變壓器中性點直流分量檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種變壓器中性點直流分量檢測裝置。
【背景技術】
[0002]當雙極高壓直流輸電線路檢修，或單極故障需以單極-大地回線方式運行時，
[0003]將有直流電流通過中性點直接接地的變壓器進入交流系統，出現直流偏磁現象。此外，地磁暴效應產生的磁感應電流(GIC)也可引起變壓器的直流偏磁效應。
[0004]在直流輸電領域中，為掌握直流輸電系統單極大地回線方式運行或雙極不平衡方式運行時，電網內受影響的變壓器的分布規律及受影響的程度，以便采取相應地防范措施，需要在地區范圍內的變壓器中性點安裝直流分量檢測裝置，實時監測記錄變壓器中性點直流電流的狀況，并以多種方式展現和輸出報警。
[0005]變壓器中性點電流與工頻電流及諧波混為一體，并包含白噪聲等干擾信號，
[0006]會給測量帶來很大誤差。因此，交、直流電流的分開獲取是變壓器中性點直流分量檢測裝置的關鍵。
[0007]目前，變壓器中性點直流分量檢測裝置使用帶低通濾波器的霍爾電流傳感器完成直流電流分量的采集，使用交流電流互感器完成交流電流分量的采集，以此來實現變壓器中性點交、直流電流分量的分開采集。
[0008]帶低通濾波器的霍爾電流傳感器的輸出是一個恒定不變的直流分量，在變壓器中性點直流分量為0或霍爾電流傳感器故障時，上述霍爾電流傳感器的輸出皆為0。因此，只設置一個霍爾電流互感器，在霍爾電流傳感器的輸出為0時，無法有效的判斷變壓器中性點直流分量的輸出狀態，即判斷中性點上是否有直流分量輸出。
[0009]所以，現有的變壓器中性點直流分量檢測裝置通常是在變壓器的中性點接地引線處安裝兩個同樣規格的霍爾電流傳感器，每個霍爾電流傳感器內部都帶有一個二階的低通濾波器，通過比較兩個霍爾電流傳感器的輸出，判斷是否為霍爾電流傳感器故障，并最終確定變壓器中性點直流分量的輸出狀態和完成直流分量的測量。
[0010]同時，上述變壓器中性點直流分量檢測裝置還采用交流互感器測量變壓器中性點電流的交流分量，因此整套檢測裝置需要使用1個交流電流傳感器和2個霍爾電流傳感器，使得裝置整體體積大，成本高，系統硬件設計復雜度高，硬件成本高，不易維護。
【實用新型內容】
[0011]本實用新型的發明目的是提供一種體積小、結構簡單、成本低、可靠性強的變壓器中性點直流分量檢測裝置。
[0012]本實用新型的發明目的通過如下技術方案實現:一種變壓器中性點直流分量檢測裝置，其特征在于，包括一個用于采集變壓器中性點的電流信號的霍爾電流傳感器，還包括具有數字低通濾波模塊和數字高通濾波模塊的主控制器，所述霍爾電流傳感器與所述主控制器相連，將所述電流信號分別輸出到所述主控制器的數字低通濾波模塊和數字高通濾波模塊，通過所述主控制器的數字低通濾波模塊分離出所述電流信號中的直流分量，通過所述主控制器的數字高通濾波模塊分離出所述電流信號中的交流分量。
[0013]在變壓器中性點直流分量為0時，主控制器輸出的直流分量為0，交流分量不為0，在霍爾電流傳感器故障時，主控制器輸出的直流分量和交流分量都為0，所以本實用新型僅采用一個霍爾電流互感器即可有效的判斷變壓器中性點直流分量的輸出狀態。
[0014]所述主控制器包括DSP單元(即數字信號處理單元)、ARM處理器、顯示單元、大容量存儲單元、時鐘模塊、接口、輸入鍵盤、聲光指示單元，所述DSP單元連于所述霍爾電流互感器與所述ARM處理器之間，將從輸入的所述電流信號中分離出的所述直流分量和所述交流分量輸出到所述ARM處理器，所述ARM處理器與所述顯示單元、大容量存儲單元、時鐘模塊、接口、輸入鍵盤、聲光指示單元分別相連，通過所述顯示單元顯示，通過所述大容量存儲單元完成數據存儲，通過所述時鐘模塊獲取時鐘，通過所述接口與外界設備相連，通過所述輸入鍵盤獲取指令，通過所述聲光指示單元指示裝置的狀態。
[0015]相對于現有技術，本實用新型具有如下有益效果:本實用新型只使用了一個霍爾電流傳感器就完成了對變壓器中性點交、直流分量的檢測，裝置硬件設計簡單，體積小，成本低，由于簡化了硬件設計，提高了裝置整體的可靠性。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型具體實施例的變壓器中性點直流分量檢測裝置的原理框圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述:
