基于dsp的變壓器局部放電在線監測設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于DSP的變壓器局部放電在線監測設備，包括高頻脈沖電流傳感器，高頻脈沖電流傳感器通過絕緣導線連接有信號處理單元，信號處理單元連接有數據處理單元，數據處理單元連接有數據存儲單元；所述信號處理單元包括相連接的保護放大模塊和濾波檢波模塊，所述數據處理單元包括相連接的模數轉換模塊和DSP處理模塊。該設備通過高頻脈沖電流傳感器將收集到的高頻電信號送入信號處理單元進行放大濾波處理，處理后的信號送入數據處理單元經模數轉換器轉換為數字信號，再經DSP處理模塊處理后，存入數據存儲單元中的閃存U盤中，實現數據的存儲，方便后期工作人員對U盤內數據查看和處理分析，為預防變壓器絕緣故障提供有力的保障。
【專利說明】
基于DSP的變壓器局部放電在線監測設備
技術領域
[0001]本實用新型涉及變壓器在線監測領域，具體涉及一種基于DSP的變壓器局部放電在線監測設備。
【背景技術】
[0002]變壓器是電力系統的重要樞紐，其運行可靠性直接關系到整個電網的安全與穩定。局部放電是電力變壓器絕緣結構中局部區域內的放電現象，這種放電只是絕緣在局部范圍內被擊穿，而導體間絕緣并未發生貫穿性擊穿。但如果局部放電長期存在，將會造成變壓器絕緣的破壞。所以為了保證變壓器在運行中的可靠性，通常需要盡量避免絕緣介質中局部放電的發生，或只允許有輕微的局部放電。因此，在電力變壓器運行中，需要進行局部放電監測，以保證絕緣質量。
[0003]隨著電力系統的發展和電壓等級的提高，無論是研究機構、變壓器制造廠商，尤其是電力系統運行部門，都把局部放電檢測作為變壓器運行狀態評估的重要指標。在進行局部放電現場測量時，根據國標GB7354-2003中所推薦的脈沖電流法(簡稱ERA)，在實驗室中的測量結果是比較理想的。目前的試驗、診斷模式不能滿足高壓電氣設備狀態檢修的要求，需引進跟多更有效的檢測手段。試驗設備龐大、檢測費用高、停電損失大，而且試驗加壓過程也會對設備造成不必要的損害。因此在運行狀態下進行局部放電現場帶電檢測對提高變壓器的運行可靠性是十分必要的。
【實用新型內容】
[0004]本實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測設備，便于工作人員了解變壓器的局部放電情況，預防變壓器絕緣故障，為變壓器的正常工作提供保障。
[0005]本實用新型采用以下的技術方案:
[0006]基于DSP的變壓器局部放電在線監測設備，包括高頻脈沖電流傳感器，高頻脈沖電流傳感器通過絕緣導線連接有信號處理單元，信號處理單元連接有數據處理單元，數據處理單元連接有數據存儲單元;所述信號處理單元包括相連接的保護放大模塊和濾波檢波模塊，所述數據處理單元包括相連接的模數轉換模塊和DSP處理模塊。
[0007]優選地，所述保護放大模塊由過流保護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]優選地，所述高頻脈沖電流傳感器通過絕緣導線與保護放大模塊相連，濾波檢波模塊與模數轉換模塊相連，DSP處理模塊分別與數據存儲單元及檢波電路相連。
[0009]優選地，所述DSP處理模塊采用TMS320VC5409芯片作為主控芯片。
[0010]優選地，所述模數轉換模塊包括模數轉換芯片。
[0011]優選地，所述數據存儲單元包括閃存U盤。
[0012]本實用新型具有的有益效果是:
[0013]本實用新型提供的基于DSP的變壓器局部放電在線監測設備，通過高頻脈沖電流傳感器將收集到的高頻電信號送入信號處理單元進行放大濾波處理，處理后的信號送入數據處理單元經模數轉換器轉換為數字信號，再經DSP處理模塊處理后，存入數據存儲單元中的閃存U盤中，實現數據的存儲，方便后期工作人員對U盤內數據查看和處理分析，為預防變壓器絕緣故障提供有力的保障。
【附圖說明】
[0014]圖1為基于DSP的變壓器局部放電在線監測設備的結構示意圖。
[0015]圖2為濾波檢波模塊與數據處理單元連接的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本實用新型進行具體的說明:
