一种变压器套管介质损耗监测终端的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种监测系统，更具体地说涉及一种变压器套管介质损耗监测终端。
【背景技术】
[0002]我国从20世纪中期开始，对电气设备进行定期的停电试验、检修和维护，大量严重受潮和有明显缺陷的设备被检查出来。但是，这种停电检修和试验是定期进行的，难以及时反映设备内部绝缘的潜伏性故障，具有一定的盲目性，同时也浪费了大量的人力和物力，而且试验电压往往要低于运行电压，故其等效性相对较差，对某些缺陷反映不够灵敏，不能完全适应电网安全、经济、稳定运行的需求。因此，基于状态的维修方式逐步代替基于时间的维修方式，这是电力系统设备维修发展的必然趋势。套管是变压器的重要组成部分，某研宄表明套管故障占变压器故障的40%，还有数据显示52%的套管故障是很严重的甚至引发火灾。因此，对电容型套管进行介质损耗在线监测技术的研宄具有很高的理论和应用价值。
【发明内容】
[0003]本实用新型主要解决的技术问题是:提供一种变压器套管介质损耗监测终端，可以对套管的电量信号和油温数据进行实时采集和处理，并据此判断套管的损耗程度。
[0004]为解决上述技术问题，本实用涉及一种监测系统，更具体地说涉及一种变压器套管介质损耗监测终端，包括电流传感器、温度传感器、程控放大器、模数转换器、信号调理电路、FPGA芯片、B码时钟器、复位电路、EIA-485总线1、DSP处理器、电平转换芯片、EIA-485总线I1、复位芯片和FLASH存储器，可以对套管的电量信号和油温数据进行实时采集和处理，并据此判断套管的损耗程度。
[0005]电流传感器用于检测套管的泄露电流并产生相应的感应电流，将感应电流传输出去。温度传感器用于检测油的温度并将温度信号转化为相应的电流信号进行传输。程控放大器用于对电流信号进行放大后传输，提高信号的采集精度。模数转换器用于将电流信号转换为数字信号。信号调理电路用于抑制电流中含有的高次谐波，令电流传感器和温度传感器传输至FPGA的电平匹配FPGA芯片的逻辑电平输入。FPGA芯片负责信号的采样与处理。B码时钟器用于输出多种定时信号和多种时钟脉冲。复位电路用于对FPGA芯片进行复位。EIA-485总线I作为FPGA芯片与DSP处理器之间的数据传输通道。DSP处理器用于数据的接收与运算处理，并将处理结果传输出去，DSP处理器向FPGA芯片发送复位信号。电平转换芯片将DSP处理器输出电平进行转化，以匹配EIA-485总线II的工作电平，EIA-485总线II用于DSP处理器与外设进行通信的数据通道。复位芯片对DSP处理器发送复位信号，避免DSP处理器连续错误运行。FLASH存储器作为DSP处理器的片外扩展存储空间，用于扩展DSP处理器的内存，用于存储DSP处理器的程序。
[0006]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种变压器套管介质损耗监测终端所述的FPGA芯片选用阿尔特拉有限公司生产的FPGA芯片，其型号为EP1C6Q240C8N。
[0007]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种变压器套管介质损耗监测终端所述的DSP处理器选用德州仪器有限公司生产的DSP处理器，其型号为TMS320F28335。
[0008]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种变压器套管介质损耗监测终端所述的电平转换芯片选用美信半导体有限公司生产的电平转换芯片，其型号为MAX3082ESA。
[0009]本实用新型一种变压器套管介质损耗监测终端的有益效果为:
[0010]a.可以实时监测变压器套管的损耗状况；
[0011]b.监测精度高，抗干扰能力强。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型一种变压器套管介质损耗监测终端的系统框图。
【具体实施方式】
[0013]在图1中，本实用涉及一种监测系统，更具体地说涉及一种变压器套管介质损耗监测终端，包括电流传感器、温度传感器、程控放大器、模数转换器、信号调理电路、FPGA芯片、B码时钟器、复位电路、EIA-485总线1、DSP处理器、电平转换芯片、EIA-485总线I1、复位芯片和FLASH存储器，可以对套管的电量信号和油温数据进行实时采集和处理，并据此判断套管的损耗程度。
[0014]电流传感器用于检测套管的泄露电流并产生相应的感应电流，将感应电流传输出去。电流传感器采用有源穿心式小电流传感器，电流传感器的电感线圈感应到泄露电流的变化，电感线圈磁通量变化并产生相应的电流，电感线圈内部的铁芯材质选用坡莫合金。套管损耗，则绝缘性下降，电流泄漏量也相应增加，二者正相关。套管泄漏电流被电流传感器感应到，电流传感器产生一个相应大小的电流并传输至程控放大器。坡莫合金起始磁导率高，损耗小，可以感应到小电流的变化，使得电流传感器可以检测到小电流。且坡莫合金具备良好的温度特性和抗电磁干扰能力，使得电流传感器的工作稳定，检测到的信号精度较尚O
[0015]温度传感器用于检测油的温度并将温度信号转化为相应的电流信号进行传输。套管损耗，则保温性下降，套管内的油散热量也相应增加，二者正相关。温度传感器将温度变化转化为相应的电流变化并传输至程控放大器。
