電力變壓器局部放電實時監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電力變壓器局部放電實時監(jiān)測系統(tǒng)，由信號采集處理裝置、數(shù)據(jù)存儲器、同步動態(tài)隨機存儲器、人機交互裝置和網(wǎng)絡(luò)控制器分別連接到中央處理器，通信終端通過無線網(wǎng)絡(luò)連接到網(wǎng)絡(luò)控制器，上位機連接到通信終端。信號采集處理裝置采集和處理變壓器放電信號并發(fā)送到中央處理器，中央處理器將數(shù)據(jù)發(fā)送到人機交互裝置進行顯示，同時發(fā)送到數(shù)據(jù)存儲器和同步動態(tài)隨機存儲器進行存儲。中央處理器還通過網(wǎng)絡(luò)控制器和通信終端，以無線通信的方式，將采集的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果傳給上位機。與傳統(tǒng)檢測方式相比，大大提高了對電力變壓器局部放電檢測的實時性及系統(tǒng)性；通過CPLD控制電路信號采集消除了相位偏移帶來的誤差，簡化了數(shù)據(jù)的存儲。
【專利說明】電力變壓器局部放電實時監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力變壓器的監(jiān)測設(shè)備領(lǐng)域，具體來講是一種電力變壓器局部放電實時監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力系統(tǒng)中，變壓器是一種重要的電力設(shè)備，直接關(guān)系著電網(wǎng)的安全運行。變壓器一旦發(fā)生故障可能會給整個電網(wǎng)造成巨大損失。變壓器局部放電信號是判斷其工作狀態(tài)的重要參數(shù)。許多變壓器的損壞，不僅是由于大氣過電壓和操作過電壓作用的結(jié)果，也是由于多次短路沖擊的積累效應(yīng)和長期工頻電壓下局部放電造成的。絕緣介質(zhì)的局部放電雖然放電能量小，但由于它長時間存在，對絕緣材料產(chǎn)生破壞作用，最終會導致絕緣擊穿。為了能使IIOkV及以上電壓等級的變壓器安全運行，進行局部放電監(jiān)測是必要的。傳統(tǒng)的停電檢測方式難以實現(xiàn)對變壓器局部放電的連續(xù)監(jiān)測，停機檢查的方式在增加了工作量的同時還存在檢測誤差大的問題，在放電量達到危險時，由于不能實時反映局部放電狀態(tài)，對電力變壓器的安全運行產(chǎn)生很大的隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種電力變壓器局部放電實時監(jiān)測系統(tǒng)，以實現(xiàn)對變壓器局部放電的實時監(jiān)測。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種電力變壓器局部放電實時監(jiān)測系統(tǒng)，信號采集處理裝置、數(shù)據(jù)存儲器、同步動態(tài)隨機存儲器、人機交互裝置和網(wǎng)絡(luò)控制器分別連接到中央處理器，通信終端通過無線網(wǎng)絡(luò)連接到網(wǎng)絡(luò)控制器，上位機連接到通信終端。其中，所述信號采集處理裝置由超聲波傳感器通過光電隔離裝置連接到信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路連接到兩個A/D轉(zhuǎn)換器，每個A/D轉(zhuǎn)換器連接到一個先入先出數(shù)據(jù)存儲器；信號采集處理裝置還包括掃描信號發(fā)生裝置和CPLD ( Complex Programmable Logic Device復雜可編程邏輯器件)邏輯電路，掃描信號發(fā)生裝置的輸入端連接到中央處理器，輸出端連接到CPLD邏輯電路的輸入端，CPLD邏輯電路的輸出端連接到每個A/D轉(zhuǎn)換器和每個先入先出數(shù)據(jù)存儲器；每個先入先出數(shù)據(jù)存儲器的輸出端連接到中央處理器。
[0005]上述電力變壓器局部放電實時監(jiān)測系統(tǒng)的中央處理器的型號為S3C2410，通信終端的型號為TC35i，A/D轉(zhuǎn)換器的型號為AD650。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的有益效果為:(1)與傳統(tǒng)檢測方式相比，大大提高了放電檢測的實時性及系統(tǒng)性。(2)通過CPLD控制電路信號采集消除了相位偏移帶來的誤差，簡化了數(shù)據(jù)的存儲。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明一個實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0008]圖2是本發(fā)明一個實施例的信號采集處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實施方式】
[0009]如圖1所示，電力變壓器局部放電實時監(jiān)測系統(tǒng)由信號采集處理裝置、數(shù)據(jù)存儲器、同步動態(tài)隨機存儲器、人機交互裝置和網(wǎng)絡(luò)控制器分別連接到中央處理器，通信終端通過無線網(wǎng)絡(luò)連接到網(wǎng)絡(luò)控制器，上位機連接到通信終端。信號采集處理裝置采集和處理變壓器放電信號并發(fā)送到中央處理器，中央處理器將數(shù)據(jù)發(fā)送到人機交互裝置進行顯示，同時發(fā)送到數(shù)據(jù)存儲器和同步動態(tài)隨機存儲器進行存儲。其中，人機交互裝置是一種帶有鍵盤的IXD顯示器，具有輸入和顯示的功能。中央處理器還通過網(wǎng)絡(luò)控制器和通信終端，以無線通信的方式，將采集的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果傳給上位機，并且還可以通過網(wǎng)絡(luò)控制器信息發(fā)送給現(xiàn)場工作人員。