[0018]如圖1所示，本實施例的變壓器中性點直流分量檢測裝置主要包括兩部分:一個用于采集變壓器中性點的電流信號的霍爾電流傳感器和一個具有數字低通濾波模塊和數字高通濾波模塊的主控制器。霍爾電流傳感器與主控制器相連，將電流信號分別輸出到主控制器的數字低通濾波模塊和數字高通濾波模塊，主控制器通過數字低通濾波模塊分離出所述電流信號中的直流分量，通過數字高通濾波模塊分離出所述電流信號中的交流分量。
[0019]主控制器包括DSP單元、ARM處理器、IXD顯示單元、大容量存儲單元、時鐘模塊、USB接口和擴展接口、輸入鍵盤、聲光指示單元。
[0020]數字低通濾波模塊和數字高通濾波模塊設置在DSP單元中，為DSP中實現低通濾波和高通濾波濾波功能的軟件模塊。DSP單元連于霍爾電流互感器與ARM處理器之間，將從由霍爾電流互感器輸入的電流信號中分離出的直流分量和交流分量，并輸出到ARM處理器。ARM處理器與IXD顯示單元、大容量存儲單元、時鐘模塊、USB接口和擴展接口、輸入鍵盤、聲光指示單元分別相連。通過LCD顯示單元顯示，通過大容量存儲單元完成數據存儲，通過時鐘模塊獲取精確時鐘，通過USB接口和擴展接口與外界設備相連，通過輸入鍵盤獲取指令，通過聲光指示單元指示裝置的狀態。
[0021]本實施例的變壓器中性點直流分量檢測裝置采集-80A?+80A的直流電流，將采集到的直流電流根據用戶需求進行存儲，起存點的直流限值可任意設定，即當電流的采集值大于或等于某個設定值時，開始存儲。檢測裝置可根據設定的電流變化比例自動完成數據的存儲，電流變化的比例可由用戶任意設定，具體采用滾動存儲的方式，數據存儲時間大于2年，在檢測裝置失壓后，設置的參數和存儲的數據也可永久保存。
[0022]本實施例的變壓器中性點直流分量檢測裝置的人機接口包括IXD顯示器和輸入鍵盤，輸入鍵盤上具有按鍵開關，IXD顯示器和按鍵開關通過ARM處理器的I/O端與ARM處理器相連，通過人機接口能進行參數修改、整定，還能進行故障記錄、故障追憶和事件查詢等。本檢測裝置的擴展接口包括RS485、以太網、GPRS通訊接口，可支持DL/T 634.510UDL/T 634.5104、M0DBUS 等協議。
[0023]本實用新型檢測裝置減少了霍爾電流傳感器的使用數量，使得整個檢測裝置的體積更小，成本更低，硬件設計更加簡單，也由于簡化了硬件設計，所以提高了裝置整體的可靠性。本實用新型為運行人員掌握變壓器直流偏磁狀況及采取相應措施提供了重要依據，能有效起到故障早期預報作用。
【主權項】
1.一種變壓器中性點直流分量檢測裝置，其特征在于，包括一個用于采集變壓器中性點的電流信號的霍爾電流傳感器，還包括具有數字低通濾波模塊和數字高通濾波模塊的主控制器，所述霍爾電流傳感器與所述主控制器相連，將所述電流信號分別輸出到所述主控制器的數字低通濾波模塊和數字高通濾波模塊，通過所述主控制器的數字低通濾波模塊分離出所述電流信號中的直流分量，通過所述主控制器的數字高通濾波模塊分離出所述電流信號中的交流分量。2.根據權利要求1所述的變壓器中性點直流分量檢測裝置，其特征在于，所述主控制器包括DSP單元、ARM處理器、顯示單元、大容量存儲單元、時鐘模塊、接口、輸入鍵盤、聲光指示單元，所述DSP單元連于所述霍爾電流互感器與所述ARM處理器之間，將從輸入的所述電流信號中分離出的所述直流分量和所述交流分量輸出到所述ARM處理器，所述ARM處理器與所述顯示單元、大容量存儲單元、時鐘模塊、接口、輸入鍵盤、聲光指示單元分別相連，通過所述顯示單元顯示，通過所述大容量存儲單元完成數據存儲，通過所述時鐘模塊獲取時鐘，通過所述接口與外界設備相連，通過所述輸入鍵盤獲取指令，通過所述聲光指示單元指示裝置的狀態。
【專利摘要】一種變壓器中性點直流分量檢測裝置，包括一個用于采集變壓器中性點的電流信號的霍爾電流傳感器，還包括具有數字低通濾波模塊和數字高通濾波模塊的主控制器，所述霍爾電流傳感器與所述主控制器相連，將所述電流信號分別輸出到所述主控制器的數字低通濾波模塊和數字高通濾波模塊，通過所述主控制器的數字低通濾波模塊分離出所述電流信號中的直流分量，通過所述主控制器的數字高通濾波模塊分離出所述電流信號中的交流分量。本實用新型只使用了一個霍爾電流傳感器就完成了對變壓器中性點交、直流分量的檢測，裝置硬件設計簡單，體積小，成本低，由于簡化了硬件設計，提高了裝置整體的可靠性。
【IPC分類】G01R19/00
【公開號】CN205015382
【申請號】CN201520485108
【發明人】蔡曉燕
【申請人】廣州開能電氣實業有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年7月8日