專利名稱：一種鐵芯及夾件接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及監(jiān)測技術，特別是涉及一種鐵芯及夾件接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
變壓器或電抗器的鐵芯、夾件在運行時，由于處于變壓器繞組或電抗器繞組周圍 的電場內，所以鐵芯與夾件內部必然感應出一定的電壓，如果鐵芯不接地，那么在外加電壓 的作用下，當鐵芯、夾件的感應電壓超過對地放電電壓時，鐵芯、夾件就會產生放電。為了避 免變壓器或電抗器的內部放電，所以要將鐵芯及夾件接地。鐵芯接地電流、夾件接地電流過 大會導致鐵芯、夾件灼傷等問題。目前，監(jiān)測變電站變壓器、電抗器等電氣設備的鐵芯及夾件接地電流的方法是運 行人員每天或每周用鉗型電流表手動測量。這種測量鐵芯及夾件接地電流的方法不僅浪費 了大量的人力和物力，而且使得一些電壓等級低且無人值守的變電站無法實現(xiàn)一周測量一 次的目標，這就為變電站變壓器或電抗器等電氣設備的運行留下安全隱患。由此可見，在現(xiàn)有技術中，幾乎無法獲得變電站變壓器或電抗器等電氣設備鐵芯 及夾件接地電流的實時數(shù)據(jù)；而且，從長遠來講，運行人員手動測量鐵芯接地電流的成本比 較高。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種實時性強、效率高、成本低的鐵芯及夾 件接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)。為了達到上述目的，本發(fā)明提出的技術方案為一種鐵芯及夾件接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括η X m個變壓器或電抗器，η X m個傳 感器，nXm個處理器，η臺串口聯(lián)網(wǎng)服務器，一個路由器和一臺服務器；其中，nXm個變壓 器或電抗器與nXm個傳感器一一對應，nXm個傳感器與nXm個處理器一一對應；每m個 處理器對應一臺串口聯(lián)網(wǎng)服務器；η臺串口聯(lián)網(wǎng)服務器通過局域網(wǎng)中的路由器連接至服務 器；m、η為自然數(shù)，且m為各串口聯(lián)網(wǎng)服務器組的串口數(shù)，η為串口聯(lián)網(wǎng)服務器的數(shù)目。傳感器，用于將采集的對應變壓器的變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流， 或者對應電抗器的電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流，發(fā)送至對應處理器。處理器，用于預設接地電流報警值或根據(jù)服務器發(fā)送的設置指令預設接地電流報 警值；將對應傳感器發(fā)送的變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流、電抗器鐵芯接地電 流、電抗器夾件接地電流，由模擬量轉換為數(shù)字量后進行存儲，并發(fā)送至對應串口聯(lián)網(wǎng)服務 器；將變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流、電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地 電流與預設的接地電流報警值進行比較，將比較結果作為報警信息發(fā)送至對應串口聯(lián)網(wǎng)服 務器；當變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流、電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接 地電流超過預設的接地電流報警值時，進行本地報警。服務器，用于預設接地電流報警值或通過路由器、串口聯(lián)網(wǎng)服務器向串口聯(lián)網(wǎng)服
4務器的對應處理器發(fā)送設置指令，用于顯示變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流、電 抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流及報警信息。串口聯(lián)網(wǎng)服務器將對應處理器發(fā)送的變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電 流、電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流、報警信息發(fā)送到局域網(wǎng)，并由局域網(wǎng)中的 路由器轉發(fā)至服務器；同時，路由器、串口聯(lián)網(wǎng)服務器依次將服務器發(fā)送的設置指令轉發(fā)至 串口聯(lián)網(wǎng)服務器的對應處理器。綜上所述，本發(fā)明所述鐵芯及夾件接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)由傳感器采集數(shù)據(jù)，并 經過處理器對數(shù)據(jù)處理后，通過串口聯(lián)網(wǎng)服務器連接到局域網(wǎng)，實現(xiàn)了服務器遠程監(jiān)控，與 人工監(jiān)測相比較，實時性大大加強了，同時，提高了效率，降低了成本。