[0017]結合圖1和圖2，基于DSP的變壓器局部放電在線監測設備，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通過絕緣導線連接有信號處理單元3，信號處理單元3連接有數據處理單元4，數據處理單元4連接有數據存儲單元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。
[0020]信號處理單元3包括相連接的保護放大模塊6和濾波檢波模塊7，保護放大模塊6由過流保護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 ]數據處理單元4包括相連接的模數轉換模塊8和DSP處理模塊9。
[0022]高頻脈沖電流傳感器2通過絕緣導線與保護放大模塊6相連，濾波檢波模塊7與模數轉換模塊8相連，DSP處理模塊9分別與數據存儲單元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]模數轉換模塊8包括模數轉換芯片。
[0025]數據存儲單元5包括大容量FLASH閃存U盤，閃存U盤通過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通過絕緣導線首先傳送到信號處理單元3的保護放大模塊6，保護放大模塊6中的過流保護電路由超低電容TVS管PJGBLC05C 組成。
[0027]過流保護電路可吸收高達350W的浪涌信號，放大電路可將OmV至500mV的電壓轉換為范圍在OV至5V之間的電壓，并將電壓信號傳送到濾波檢波模塊7。
[0028]濾波電路10可采用多階LC無源濾波電路，該電路的通頻帶設置為10kHz至500kHz，信號經過濾波后，利用峰值檢波電路進行包絡檢波，同時引出若干個信號，用來判定局部放電脈沖的到來和結束，以便對脈沖的持續時間進行計時，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。
[0029]DSP處理模塊9中的主控芯片接收到中斷信號后，對從濾波檢波模塊7輸入到模數轉換模塊8的放電信號進行采集，將采集到的模擬信號通過模數轉換芯片轉換為數字信號，并將轉換后產生的數字量以及開關量輸入DSP處理模塊9中。
[0030]DSP處理模塊9中的主控芯片將數據處理后通過GP1口輸出，采用集成USB主控器完成U盤讀寫功能和系統應用功能，將DSP處理模塊輸出的數據存儲到數據存儲單元5的大容量FLASH閃存U盤中。
[0031 ]本實用新型將變壓器局部放電的數據存儲在現場的大容量FLASH閃存U盤中，方便后期工作人員對變壓器局部放電信息進行查看和分析，避免變壓器絕緣故障造成的損失。
[0032]當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本技術領域的技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.基于DSP的變壓器局部放電在線監測設備，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絕緣導線連接有信號處理單元，信號處理單元連接有數據處理單元，數據處理單元連接有數據存儲單元;所述信號處理單元包括相連接的保護放大模塊和濾波檢波模塊，所述數據處理單元包括相連接的模數轉換模塊和DSP處理模塊。2.根據權利要求1所述的基于DSP的變壓器局部放電在線監測設備，其特征在于，所述保護放大模塊由過流保護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.根據權利要求1所述的基于DSP的變壓器局部放電在線監測設備，其特征在于，所述高頻脈沖電流傳感器通過絕緣導線與保護放大模塊相連，濾波檢波模塊與模數轉換模塊相連，DSP處理模塊分別與數據存儲單元及檢波電路相連。4.根據權利要求1所述的基于DSP的變壓器局部放電在線監測設備，其特征在于，所述DSP處理模塊采用TMS320VC5409芯片作為主控芯片。5.根據權利要求1所述的基于DSP的變壓器局部放電在線監測設備，其特征在于，所述模數轉換模塊包括模數轉換芯片。6.根據權利要求1所述的基于DSP的變壓器局部放電在線監測設備，其特征在于，所述數據存儲單元包括閃存U盤。
【文檔編號】G01R31/12GK205507011SQ201620210398
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月20日
【發明人】公茂法, 魏景禹, 接怡冰, 王萬樂, 周立人
【申請人】山東科技大學