[0016]程控放大器用于对电流信号进行放大后传输，提高信号的采集精度。模数转换器用于将电流信号转换为数字信号。信号调理电路用于抑制电流中含有的高次谐波，令电流传感器和温度传感器传输至FPGA的电平匹配FPGA芯片的逻辑电平输入。利用信号调理电路对电流传感器和温度传感器传输的信号进行滤波、方波化，以使电流传感器和温度传感器的输出电平适应FPGA的逻辑电平输入。
[0017]FPGA芯片负责信号的采样与处理。FPGA芯片选用阿尔特拉有限公司生产的FPGA芯片，其型号为EP1C6Q240C8N。B码时钟器用于输出多种定时信号和多种时钟脉冲。B码时钟器产生时钟脉冲控制FPGA的采样频率，使得FPGA芯片完成信号的同步采样。
[0018]复位电路用于对FPGA芯片进行复位。EIA-485总线I作为FPGA芯片与DSP处理器之间的数据传输通道。DSP处理器通过复位电路向FPGA芯片发送复位信号，DSP处理器监控着FPGA芯片的工作状态，防止FPGA芯片错误运行。FPGA芯片内的数据也可以通过EIA-485总线I传输至DSP处理器进行后续处理。
[0019]DSP处理器用于数据的接收与运算处理，并将处理结果传输出去。DSP处理器选用德州仪器有限公司生产的DSP处理器，其型号为TMS320F28335。FPGA芯片的采样信号传输至TMS320F28335，经计算后得出介质损耗角，并据此判断套管的耗损程度。电平转换芯片将DSP处理器输出电平进行转化，以匹配EIA-485总线II的工作电平，EIA-485总线II用于DSP处理器与外设进行通信的数据通道。电平转换芯片选用美信半导体有限公司生产的电平转换芯片，其型号为MAX3082ESA。MAX3082ESA将DSP处理器传输的电平转换为差分信号传输至EIA-485总线II。变电站内具有高电压、强磁场的特点，信号传输易受到影响，为了防止雷电等强干扰信号通过通信线窜人测量单元，其中EIA-485总线II采用平衡差分方式传输串行电压信号，其抗共模干扰的能力较强。差分方式不但要求节点的地电位相同，而且对电平的容许范围很宽，因此增加了允许的传输距离和传输速度。
[0020]复位芯片对DSP处理器发送复位信号，避免DSP处理器连续错误运行。FLASH存储器作为DSP处理器的片外扩展存储空间，用于扩展DSP处理器的内存，用于存储DSP处理器的程序。
[0021]当然上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种变压器套管介质损耗监测终端，包括电流传感器、温度传感器、程控放大器、模数转换器、信号调理电路、FPGA芯片、B码时钟器、复位电路、EIA-485总线1、DSP处理器、电平转换芯片、EIA-485总线I1、复位芯片和FLASH存储器，其特征在于:电流传感器用于检测套管的泄露电流并产生相应的感应电流，将感应电流传输出去；温度传感器用于检测油的温度并将温度信号转化为相应的电流信号进行传输；程控放大器用于对电流信号进行放大后传输，提高信号的采集精度；模数转换器用于将电流信号转换为数字信号；信号调理电路用于抑制电流中含有的高次谐波，令电流传感器和温度传感器传输至FPGA芯片的电平匹配FPGA芯片的逻辑电平输入；FPGA芯片负责信号的采样与处理；B码时钟器用于输出多种定时信号和多种时钟脉冲；复位电路用于对FPGA芯片进行复位；EIA-485总线I作为FPGA芯片与DSP处理器之间的数据传输通道；DSP处理器用于数据的接收与运算处理，并将处理结果传输出去，DSP处理器向FPGA芯片发送复位信号；电平转换芯片将DSP处理器输出电平进行转化，以匹配EIA-485总线II的工作电平，EIA-485总线II用于DSP处理器与外设进行通信的数据通道；复位芯片对DSP处理器发送复位信号，避免DSP处理器连续错误运行；FLASH存储器作为DSP处理器的片外扩展存储空间，用于扩展DSP处理器的内存，用于存储DSP处理器的程序。
2.根据权利要求1所述的一种变压器套管介质损耗监测终端，其特征在于:所述FPGA芯片选用阿尔特拉有限公司生产的FPGA芯片，其型号为EP1C6Q240C8N。
3.根据权利要求1所述的一种变压器套管介质损耗监测终端，其特征在于:所述DSP处理器选用德州仪器有限公司生产的DSP处理器，其型号为TMS320F28335。
4.根据权利要求1所述的一种变压器套管介质损耗监测终端，其特征在于:所述电平转换芯片选用美信半导体有限公司生产的电平转换芯片，其型号为MAX3082ESA。
【专利摘要】本实用涉及一种监测系统，更具体地说涉及一种变压器套管介质损耗监测终端，可以对套管的电量信号和油温数据进行实时采集和处理，并据此判断套管的损耗程度。电流传感器用于检测套管的泄露电流并产生相应的感应电流，将感应电流传输出去。温度传感器用于检测油的温度并将温度信号转化为相应的电流信号进行传输。模数转换器用于将电流信号转换为数字信号。信号调理电路令电流传感器和温度传感器传输至FPGA的电平匹配FPGA芯片的逻辑电平输入。FPGA芯片负责信号的采样与处理。DSP处理器用于数据的接收与运算处理，并将处理结果传输出去，DSP处理器向FPGA芯片发送复位信号。电平转换芯片将DSP处理器输出电平进行转化，以匹配EIA-485总线Ⅱ的工作电平。
【IPC分类】G01R27-26
【公开号】CN204536430
【申请号】CN201520292896
【发明人】雷振洲, 姚汉梁, 徐斌, 毛世炳, 丁力, 田威
【申请人】雷振洲, 姚汉梁, 徐斌, 毛世炳, 丁力, 田威
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月7日