一种变压器局部放电监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及变压器监测技术领域，具体涉及一种变压器局部放电监测装置，包括多个设置在变压器内部的内置超高频传感器、多个设置在变压器外部的外置超高频传感器、多路模拟开关、信号处理模块、A/D转换模块、微处理器、无线通信模块、串口通信模块、报警模块和电源模块，通过在变压器内外均设置超高频传感器，能够提高对变压器局部放电监测的灵敏性，通过设置信号处理模块能够确保检测的准确性和有效性。通过无线通信模块能够实现短距离通信，通过串口通信模块能够用于远距离有线通信，便于数据的有效传输。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器局部放电监测装置
本专利技术涉及变压器监测
，具体涉及一种变压器局部放电监测装置。
技术介绍
这些年，随着我国国家电网系统的不断完善，以及电力系统的不断建设，电力系统中的重要设备如变压器设备，应用数量也在大幅度增加。因此，变压器的可靠性对电网的安全有较大的直接制约和影响。局部放电是导致变压器绝缘故障的主要因素之一，通过检测局部放电的情况可以及时的判断变压器的绝缘状态。变压器局部放电是一个慢慢积累的过程，一旦发生严重的放电故障将会造成一些不可挽回的损失。一些常规的保护不能发现这种放电的细微变化。对变压器的局部放电进行一个有效的监测，对于变压器的绝缘保护以及对整个电力系统安全运行都意义重大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种监测灵敏度高、抗干扰能力强的变压器局部放电监测装置。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种变压器局部放电监测装置，包括多个设置在变压器内部的内置超高频传感器、多个设置在变压器外部的外置超高频传感器、多路模拟开关、信号处理模块、A/D转换模块、微处理器、无线通信模块、串口通信模块、报警模块和电源模块，所述内置超高频传感器和外置超高频传感器的信号输出端分别与多路模拟开关的信号输入端连接，所述多路模拟开关的信号输出端与信号处理模块的输入端连接，所述信号处理模块的输出端与A/D转换模块的输入端连接，所述A/D转换模块的输出端与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端分别与多路模拟开关的控制信号输入端、无线通信模块的输入端、串口通信模块的输入端和报警模块的输入端连接，所述电源模块为本装置提供电源。如上所述的一种变压器局部放电监测装置，进一步说明为，所述信号处理模块包括带通滤波器、前置放大器和包络检波器，所述带通滤波器的输入端与多路模拟开关的输出端连接，所述带通滤波器的输出端与前置放大器的输入端连接，所述前置放大器的输出端与包络检波器的输入端连接，所述包络检波器的输出端与A/D转换模块的输入端连接。如上所述的一种变压器局部放电监测装置，进一步说明为，所述微处理器采用STM32F103VBT6芯片及其外围电路组成的最小系统。如上所述的一种变压器局部放电监测装置，进一步说明为，所述无线通信模块采用CC1101芯片及其外围电路组成。如上所述的一种变压器局部放电监测装置，进一步说明为，所述电源模块包括电源和电压转换模块，所述电压转换模块用于将电源电压转化为若干不同数值的电压。本专利技术的有益效果是：通过在变压器内外均设置超高频传感器，能够提高对变压器局部放电监测的灵敏性，通过设置信号处理模块能够确保检测的准确性和有效性。通过无线通信模块能够实现短距离通信，通过串口通信模块能够用于远距离有线通信，便于数据的有效传输。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为信号处理模块结构示意图。图3为带通滤波器实施例电路示意图。图4为前置放大器实施例电路示意图。图5为包络检波器实施例电路示意图。图6为无线通信模块结构示意图。图7为报警模块实施例电路示意图。图8为电压转换模块实施例电路示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施方式做进一步的阐述。如图1所示，本专利技术提供的一种变压器局部放电监测装置，包括多个设置在变压器内部的内置超高频传感器、多个设置在变压器外部的外置超高频传感器、多路模拟开关、信号处理模块、A/D转换模块、微处理器、无线通信模块、串口通信模块、报警模块和电源模块。所述内置超高频传感器和外置超高频传感器的信号输出端分别与多路模拟开关的信号输入端连接，所述内置超高频传感器和外置超高频传感器的数量不设限定，根据情况自行决定，所述内置超高频传感器和外置超高频传感器均可以采用UHF超高频传感器。所述多路模拟开关的选型应该根据内置超高频传感器和外置超高频传感器的数量来决定，这里不做限定，所述多路模拟开关在微处理器的控制下，循环定时进行切换，使相应传感器的输出信号被采集，所述多路模拟开关为现有技术，这里不做具体阐述，例如可以采用CD4052型多路模拟开关。所述多路模拟开关的信号控制端与微处理器的输出端连接。