專利名稱：變壓器中線電流抑制裝置模擬運(yùn)行系統(tǒng)及可靠性判斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電能質(zhì)量控制系統(tǒng)，特別涉及利用一種變壓器中線電流抑制裝置模擬運(yùn)行系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在我國(guó)低壓電網(wǎng)中，一般都采用三相四線制變壓器，其中變壓器接線方式為 YynO接線。由于大量的單相負(fù)載以及用電不同時(shí)性，配電變壓器的不平衡運(yùn)行是不可避免的，且當(dāng)二次側(cè)負(fù)荷不平衡時(shí)，變壓器繞組損耗增大，中性線電流增大，造成了電能的巨大浪費(fèi)。變壓器中線電流抑制裝置補(bǔ)償量的設(shè)置及治理方法的確定影響中線電流的抑制效果，判斷裝置能否達(dá)到補(bǔ)償目標(biāo)，可以避免由于補(bǔ)償量不足導(dǎo)致補(bǔ)償效果不明顯。此外，對(duì)于全電容補(bǔ)償情況，判斷該變壓器是否能通過(guò)全電容補(bǔ)償達(dá)到治理目標(biāo)是有必要的。因此， 研究變壓器中線電流治理的機(jī)理，找出相應(yīng)的可靠性分析措施已引起國(guó)內(nèi)外科技工作者的普遍重視。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種變壓器中線電流抑制裝置模擬運(yùn)行系統(tǒng)，該裝置適合于監(jiān)測(cè)三相四線制變壓器運(yùn)行情況，并根據(jù)預(yù)先設(shè)置的無(wú)功補(bǔ)償參數(shù)對(duì)變壓器補(bǔ)償進(jìn)行模擬，對(duì)補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而確保中線電流抑制裝置運(yùn)行的可靠性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種變壓器中線電流抑制裝置模擬運(yùn)行系統(tǒng)，主要由電壓互感器、電流互感器，濾波放大電路、中央處理器、GPRS通訊模塊、電源電路、PC機(jī)構(gòu)成；
電壓互感器、電流互感器分別采用湖北天瑞公司的TR1101-2G型電壓互感器和 TR0150-1B型號(hào)電流互感器采集線路上電壓電流信號(hào)，其輸出端與濾波放大電路的輸入端相連；
濾波放大電路中信號(hào)放大模塊采用MOTOROLA公司的MHW1224，濾波電路采用 RC低通濾波器，其輸出端與中央處理器連接；
中央處理器采用TI公司的DSP2812，處理采集信號(hào)及控制GPRS通訊模塊傳輸數(shù)據(jù)，其輸出端與GPRS通訊模塊相連；
GPRS通訊模塊采用西門子公司生產(chǎn)的MC35i，其輸出端通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與PC機(jī)相
連；
電源電路采用三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器LM317，分別為濾波放大電路、中央處理器、GPRS 通訊模塊提供電源。本發(fā)明的另一目的是采用上述模擬運(yùn)行系統(tǒng)對(duì)變壓器中線電流進(jìn)行補(bǔ)償?shù)目煽啃苑治龇椒?。本發(fā)明的另一目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種變壓器中線電流抑制裝置模擬運(yùn)行系統(tǒng)的可靠性判斷方法，基于無(wú)功補(bǔ)償對(duì)變壓器二次側(cè)電流的影響，通過(guò)電壓互感器電流互感器采集電壓電流信號(hào)，經(jīng)濾波放大電路對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行處理輸入中央處理器，中央處理器計(jì)算當(dāng)前變壓器輸出側(cè)的電流用功及無(wú)功分量，采用GPRS通訊模塊通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳遞至PC機(jī)，PC機(jī)后臺(tái)系統(tǒng)確定補(bǔ)償量，從而獲得補(bǔ)償后中線電流，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析判斷中線電流抑制裝置補(bǔ)償參數(shù)設(shè)置是否可靠；該判斷步驟如下根據(jù)設(shè)置的變壓器中線電流電壓補(bǔ)償參數(shù)，與采集到的變壓器輸出側(cè)三相電流、電壓參數(shù)相比較，從而確定補(bǔ)償量，根據(jù)模擬裝置補(bǔ)償結(jié)果與可靠性判斷閾值相比較，判斷裝置是否可靠，并輸出可靠性提示或非可靠性提示。