基于dsp的變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于DSP的變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，包括高頻脈沖電流傳感器，高頻脈沖電流傳感器通過(guò)絕緣導(dǎo)線連接有信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元連接有數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元連接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；所述信號(hào)處理單元包括相連接的保護(hù)放大模塊和濾波檢波模塊，所述數(shù)據(jù)處理單元包括相連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和DSP處理模塊。該設(shè)備通過(guò)高頻脈沖電流傳感器將收集到的高頻電信號(hào)送入信號(hào)處理單元進(jìn)行放大濾波處理，處理后的信號(hào)送入數(shù)據(jù)處理單元經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)DSP處理模塊處理后，存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的閃存U盤中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，方便后期工作人員對(duì)U盤內(nèi)數(shù)據(jù)查看和處理分析，為預(yù)防變壓器絕緣故障提供有力的保障。
【專利說(shuō)明】
基于DSP的變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及變壓器在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種基于DSP的變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓器是電力系統(tǒng)的重要樞紐，其運(yùn)行可靠性直接關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定。局部放電是電力變壓器絕緣結(jié)構(gòu)中局部區(qū)域內(nèi)的放電現(xiàn)象，這種放電只是絕緣在局部范圍內(nèi)被擊穿，而導(dǎo)體間絕緣并未發(fā)生貫穿性擊穿。但如果局部放電長(zhǎng)期存在，將會(huì)造成變壓器絕緣的破壞。所以為了保證變壓器在運(yùn)行中的可靠性，通常需要盡量避免絕緣介質(zhì)中局部放電的發(fā)生，或只允許有輕微的局部放電。因此，在電力變壓器運(yùn)行中，需要進(jìn)行局部放電監(jiān)測(cè)，以保證絕緣質(zhì)量。
[0003]隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和電壓等級(jí)的提高，無(wú)論是研究機(jī)構(gòu)、變壓器制造廠商，尤其是電力系統(tǒng)運(yùn)行部門，都把局部放電檢測(cè)作為變壓器運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估的重要指標(biāo)。在進(jìn)行局部放電現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，根據(jù)國(guó)標(biāo)GB7354-2003中所推薦的脈沖電流法(簡(jiǎn)稱ERA)，在實(shí)驗(yàn)室中的測(cè)量結(jié)果是比較理想的。目前的試驗(yàn)、診斷模式不能滿足高壓電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的要求，需引進(jìn)跟多更有效的檢測(cè)手段。試驗(yàn)設(shè)備龐大、檢測(cè)費(fèi)用高、停電損失大，而且試驗(yàn)加壓過(guò)程也會(huì)對(duì)設(shè)備造成不必要的損害。因此在運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行局部放電現(xiàn)場(chǎng)帶電檢測(cè)對(duì)提高變壓器的運(yùn)行可靠性是十分必要的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供了一種基于DSP的變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，便于工作人員了解變壓器的局部放電情況，預(yù)防變壓器絕緣故障，為變壓器的正常工作提供保障。
[0005]本實(shí)用新型采用以下的技術(shù)方案:
[0006]基于DSP的變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，包括高頻脈沖電流傳感器，高頻脈沖電流傳感器通過(guò)絕緣導(dǎo)線連接有信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元連接有數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元連接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元;所述信號(hào)處理單元包括相連接的保護(hù)放大模塊和濾波檢波模塊，所述數(shù)據(jù)處理單元包括相連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和DSP處理模塊。
[0007]優(yōu)選地，所述保護(hù)放大模塊由過(guò)流保護(hù)電路和放大電路組成，所述濾波檢波模塊由濾波電路和檢波電路組成。
[0008]優(yōu)選地，所述高頻脈沖電流傳感器通過(guò)絕緣導(dǎo)線與保護(hù)放大模塊相連，濾波檢波模塊與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連，DSP處理模塊分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元及檢波電路相連。
[0009]優(yōu)選地，所述DSP處理模塊采用TMS320VC5409芯片作為主控芯片。
[0010]優(yōu)選地，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。
[0011]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元包括閃存U盤。
[0012]本實(shí)用新型具有的有益效果是:
[0013]本實(shí)用新型提供的基于DSP的變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，通過(guò)高頻脈沖電流傳感器將收集到的高頻電信號(hào)送入信號(hào)處理單元進(jìn)行放大濾波處理，處理后的信號(hào)送入數(shù)據(jù)處理單元經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)DSP處理模塊處理后，存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的閃存U盤中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，方便后期工作人員對(duì)U盤內(nèi)數(shù)據(jù)查看和處理分析，為預(yù)防變壓器絕緣故障提供有力的保障。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為基于DSP的變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為濾波檢波模塊與數(shù)據(jù)處理單元連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體的說(shuō)明:
[0017]結(jié)合圖1和圖2，基于DSP的變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，包括高頻脈沖電流傳感器2。
[0018]其中，高頻脈沖電流傳感器2通過(guò)絕緣導(dǎo)線連接有信號(hào)處理單元3，信號(hào)處理單元3連接有數(shù)據(jù)處理單元4，數(shù)據(jù)處理單元4連接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元5。
[0019]變壓器I的鐵芯接地線或變壓器套管末屏接地線穿過(guò)高頻脈沖電流傳感器2的中心，采用脈沖電流法，由高頻脈沖電流傳感器2提取變壓器I局部放電信號(hào)。
[0020]信號(hào)處理單元3包括相連接的保護(hù)放大模塊6和濾波檢波模塊7，保護(hù)放大模塊6由過(guò)流保護(hù)電路和放大電路組成，濾波檢波模塊7由濾波電路1和檢波電路11組成。
[0021 ]數(shù)據(jù)處理單元4包括相連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊8和DSP處理模塊9。
[0022]高頻脈沖電流傳感器2通過(guò)絕緣導(dǎo)線與保護(hù)放大模塊6相連，濾波檢波模塊7與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊8相連，DSP處理模塊9分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元5及檢波電路11相連。
[0023]DSP處理模塊9采用TMS320VC5409芯片作為主控芯片。
[0024]模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊8包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。
[0025]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元5包括大容量FLASH閃存U盤，閃存U盤通過(guò)USB主控器CH375芯片與DSP處理模塊9相連。
[0026]其中，高頻脈沖電流傳感器2收集到的高頻電信號(hào)通過(guò)絕緣導(dǎo)線首先傳送到信號(hào)處理單元3的保護(hù)放大模塊6，保護(hù)放大模塊6中的過(guò)流保護(hù)電路由超低電容TVS管PJGBLC05C 組成。
[0027]過(guò)流保護(hù)電路可吸收高達(dá)350W的浪涌信號(hào)，放大電路可將OmV至500mV的電壓轉(zhuǎn)換為范圍在OV至5V之間的電壓，并將電壓信號(hào)傳送到濾波檢波模塊7。
[0028]濾波電路10可采用多階LC無(wú)源濾波電路，該電路的通頻帶設(shè)置為10kHz至500kHz，信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波后，利用峰值檢波電路進(jìn)行包絡(luò)檢波，同時(shí)引出若干個(gè)信號(hào)，用來(lái)判定局部放電脈沖的到來(lái)和結(jié)束，以便對(duì)脈沖的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，以及為DSP處理模塊9中的主控芯片TMS320VC5409的中斷程序提供中斷源信號(hào)。
[0029]DSP處理模塊9中的主控芯片接收到中斷信號(hào)后，對(duì)從濾波檢波模塊7輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊8的放電信號(hào)進(jìn)行采集，將采集到的模擬信號(hào)通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的數(shù)字量以及開關(guān)量輸入DSP處理模塊9中。
[0030]DSP處理模塊9中的主控芯片將數(shù)據(jù)處理后通過(guò)GP1口輸出，采用集成USB主控器完成U盤讀寫功能和系統(tǒng)應(yīng)用功能，將DSP處理模塊輸出的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元5的大容量FLASH閃存U盤中。
[0031 ]本實(shí)用新型將變壓器局部放電的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在現(xiàn)場(chǎng)的大容量FLASH閃存U盤中，方便后期工作人員對(duì)變壓器局部放電信息進(jìn)行查看和分析，避免變壓器絕緣故障造成的損失。
[0032]當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于DSP的變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，包括高頻脈沖電流傳感器，其特征在于，高頻脈沖電流傳感器通過(guò)絕緣導(dǎo)線連接有信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元連接有數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元連接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元;所述信號(hào)處理單元包括相連接的保護(hù)放大模塊和濾波檢波模塊，所述數(shù)據(jù)處理單元包括相連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和DSP處理模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述保護(hù)放大模塊由過(guò)流保護(hù)電路和放大電路組成，所述濾波檢波模塊由濾波電路和檢波電路組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述高頻脈沖電流傳感器通過(guò)絕緣導(dǎo)線與保護(hù)放大模塊相連，濾波檢波模塊與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連，DSP處理模塊分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元及檢波電路相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述DSP處理模塊采用TMS320VC5409芯片作為主控芯片。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元包括閃存U盤。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK205507011SQ201620210398
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年3月20日
【發(fā)明人】公茂法, 魏景禹, 接怡冰, 王萬(wàn)樂, 周立人
【申請(qǐng)人】山東科技大學(xué)