述無線傳輸模塊包括433MHz頻段無線芯片。
[0017]作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，還包括溫度傳感器、濕度傳感器、顯示模塊、GPS模塊、大電流檢測線圈和電流檢測模塊，其中溫度傳感器、濕度傳感器、顯示模塊、GPS模塊、大電流檢測線圈和電流檢測模塊均與分析控制模塊相連，溫度傳感器、濕度傳感器將檢測的溫度數(shù)據(jù)、濕度數(shù)據(jù)發(fā)送給分析控制模塊，分析控制模塊對接收到的溫度數(shù)據(jù)和濕度數(shù)據(jù)進行分析后，將最終的數(shù)據(jù)在顯示模塊進行顯示；GPS模塊將測得的經(jīng)瑋和瑋度信息發(fā)送給分析控制模塊，分析控制模塊將分析所得的經(jīng)瑋和瑋度信息在顯示模塊中進行顯示；大電流檢測線圈檢測流過變壓器內(nèi)部的過電壓的電流的信息，并發(fā)送到分析控制模塊，分析控制模塊通過分析電流的信息得到電流的峰值、波長和波形，并通過無線模塊發(fā)送；電流檢測模塊將檢測的變壓器表面的的泄露電流值發(fā)送到分析控制模塊，分析控制模塊將得到的泄露電流值轉(zhuǎn)換成污穢度，并在顯示模塊進行顯示。
[0018]本實用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:本實用新型所公開的產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，能夠?qū)崿F(xiàn)實時的精確監(jiān)測，安全性高。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的模塊連接示意圖；
[0020]圖2是本實用新型的電路連接示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細說明:
[0022]本實用新型的模塊連接示意圖如圖1所示，互感器方式變壓器接地泄漏電流無線監(jiān)測裝置，包括穿芯互感器、Ι/v轉(zhuǎn)換電路、低通濾波器、三級比例放大器、精密整流電路、MCU控制器、過零比較器、電池供電穩(wěn)壓單元和無線傳輸模塊，其中:所述穿芯互感器與變壓器的接地端相連接，穿芯互感器的輸出端依次經(jīng)過I/V轉(zhuǎn)換電路、低通濾波器、三級比例放大器、精密整流電路后與MCU控制器相連接，MCU控制器的輸出端與無線傳輸模塊相連接；所述電池供電穩(wěn)壓單元分別與I/V轉(zhuǎn)換電路、低通濾波器、三級比例放大器、精密整流電路、MCU控制器的電源輸入端相連接；所述三級比例放大器的第二輸出端與過零比較器相連接，過零比較器的輸出端與MCU控制器相連接。
[0023]在本實用新型的一個具體實施例中，其電路連接示意圖如圖2所示，具體說明如下:
[0024]所述穿芯互感器:采用1000:1零磁通穿芯互感器，通過耦合方式獲取前端原始信號。
[0025]所述I/V轉(zhuǎn)換電路:采用低功耗集成運放，單電源方式下實現(xiàn)，電路中D1、D2起到保護作用，RU R2、C2，完成分壓提供運行靜態(tài)偏置電壓，采用取VCC/2方式，當電流互感器中耦合到電流信號，經(jīng)過Cl耦合電容后，在R4上形成電壓輸出到UlA的I腳，R3、C3起到電流互感器內(nèi)部不為零下保證靜態(tài)偏置電壓維持VCC/2不變，C15、R22用于濾除耦合的干擾信號。
[0026]所述IKHz低通濾波電路:采用RC組成的一階低通濾波器方式實現(xiàn)，電路中由R5、C5組成，根據(jù)RC濾波頻點公式:f=l/2 JT RC,根據(jù)電網(wǎng)三五七次諧波均小于IkHz即選IkHz作為濾波頻點。
[0027]所述三級比例放大電路:采用MOS管控制正比例運放方式實現(xiàn)，電路中R9、R6、C6組成靜態(tài)工作點，R8為運放輸入平衡電阻，保證運放輸入端等效電阻相等，同時啟動輸入信號的取樣。根據(jù)正比例運放公式Av=U0/Ui= (1+Rf/Ri)，電路采用MOS器件串聯(lián)在比例電阻Ri回路中，即通過控制串聯(lián)Ri電阻的大小即可控制放大倍數(shù)，電路中由R7、R25、R26和Q1、Q2、C8、R27、C9共同作用組成，由于MOS管電壓控制器件有體二極管和結(jié)電容效應(yīng)，加入R27啟動放大時候由于MOS管器件關(guān)端高阻態(tài)對波形的影響，保證信號不失真放大，CS作為交流回路耦合電容，C9作為高頻濾波效果，該電路中，為了保證運放在寬溫度范圍運放性能和放大倍數(shù)不受影響，電容均采用NPO材料，多個電容并聯(lián)達到一個電容容值，來保證較好的溫度特性。
[0028]所述精密整流電路:通過采用集成運放整流電路實現(xiàn)，電路由U2A、U2B兩個低功耗運放和D3、D4 二極管，以及電容電阻方式，電路中R28、R29、C16、R30組合提供單運放一個靜態(tài)參考電源VCC/2，有信號輸入時，經(jīng)過ClO耦合電容且為正半周時，D3截止、D4導通，經(jīng)過R