本發(fā)明主要是基于無(wú)功補(bǔ)償對(duì)三相電流的影響，確定補(bǔ)償后變壓器中線電流，并經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析確定不平衡補(bǔ)償裝置的可靠性，從而判斷補(bǔ)償參數(shù)設(shè)置是否可靠的目的，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償裝置補(bǔ)償量的可靠性分析。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供的變壓器中線電流抑制裝置模擬運(yùn)行系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，可靠性高，功率損耗低，靈敏度高等先進(jìn)的特點(diǎn)，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求。


圖1是本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的操作流程圖。圖3是本發(fā)明可靠性方法判斷流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。參見圖1，本發(fā)明由電壓互感器1、電流互感器2，濾波放大電路3、中央處理器4、 GPRS通訊模塊5、電源電路6、PC機(jī)7構(gòu)成；電壓互感器1、電流互感器2輸出端與濾波放大電路3的輸入端相連；濾波放大電路3輸出端與中央處理器4連接；中央處理器4輸出端與 GPRS通訊模塊5相連，將采集信號(hào)上傳；GPRS通訊模塊5與PC機(jī)7相連；電源電路6分別為濾波放大電路3、中央處理器4、GPRS通訊模塊5提供電源。其中，電壓互感器1、電流互感器2分別采用湖北天瑞公司的TR1101-2G型電壓互感器和TR0150-1B型號(hào)電流互感器采集線路上電流電壓信號(hào)；濾波放大電路3中信號(hào)放大模塊采用MOTOROLA公司的MHW1224，濾波電路采用RC低通濾波器；中央處理器4采用TI公司的DSP2812，TI公司的DSP^12作為本系統(tǒng)的核心，處理采集的電壓電流信號(hào)，計(jì)算電流的有功及無(wú)功分量，控制GPRS無(wú)線模塊向PC機(jī)傳輸計(jì)算結(jié)果。GPRS通訊模塊5采用西門子公司生產(chǎn)的MC35i ；電源電路6采用三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器LM317。電源電路采用三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器LM317構(gòu)成穩(wěn)壓電源電路。LM317是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的三端可調(diào)正穩(wěn)壓器集成電路，是使用極為廣泛的一類串連集成穩(wěn)壓器。它的輸出電壓范圍是1.2V至37V，負(fù)載電流最大為1.5A。它的使用非常簡(jiǎn)單，僅需兩個(gè)外接電阻來(lái)設(shè)置輸出電壓。上述變壓器中線電流抑制裝置模擬運(yùn)行系統(tǒng)的可靠性判斷方法是基于無(wú)功補(bǔ)償對(duì)變壓器二次側(cè)電流的影響，通過(guò)電壓電流互感器采集電壓電流信號(hào)，經(jīng)濾波放大電路對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行處理輸入中央處理器，中央處理器計(jì)算當(dāng)前變壓器輸出側(cè)的電流用功及無(wú)功分量，通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳遞至PC機(jī)，PC機(jī)后臺(tái)系統(tǒng)確定補(bǔ)償量，從而獲得補(bǔ)償后變壓器