圖1為本發(fā)明所述鐵芯及夾件接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)的第一種組成結構示意圖。圖2為本發(fā)明所述鐵芯及夾件接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)的第二種組成結構示意圖。圖3為本發(fā)明所述鐵芯及夾件接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)的第三種組成結構示意圖。圖4為本發(fā)明所述處理器的組成結構示意圖。圖5為本發(fā)明中各接地電流顯示畫面實例。圖6為本發(fā)明中各預設接地電流報警值設置畫面實例。圖7為本發(fā)明中各接地電流當前報警狀態(tài)顯示畫面實例。圖8為本發(fā)明中各接地電流歷史報警信息顯示畫面實例。圖9為本發(fā)明中各接地電流打印畫面實例。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對 本發(fā)明作進一步地詳細描述。圖1為本發(fā)明所述鐵芯及夾件接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)的第一種組成結構示意圖。 如圖1所示，本發(fā)明所述鐵芯及夾件接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)包括nXm個變壓器或電抗器，
即，變壓器111 11m、變壓器121 12m.....電抗器Inl Inm ；η Xm個傳感器，即，傳感
器222 21m、傳感器221 22m.....傳感器2nl 2nm ；η Xm個處理器，即，處理器311
31m、處理器321 32m.....處理器3nl 3nm ；η臺串口聯(lián)網(wǎng)服務器41 4η，一個路由器
5，一臺服務器6 ；其中，變壓器111 11m、變壓器121 12m.....電抗器Inl Inm分別與
傳感器211 21m、傳感器221 22m.....傳感器2nl 2nm—一對應，傳感器211 21m、
傳感器221 22m、...、傳感器2nl 2nm分別與處理器311 31m、處理器321 32m、...、 處理器3nl 3nm —一對應；處理器311 31m與聯(lián)網(wǎng)服務器41對應，處理器321 32m與 聯(lián)網(wǎng)服務器42對應，...,處理器3nl 3nm與聯(lián)網(wǎng)服務器4η對應；串口聯(lián)網(wǎng)服務器41 4η通過局域網(wǎng)中的路由器5連接服務器6 ；m、η為自然數(shù)，且m為各串口聯(lián)網(wǎng)服務器41 4n的串口數(shù)，η為連接路由器5的串口聯(lián)網(wǎng)服務器的數(shù)目。傳感器211 21m、傳感器221 22m.....傳感器2nl 2nm，用于將采集的對應
變壓器111 11m、121 12m.....或者對應電抗器Inl Inm的變壓器鐵芯接地電流、變
壓器夾件接地電流、電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流，發(fā)送至對應處理器311
531m、321 32m、. . .、3nl 3nm。實際應用中，傳感器11 21m、傳感器221 22m.....傳感器2nl 2nm采用夾
緊銅牌方式分別固定在對應的變壓器111 llrn、變壓器121 12m.....電抗器Inl Inm上。實際應用中，傳感器11 21m、傳感器221 22m.....傳感器2nl 2nm是采用
有源零磁通技術設計的，能滿足mA級電流信號的采集，而且具有很強的抗干擾力。傳感器11 21m、傳感器221 22m.....傳感器2nl 2nm的采樣速率為IOHz。處理器311 31m、處理器321 32m.....處理器3nl 3nm，用于預設接地電流
報警值或根據(jù)服務器6發(fā)送的設置指令預設接地電流報警值；將對應傳感器211 21m、傳
感器221 22m.....傳感器2nl 2nm發(fā)送的變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流、
電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流，由模擬量轉換為數(shù)字量后進行存儲，并發(fā)送至 串口聯(lián)網(wǎng)服務器41 4η ；將變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流、電抗器鐵芯接地 電流、電抗器夾件接地電流與預設的接地電流報警值比較，將比較結果作為報警信息發(fā)送 至對應串口聯(lián)網(wǎng)服務器41 4m ；當變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流、電抗器鐵 芯接地電流、電抗器夾件接地電流超過預設的接地電流報警值時，進行本地報警。實際應用中，報警信息包括當前報警信息和歷史報警信息。歷史報警信息包括報 警日期、報警時間、報警組名、報警類型。服務器6，用于預設接地電流報警值或通過路由器5、串口聯(lián)網(wǎng)服務器41 4η向
處理器311 31m、處理器321 32m.....處理器3nl 3nm發(fā)送設置指令，用于顯示變壓
器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流、電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流及報警 fn息ο串口聯(lián)網(wǎng)服務器41 4η將對應的處理器311 31m、處理器321 32m.....處
