直流偏磁同步检测系统技术方案

本实用新型专利技术提供的直流偏磁同步检测系统，包括用于采集变压器中性点直流电流的采集模块、用于控制采集模块进行采集的控制器、用于为控制器提供时间基准以控制所有采集终端在指定时间同时采集电流的时钟模块和用于对采集模块采集的数据进行分析处理的服务器端；本实用新型专利技术对变压器中性点电流、变压器振动和噪声信号进行同步在线监测，可以帮助电力部门根据监测量的变化保存监测数据以供后续研究分析，本实用新型专利技术为电力系统各种保护和控制设备提供统一的时间基准，对电网事故分析和保障电力系统安全运行能够起到非常重要的作用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力领域，尤其涉及一种直流偏磁同步检测系统。
技术介绍
直流偏磁是指在变压器绕组中注入直流或准直流电流时产生直流磁势或直流磁通，使铁心饱和程度加深，造成漏磁增大，产生振动、噪声从而破坏内部构件；使损耗升高，从而导致局部过热，绝缘性能下降，减少设备寿命等一系列电磁效应；同时变压器发生直流偏磁时励磁饱和，励磁电流畸变，谐波分量增大，造成系统无功升高，电压质量降低，保护误动作等危害，给变压器和电力系统带来诸多的不利影响。变压器直流偏磁导致的一系列问题，对电网及其主要设备的安全稳定运行构成了严重威胁，迫切需要对变压器直流偏磁影响展开研究。振动加剧和噪声增加是变压器发生直流偏磁的重要现象，而对振动和噪声的计算非常困难，故对直流偏磁条件下变压器振动和噪声的测量是重要研究手段，但是获取变压器直流偏磁下的运行状态数据较为困难，这是因为:一方面，为减小对环境的影响，正常运行的直流输电工程一般不会主动采取单极大地回线运行方式；另一方面，由于直流输电线路遭受雷击等原因，直流输电工程会发生单极闭锁从而转为单极大地回线运行，但是这种故障性单极大地回线运行方式发生的时间是不确定的。直流偏磁对电力设备的安全运行是有影响的，尤其是变压器，变压器绕组中流入直流电流会使变压器铁心出现严重的半波饱和，使励磁电流高度畸变产生大量的谐波成分，并使变压器的损耗、温度升高，同时剧烈的振动也会使变压器运行在异常状况下，存在事故隐患甚至降低使用寿命。现有的直流偏磁监测系统，只是单一的终端，且各个监测终端不能做到空间上同步、数据无法共享，因此不能同时了解整个电网运行情况。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出了一种新式变压器直流偏磁状态在线监测系统，对变压器中性点电流、变压器振动和噪声信号进行在线监测，并根据监测量的变化保存监测数据以供后续研究分析。本技术提供的直流偏磁同步检测系统，包括用于采集变压器中性点直流电流数据的采集模块、用于控制采集模块在指定时间同时采集数据的控制器、用于为控制器提供时间基准的时钟模块和用于对采集模块采集的数据进行分析处理的服务器端；所述时钟模块与控制器连接，所述采集模块与控制器连接，所述控制器与服务器端连接。进一步，所述采集模块包括霍尔电流传感器，进一步，所述霍尔电流传感器安装于变压器的避雷线。进一步，所述采集模块包括直流电流互感器。 进一步，还包括无线传输模块，所述采集模块通过无线传输模块与控制器连接。进一步，还包括用于对采集模块采集的信号进行处理的信号调理模块，所述采集模块通过信号调理模块与控制器连接。进一步，所述信号调理模块包括信号放大电路、滤波电路和模数转换电路，所述信号放大电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与模数转换电路的输入端连接。进一步，所述采集模块为多个用于分别采集每个变压器的中性点直流电流、变压器振动和噪声信号的采集终端。进一步，所述控制器为单片机控制器。本技术的有益效果:本技术对变压器中性点电流、变压器振动和噪声信号进行同步在线监测，可以帮助电力部门根据监测量的变化保存监测数据以供后续研究分析，本技术能够实现电力系统各种保护和控制设备在同一时间内同步采集数据，通过同步监测多个点的信号，了解电网系统整体运行情况，对电网事故分析和保障电力系统安全运行能够起到非常重要的作用。【附图说明】下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述:图1是本技术的原理示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述:图1是本技术的原理示意图。