4中線電流大小，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析判斷中線電流抑制裝置補(bǔ)償參數(shù)設(shè)置是否可靠。該判斷步驟如下根據(jù)設(shè)置的變壓器中線電流電壓補(bǔ)償參數(shù)，與采集到的變壓器輸出側(cè)三相電流、電壓參數(shù)相比較，從而確定補(bǔ)償量，根據(jù)模擬裝置補(bǔ)償結(jié)果與可靠性判斷閾值相比較，判斷裝置是否可靠，并輸出可靠性提示或非可靠性提示。
權(quán)利要求
1.一種變壓器中線電流抑制裝置模擬運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，主要由電壓互感器(1)、 電流互感器(2)，濾波放大電路(3)、中央處理器(4)、GPRS通訊模塊(5)、電源電路(6)、PC 機(jī)(7)構(gòu)成；電壓互感器(1)、電流互感器(2)分別采用湖北天瑞公司的TRl 101-2G型電壓互感器和 TR0150-1B型號(hào)電流互感器采集線路上電壓電流信號(hào)，其輸出端與濾波放大電路(3)的輸入端相連；濾波放大電路(3)中信號(hào)放大模塊采用MOTOROLA公司的MHW1224，濾波電路采用 RC 低通濾波器，其輸出端與中央處理器(4)連接；中央處理器(4)采用TI公司的DSP2812，處理采集信號(hào)及控制GPRS通訊模塊(5)傳輸數(shù)據(jù)，其輸出端與GPRS通訊模塊(5)相連；GPRS通訊模塊(5)采用西門子公司生產(chǎn)的MC35i，其輸出端通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與PC機(jī) (7)相連;電源電路(6)采用三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器LM317，分別為濾波放大電路(3)、中央處理器(4 )、GPRS通訊模塊(5 )提供電源。
2.一種采用權(quán)利要求1所述的變壓器中線電流抑制裝置模擬運(yùn)行系統(tǒng)的可靠性判斷方法，其特征在于，基于無(wú)功補(bǔ)償對(duì)變壓器二次側(cè)電流的影響，通過(guò)電壓互感器(1)電流互感器(2)采集電壓電流信號(hào)，經(jīng)濾波放大電路(3)對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行處理輸入中央處理器(4)，中央處理器(4)計(jì)算當(dāng)前變壓器輸出側(cè)的電流用功及無(wú)功分量，采用GPRS通訊模塊(5)通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳遞至PC機(jī)(7)，PC機(jī)(7)后臺(tái)系統(tǒng)確定補(bǔ)償量，從而獲得補(bǔ)償后中線電流，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析判斷中線電流抑制裝置補(bǔ)償參數(shù)設(shè)置是否可靠；該判斷步驟如下 根據(jù)設(shè)置的變壓器中線電流電壓補(bǔ)償參數(shù)，與采集到的變壓器輸出側(cè)三相電流、電壓參數(shù)相比較，從而確定補(bǔ)償量，根據(jù)模擬裝置補(bǔ)償結(jié)果與可靠性判斷閾值相比較，判斷裝置是否可靠，并輸出可靠性提示或非可靠性提示。
全文摘要
一種變壓器中線電流抑制裝置模擬運(yùn)行系統(tǒng)及可靠性判斷方法，由電壓互感器、電流互感器，濾波放大電路、中央處理器、GPRS通訊模塊、電源電路、PC機(jī)構(gòu)成；電壓互感器、電流互感器與濾波放大電路以及中央處理器順次連接；中央處理器與GPRS通訊模塊相連，將采集信號(hào)上傳；GPRS通訊模塊與PC機(jī)相連；該系統(tǒng)基于無(wú)功補(bǔ)償對(duì)變壓器二次側(cè)電流的影響，通過(guò)采集變壓器二次側(cè)電壓電流信號(hào)，依據(jù)設(shè)置的補(bǔ)償范圍和補(bǔ)償方法確定無(wú)功補(bǔ)償量，計(jì)算補(bǔ)償后中線電流，并經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析確定變壓器中線電流抑制裝置的可靠性。本發(fā)明提供的方法可以起到對(duì)變壓器中線電流抑制裝置監(jiān)測(cè)的目的，確保中線電流抑制裝置運(yùn)行的可靠性。
文檔編號(hào)H02J3/00GK102437570SQ201110284729
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者周軍, 范康林, 范炯 申請(qǐng)人:四川省電力公司自貢電業(yè)局