理器3nl 3nm發(fā)送的變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流、電抗器鐵芯接地電流、 電抗器夾件接地電流、報警信息發(fā)送到局域網(wǎng)，并由局域網(wǎng)中的路由器5轉發(fā)至服務器6 ； 同時，路由器5、串口聯(lián)網(wǎng)服務器41 4η依次將服務器6發(fā)送的設置指令轉發(fā)至處理器 311 31m、處理器321 32m、...、處理器3nl 3nm。實際應用中，串口聯(lián)網(wǎng)服務器41 4η的串口類型均為RS-485。串口聯(lián)網(wǎng)服務器 41 4η與對應的處理器311 31m、處理器321 32m、...、處理器3nl 3nm之間通過 RS-485總線進行信息傳輸。實際應用中，各串口聯(lián)網(wǎng)服務器41 4η的串口數(shù)為4個。總之，本發(fā)明所述鐵芯及夾件接地電力監(jiān)測系統(tǒng)通過傳感器采集數(shù)據(jù)，并經過處 理器對數(shù)據(jù)的處理，大大提高了信息處理的速度很精度；同時，通過串口聯(lián)網(wǎng)服務器，將數(shù) 據(jù)等信息發(fā)送至服務器，實現(xiàn)了遠程監(jiān)控；因此，本發(fā)明所述監(jiān)測系統(tǒng)具有實時性強、效率 高、成本低的特點。圖2為本發(fā)明所述鐵芯及夾件接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)的第二種組成結構示意圖。 如圖2所示，本發(fā)明所述鐵芯及夾件接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)的組成結構除了如圖1所示 的組成結構外，還包括邏輯電路 和總報警器8 ；其中，處理器311 31m、處理器321 32m.....處理器3nl 3nm還用于向邏輯電路7發(fā)送報警指令。邏輯電路7，用于對處理器311 31m、處理器321 32m、...、處理器3nl 3nm發(fā)送的各報警指令進行邏輯處理，使得任一報警指令均能觸發(fā)總報警器8 ；總報警器8，用于根據(jù)邏輯電路7發(fā)送的報警指令進行報警。圖3為本發(fā)明所述鐵芯及夾件接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)的第三種組成結構示意圖。 如圖3所示，本發(fā)明所述鐵芯及夾件接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)的組成結構除了如圖2所示的 組成結構外，還包括繼電器組9 ；其中，繼電器組9中所包含的繼電器與處理器311 31m、 處理器321 32m、...、處理器3nl 3nm——對應；處理器311 31m、處理器321 32m.....處理器3nl 3nm還用于向繼電器組9中的對應繼電器發(fā)送報警指令。繼電器組9，根據(jù)處理器311 31m、處理器321 32m.....處理器3nl 3nm發(fā)
送的報警指令閉合對應繼電器的開關，使得報警指令發(fā)送至本發(fā)明所述鐵芯及夾件接地電 流監(jiān)測系統(tǒng)的外部設備。本發(fā)明中，所述鐵芯及夾件接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)能通過處理器311 31m、處理
器321 32m.....處理器3nl 3nm實現(xiàn)本地報警，并通過邏輯電路7和總報警器8實現(xiàn)
本地總報警，即只要處理器311 31m、處理器321 32m、...、處理器3nl 3nm中的任 一處理器發(fā)生本地報警，本地總報警器8就會報警；另外，處理器311 31m、處理器321
32m.....處理器3nl 3nm還可將報警指令通過繼電器組9傳送至本發(fā)明鐵芯及夾件接地
電流在線監(jiān)測系統(tǒng)的外部設備或變電站集控中心。圖4為本發(fā)明所述處理器的組成結構示意圖。如圖4所示，處理器311 31m、處
理器321 32m.....處理器3nl 3nm中的任一處理器3ij，均包括A/D轉換模塊3ijl、
信息處理模塊3ij2、存儲模塊3ij3和本地報警模塊3ij4 ；其中，傳感器2ij與處理器3ij 對應，處理器3ij與串口聯(lián)網(wǎng)服務器4i對應，i = 1、2.....n, j = 1、2.....m。A/D轉換模塊3 i j 1，用于將對應傳感器2 i j發(fā)送的變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾 件接地電流或者電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流，由模擬量轉換為數(shù)字量后，發(fā) 送至信息處理模塊3ij2。實際應用中，A/D轉換模塊3ijl為高精度的16bitA/D轉換模塊。信息處理模塊3ij2，用于預設接地電流報警值或根據(jù)對應串口聯(lián)網(wǎng)服務器4i轉 發(fā)的設置指令預設接地電流報警值；將A/D轉換模塊3i jl發(fā)送的變壓器鐵芯接地電流、變 壓器夾件接地電流或者電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流，與預設的接地電流報 警值進行比較，將比較結果作為報警信息；當變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流或 者電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流超過預設的接地電流報警值時，向本地報警 器3i j4發(fā)送報警指令；將報警信息以及變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流或者電 抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流發(fā)送至存儲模塊3i j3和對應串口聯(lián)網(wǎng)服務器4i。