所述微处理器的输出端与多路模拟开关的控制信号输入端连接。所述多路模拟开关的信号输出端与信号处理模块的输入端连接，在接收到超高频电磁波信号后，我们还需要对信号进行处理，从而保证监测的准确性和有效性。如图2所示，所述信号处理模块包括带通滤波器、前置放大器和包络检波器，所述带通滤波器的输入端与多路模拟开关的输出端连接，所述带通滤波器的输出端与前置放大器的输入端连接，所述前置放大器的输出端与包络检波器的输入端连接，所述包络检波器的输出端与A/D转换模块的输入端连接。所述带通滤波器用于选择相应频率范围内的信号，过滤掉频率范围之外的信号，所述带通滤波器为现有技术，这里不做具体阐述。例如，如图3所示，可以采用由LC组成的带通滤波器。所述前置放大器用于对接收到的信号进行放大，从而保证信号下一步处理的可靠性，所述前置放大器为现有技术，型号多种多样，例如可以选用由MAX2235芯片组成的放大器，该放大器能在超高频信号频率范围内正常工作，且有相对好的线性度，噪声系数相对较低，具体电路图如图4所示。所述包络检波器是指从高频调幅信号中还原出包络变化规律一致的原调制信号的过程。所述包络检波器为现有技术，这里只对包络检波器的电路原理做简单阐述，如图5所示，为包络检波器的电路原理图。在高频信号电压的正半周期，二极管D1正向导通并对电容C12进行充电，由于二极管D1的正向导通电阻很小，所以充电点电流很大，则这个电容C12的电压很快的接近高频信号的峰值。这个电压建立以后，通过信号源电路，又反向的加到二极管D1的两端。这个时候二极管D1是否导通取决于电容C12上的电压和输入电压。当高频信号的瞬时值小于电容C12电压的时候，二极管处于反向偏置，处于截止状态。电容C12就通过负载进行放大。同时因为放电的常数RC远大于调频电压周期，所以放电过程很慢。当电容C12上的电压下降不多时，调频信号到达第二个正周期的电压又超过二极管D1上的负压，使得二极管D1导通。导通之后，又会对电容C12进行充电，电容C12的电压又会迅速的接近第二个高频的最大量。以后又会重复二极管D1截止的步骤，如此这样反复循环。因此，只需使得充电时间常数很小而放电时间常数很大，就能保证传输系数接近1。同时，由于正向导电的时间很短，放电时间常数又远大于高频周期，所以输出电压的起伏波动很小，可看成与高频调伏波包络基本一致，而高频调伏波的包络又与原调制信号的形状相同，因此输出的电压就是原来的调制信号。当然所述包络检波器可以做相应变形，这里不做限定。所述信号处理模块的输出端与A/D转换模块的输入端连接，所述A/D转换模块的输出端与微处理器的输入端连接，即信号处理模块的输出信号经A/D转换模块转换后传输给微处理器。所述A/D转换模块为现有技术，这里不做具体阐述，即将模拟信号转化为数字信号，从而便于微处理识别处理。所述为微处理器采用STM32F103VBT6芯片及其外围电路组成的最小系统，还可以选用其他微处理器，例如采用ARM系列微处理器。所述微处理器的输出端分别与无线通信模块的输入端、串口通信模块的输入端和报警模块的输入端连接，所述无线通信模块与微处理器连接用于实现短距离无线通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器局部放电监测装置，其特征在于：包括多个设置在变压器内部的内置超高频传感器、多个设置在变压器外部的外置超高频传感器、多路模拟开关、信号处理模块、A/D转换模块、微处理器、无线通信模块、串口通信模块、报警模块和电源模块，所述内置超高频传感器和外置超高频传感器的信号输出端分别与多路模拟开关的信号输入端连接，所述多路模拟开关的信号输出端与信号处理模块的输入端连接，所述信号处理模块的输出端与A/D转换模块的输入端连接，所述A/D转换模块的输出端与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端分别与多路模拟开关的控制信号输入端、无线通信模块的输入端、串口通信模块的输入端和报警模块的输入端连接，所述电源模块为本装置提供电源。

【技术特征摘要】
1.一种变压器局部放电监测装置，其特征在于：包括多个设置在变压器内部的内置超高频传感器、多个设置在变压器外部的外置超高频传感器、多路模拟开关、信号处理模块、A/D转换模块、微处理器、无线通信模块、串口通信模块、报警模块和电源模块，所述内置超高频传感器和外置超高频传感器的信号输出端分别与多路模拟开关的信号输入端连接，所述多路模拟开关的信号输出端与信号处理模块的输入端连接，所述信号处理模块的输出端与A/D转换模块的输入端连接，所述A/D转换模块的输出端与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端分别与多路模拟开关的控制信号输入端、无线通信模块的输入端、串口通信模块的输入端和报警模块的输入端连接，所述电源模块为本装置提供电源。2.根据权利要求1所述的一种变压器局部放电监测装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐应寿，
申请(专利权)人：绵竹市星科电器开关有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51