[0010]圖2示出了一種信號采集處理裝置的結(jié)構(gòu)。信號采集處理裝置由超聲波傳感器通過光電隔離裝置連接到信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路連接到兩個A/D轉(zhuǎn)換器，每個A/D轉(zhuǎn)換器連接到一個先入先出數(shù)據(jù)存儲器；還包括掃描信號發(fā)生裝置和CPLD邏輯電路，掃描信號發(fā)生裝置的輸入端連接到中央處理器，輸出端連接到CPLD邏輯電路的輸入端，CPLD邏輯電路的輸出端連接到每個A/D轉(zhuǎn)換器和每個先入先出數(shù)據(jù)存儲器；每個先入先出數(shù)據(jù)存儲器的輸出端連接到中央處理器。其中，超聲波傳感器檢測變壓器局部放電，檢測到的信號經(jīng)光電隔離裝置傳送到信號調(diào)理電路。信號調(diào)理電路主要起到放大信號的作用，經(jīng)過調(diào)理的信號輸入到兩組A/D轉(zhuǎn)換器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸入到兩組先入先出數(shù)據(jù)存儲器，中央處理器從先入先出數(shù)據(jù)存儲器中讀取信息并發(fā)送到掃描信號發(fā)生裝置和CPLD邏輯電路，CPLD邏輯電路將信息發(fā)送到先入先出數(shù)據(jù)存儲器進行儲存，并且由CPLD邏輯電路控制AD采樣。其中，光電隔離裝置主要是對輸入輸出信號實現(xiàn)隔離作用，從電路上把干擾和易受干擾的部分隔離；掃描信號發(fā)生裝置主要是對檢測獲得的信號進行掃頻振蕩，實現(xiàn)測試信號頻率的連續(xù)變化。
[0011]中央處理器選用S3C2410。該處理器采用FBGA封裝，采用0.18um制造工藝的32位微控制器。該處理器擁有:獨立的16KB指令Cache和16KB數(shù)據(jù)Cache，MMU，支持TFT的LCD控制器，NAND閃存控制器，3路UART，4路DMA，4路帶PWM的Timer，I/O 口，RTC，8路10 位 ADC，Touch Screen 接口，IIC-BUS 接口，IIS-BUS 接口，2 個 USB 主機，I 個 USB 設(shè)備，SD主機和MMC接口，2路SPI。S3C2410處理器最高可運行在203MHz，是一款低價格，低功耗高性能的16/32位系統(tǒng)微處理器。
[0012]通信終端采用SIEMENS TC35i作為通信裝置，配以MAX3232實現(xiàn)TTL電平到RS232電平的轉(zhuǎn)換。TC35i與GSM2/2+兼容、雙頻(GSM900/GSM1800)、RS232數(shù)據(jù)口、符合ETSI標準GSM0707和GSM0705，且易于升級為GPRS裝置，裝置有AT命令集接口，支持文本和I3DU模式的短消息。
[0013]A/D轉(zhuǎn)換器選用AD650，AD650可用于高分辨率數(shù)模轉(zhuǎn)換器、長期高精度積分器、雙線高抗噪聲數(shù)字傳輸和數(shù)字電壓表，并可廣泛用于航空、航天、雷達、通訊、導航、遠距離字傳輸?shù)阮I(lǐng)域。AD650的輸入電壓可以是正電壓輸入、負電壓輸入或正負電壓輸入。兩片AD650控制AD采樣速率，字寫入、刷新信號產(chǎn)生、復位信號產(chǎn)生都由CPLD產(chǎn)生，從而在電路上消除了相位偏移帶來的誤差，同時簡化了數(shù)據(jù)的存儲。
[0014]同步動態(tài)隨機存儲器用于運行Linux嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，當程序運行時，程序代碼將從數(shù)據(jù)存儲器調(diào)用到同步動態(tài)隨機存儲器中運行。
【權(quán)利要求】
1.一種電力變壓器局部放電實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，信號采集處理裝置、數(shù)據(jù)存儲器、同步動態(tài)隨機存儲器、人機交互裝置和網(wǎng)絡(luò)控制器分別連接到中央處理器，通信終端通過無線網(wǎng)絡(luò)連接到網(wǎng)絡(luò)控制器，上位機連接到通信終端。
2.如權(quán)利要求1所述的電力變壓器局部放電實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述信號采集處理裝置由超聲波傳感器通過光電隔離裝置連接到信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路連接到兩個A/D轉(zhuǎn)換器，每個A/D轉(zhuǎn)換器連接到一個先入先出數(shù)據(jù)存儲器；信號采集處理裝置還包括掃描信號發(fā)生裝置和CPLD邏輯電路，掃描信號發(fā)生裝置的輸入端連接到中央處理器，輸出端連接到CPLD邏輯電路的輸入端，CPLD邏輯電路的輸出端連接到每個A/D轉(zhuǎn)換器和每個先入先出數(shù)據(jù)存儲器；每個先入先出數(shù)據(jù)存儲器的輸出端連接到中央處理器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電力變壓器局部放電實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理器的型號為S3C2410。
4.如權(quán)利要求1或2所述的電力變壓器局部放電實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述通信終端的型號為TC35i。
5.如權(quán)利要求2所述的電力變壓器局部放電實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述A/D轉(zhuǎn)換器的型號為AD650。
【文檔編號】G01R31/12GK103487730SQ201310413079
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】周軍, 王春賢, 曾浩 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)四川省電力公司自貢供電公司