存儲模塊3ij3，用于存儲信息處理模塊3ij2發(fā)送的報警信息及變壓器鐵芯接地 電流、變壓器夾件接地電流或者電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流。實際應用中，變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流、電抗器鐵芯接地電流、 電抗器夾件接地電流及報警信息以表格方式存儲在存儲模塊3ij3的數(shù)據(jù)庫中。本地報警器3ij4，用于根據(jù)信息處理模塊3ij2發(fā)送的報警指令進行報警。本發(fā)明中，服務器和各處理器均能預設接地電流報警值，顯示報警信息、各變壓器 的變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流以及各電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接 地電流；對于報警信息，不僅可以顯示當前報警信息，還可以查詢、顯示歷史報警信息；另外，還可根據(jù)需要打印報警信息、各變壓器的變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流以 及各電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流等的實時數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)。圖5為本發(fā)明中各接地電流顯示畫面實例。如圖5所示，通過顯示畫面中的參數(shù) 按鈕，預設接地電流報警值，如圖6所示。圖6為本發(fā)明中各接地電流報警值預設畫面實 例。通過如圖5所示顯示畫面中的當前報警按鈕，顯示各接地電流的當前報警狀態(tài)，如圖7 所示；通過如圖5所示顯示畫面中的歷史報警按鈕，顯示各接地電流的歷史報警畫面，如圖 8所示。圖7為本發(fā)明中各接地電流當前報警狀態(tài)顯示畫面實例。圖8為本發(fā)明中各接地 電流歷史報警信息顯示畫面實例。圖9為本發(fā)明中各接地電流打印畫面實例。綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的 保護范圍之內。
8
權利要求
一種鐵芯及夾件接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括n×m個變壓器或電抗器，n×m個傳感器，n×m個處理器，n臺串口聯(lián)網(wǎng)服務器，一個路由器和一臺服務器；其中，n×m個變壓器或電抗器與n×m個傳感器一一對應，n×m個傳感器與n×m個處理器一一對應；每m個處理器對應一臺串口聯(lián)網(wǎng)服務器；n臺串口聯(lián)網(wǎng)服務器通過局域網(wǎng)中的路由器連接至服務器；m、n為自然數(shù)，且m為各串口聯(lián)網(wǎng)服務器組的串口數(shù)，n為串口聯(lián)網(wǎng)服務器的數(shù)目；傳感器，用于將采集的對應變壓器的變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流，或者對應電抗器的電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流，發(fā)送至對應處理器；處理器，用于預設接地電流報警值或根據(jù)服務器發(fā)送的設置指令預設接地電流報警值；將對應傳感器發(fā)送的變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流、電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流，由模擬量轉換為數(shù)字量后進行存儲，并發(fā)送至對應串口聯(lián)網(wǎng)服務器；將變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流、電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流與預設的接地電流報警值進行比較，將比較結果作為報警信息發(fā)送至對應串口聯(lián)網(wǎng)服務器；當變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流、電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流超過預設的接地電流報警值時，進行本地報警；服務器，用于預設接地電流報警值或通過路由器、串口聯(lián)網(wǎng)服務器向串口聯(lián)網(wǎng)服務器的對應處理器發(fā)送設置指令，用于顯示變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流、電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流及報警信息；串口聯(lián)網(wǎng)服務器將對應處理器發(fā)送的變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流、電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流、報警信息發(fā)送到局域網(wǎng)，并由局域網(wǎng)中的路由器轉發(fā)至服務器；同時，路由器、串口聯(lián)網(wǎng)服務器依次將服務器發(fā)送的設置指令轉發(fā)至串口聯(lián)網(wǎng)服務器的對應處理器。