如图1所示，本实施例中的直流偏磁同步检测系统，包括用于采集变压器中性点直流电流数据的采集模块、用于控制采集模块在指定时间同时采集数据的控制器、用于为控制器提供时间基准的时钟模块和用于对采集模块采集的数据进行分析处理的服务器端；所述时钟模块与控制器连接，所述采集模块与控制器连接，所述控制器与服务器端连接。由于信号随时在发生变化，因此通过对电网中各个变压器中性点直流电流、变压器振动和噪声信号进行同步实时监测，在同一时刻同步监测多个点的信号，获取整个网络确定时间点时直流偏磁情况，并将采集到的数据打包发送到中央服务器，使服务器可以对整个电网系统的变压器设备在同一时间内的所有变压器中性点直流电流进行整体监控，接着将对电网各个变压器中性点直流电流进行分析处理，了解电网系统的整体运行情况。电力部门还可以根据监测量的变化保存监测数据以供后续研究。在本实施例中，当变压器正常运行时，中性点电流直流分量很小，一般为1安培以下；发生直流偏磁时，可能中性点电流出现较大分量，可达到几十安培；本实施例中采集模块可以使用直流电流互感器进行测量电流，也可以采用其他测量器件，优选地，在本实施例中选用霍尔电流传感器，将霍尔电流传感器安装到避雷线上获取中性点电流，霍尔电流传感器工作原理是磁场平衡式，即原边穿芯直流电流所产生的磁场，用通过次级线圈电流所产生的磁场进行补偿，使内部霍尔元件始终处于检测零磁通的工作状态。当直流电流穿过霍尔电流传感器，内部霍尔器件出现电势差，将测量的电势差引入传感器固有系数，计算出避雷线引下线上电流值。在本实施例中，还包括无线传输模块，所述采集模块通过无线传输模块与控制器连接，无线传输模块可以选用GPRS/3G/LTE等方式进行数据交互，在无线传播条件良好的环境中，也可以采用无线数传模块、WLAN、ZIGBEE等方式。在本实施例中，还包括用于对采集模块采集的信号进行处理的信号调理模块，所述采集模块通过信号调理模块与控制器连接。信号调理模块包括信号放大电路、滤波电路和模数转换电路，所述信号放大电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与模数转换电路的输入端连接。通过信号调理模块将采集的电流信号经过放大、滤波、A/D转换等处理，然后传递至控制器。在本实施例中，控制器采用单片机控制器，也可以采用其他可以实现上述功能的器件来替代，如CPU，ARM处理器等等，本领域技术人员可以通过现有技术获取，在此不再赘述，最后说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本技术的权利要求范围当中。【主权项】1.一种直流偏磁同步检测系统，其特征在于:包括用于采集变压器中性点直流电流数据的采集模块、用于控制采集模块在指定时间同时采集数据的控制器、用于为控制器提供时间基准的时钟模块和用于对采集模块采集的数据进行分析处理的服务器端； 所述时钟模块与控制器连接，所述采集模块与控制器连接，所述控制器与服务器端连接。2.根据权利要求1所述的直流偏磁同步检测系统，其特征在于:所述采集模块包括霍尔电流传感器。3.根据权利要求2所述的直流偏磁同步检测系统，其特征在于:所述霍尔电流传感器安装于变压器的避雷线。4.根据权利要求1所述的直流偏磁同步检测系统，其特征在于:所述采集模块包括直流电流互感器。5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的直流偏磁同步检测系统，其特征在于:还包括无线传输模块，所述采集模块通过无线传输模块与控制器连接。6.根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流偏磁同步检测系统，其特征在于：包括用于采集变压器中性点直流电流数据的采集模块、用于控制采集模块在指定时间同时采集数据的控制器、用于为控制器提供时间基准的时钟模块和用于对采集模块采集的数据进行分析处理的服务器端；所述时钟模块与控制器连接，所述采集模块与控制器连接，所述控制器与服务器端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明军，赵克江，龚付高，张作鹏，谢世恒，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网重庆市电力公司检修分公司，
类型：新型
国别省市：北京;11