2.根據(jù)權利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述報警信息包括當前報警信息和 歷史報警信息。
3.根據(jù)權利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，任一所述處理器均包括A/D轉換模 塊、信息處理模塊、存儲模塊和本地報警模塊；其中，A/D轉換模塊，用于將所述對應傳感器發(fā)送的變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電 流或者電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流，由模擬量轉換為數(shù)字量后，發(fā)送至信息 處理模塊；信息處理模塊，用于預設接地電流報警值或根據(jù)所述對應串口聯(lián)網(wǎng)服務器轉發(fā)的設置 指令預設接地電流報警值；將A/D轉換模塊發(fā)送的變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地 電流或者電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流，與預設的接地電流報警值進行比較， 將比較結果作為報警信息；當變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流或者電抗器鐵芯 接地電流、電抗器夾件接地電流，超過預設的接地電流報警值時，向本地報警器發(fā)送報警指 令；將報警信息以及A/D轉換模塊發(fā)送的變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流或者 電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流發(fā)送至存儲模塊和所述對應串口聯(lián)網(wǎng)服務器；存儲模塊，用于存儲信息處理模塊發(fā)送的報警信息及變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾 件接地電流或者電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流；本地報警器，用于根據(jù)信息處理模塊發(fā)送的報警指令進行報警。
4.根據(jù)權利要求3所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述A/D轉換模塊為16bit的A/D轉 換模塊。
5.根據(jù)權利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括邏輯電路、總報警 器；其中，各所述處理器還用于向邏輯電路發(fā)送報警指令；邏輯電路，用于對各所述處理器發(fā)送的報警指令進行邏輯處理，使得任一報警指令均 能觸發(fā)總報警器；總報警器，用于根據(jù)邏輯電路發(fā)送的報警指令進行報警。
6.根據(jù)權利要求5所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括繼電器組；其中，繼 電器組中所包含的繼電器與各所述處理器一一對應；所述處理器，還用于向繼電器組中的對應繼電器發(fā)送報警指令；繼電器組，根據(jù)所述處理器發(fā)送的報警指令閉合對應繼電器的開關，使得報警指令發(fā) 送至所述鐵芯及夾件接地電流監(jiān)測系統(tǒng)的外部設備。
7.根據(jù)權利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器采用夾緊銅牌方式固定 在所述對應變壓器或對應電抗器上。
8.根據(jù)權利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述串口聯(lián)網(wǎng)服務器的串口類型為 RS-485。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鐵芯及夾件接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括變壓器或電抗器、傳感器、處理器、串口聯(lián)網(wǎng)服務器、路由器和服務器；傳感器采集變壓器鐵芯接地電流、變壓器夾件接地電流、電抗器鐵芯接地電流、電抗器夾件接地電流；處理器預設接地電流報警值；將各接地電流轉換為數(shù)字量后與預設接地電流報警值進行比較；服務器顯示各接地電流及報警信息；串口聯(lián)網(wǎng)服務器將各接地電流、報警信息發(fā)送到局域網(wǎng)，并由局域網(wǎng)中的路由器轉發(fā)至服務器。本發(fā)明具有實時性強、效率高、成本低的特點，可廣泛應用于電力系統(tǒng)中。
文檔編號G01R19/165GK101930663SQ20101022773
公開日2010年12月29日 申請日期2010年7月8日 優(yōu)先權日2010年7月8日
發(fā)明者呂強, 陳菊明 申請人:呂強