一种变压器中性点电流无线监测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种变压器中性点电流无线监测装置，包括依次连接的霍尔传感器、电流处理单元和无线传输单元，所述的霍尔传感器、电流处理单元和无线传输单元全部封装在一球形壳体中，该球形壳体安装在变压器上；所述的电流处理单元包括DSP数字处理器、微处理器和定时器，所述的微处理器分别连接DSP数字处理器和定时器。与现有技术相比，本实用新型具有灵活性强，方便安装等优点。
【专利说明】一种变压器中性点电流无线监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电力系统在线监测和直流偏磁电流的监测技术，特别涉及一种变压器中性点电流无线监测装置。
【背景技术】
[0002]直流输电系统在调试、检修或发生故障的情况下，直流输电会采用单极大地回路的运行方式，这将使处于不同直流电位的变压器经输电线路、变压器绕组构成直流回路，直流电流经变压器中性点流入变压器绕组，引起变压器发生直流偏磁。变压器发生直流偏磁后会出现噪声增大，振动加剧等现象，严重的还可能引起变压器过热，并造成交流电网的谐波畸变增大。
[0003]中性点接地工况直接影响到系统设备绝缘水平、系统过电压水平、过电压保护元件的选择、继电保护方式、系统的运行可靠性等。一方面可以有效监测接地电阻的工况，另一方面可以为故障分析提供判断依据。
[0004]目前主变压器中性点接地电流监测装置采用敷设通信电缆作为信号传输介质，但是在主变压器的接地引排上、接地线上、接地门架上敷设通信电缆会对一次设备的安全运行、日常检修带来隐患。因此，为了监测变压器中性点接地电流，防止变压器直流偏磁，减少敷设通信电缆带来的安全隐患，采用一种基于ZigBee技术的变压器中性点接地电流无线监测方法，可解决目前装置采用敷设通信电缆进行数据传输带来的安全隐患。
[0005]Zigbee技术是一种具有统一技术标准的短距离无线通信技术，是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议，根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。Zigbee技术协定层从下到上分别为实体层(PHY)、媒体存取层(MAC)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。网络层由ZigBee联盟制定，应用层的开发应用根据用户的应用需要，对其进行开发利用，因此该技术能够为用户提供机动、灵活的组网方式。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种安装方便、灵活性强的变压器中性点电流无线监测装置。
[0007]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0008]一种变压器中性点电流无线监测装置，包括依次连接的霍尔传感器、电流处理单元和无线传输单元，所述的霍尔传感器、电流处理单元和无线传输单元全部封装在一球形壳体中，该球形壳体安装在变压器上；
[0009]所述的电流处理单元包括DSP数字处理器、微处理器和定时器，所述的微处理器分别连接DSP数字处理器和定时器。
[0010]所述的DSP数字处理器为ADE7880芯片。
[0011]所述的霍尔传感器采用线性型霍尔元件，固定在球形壳体内。
[0012]一个球形壳体内固定一个霍尔传感器。
[0013]所述的球形壳体安装固定在变压器的圆形导线或矩形母排上。
[0014]所述的球形壳体还安装有硬件看门狗芯片，该硬件看门狗芯片与微处理器连接。
[0015]若变压器为三相一体变压器，则监测装置固定在接地引下线上；
[0016]若变压器为三个单相变压器，则监测装置固定在合会点与地之间的接地线上或固定在每个单相变压器中性点引出线至三相合汇点之间。
[0017]与现有技术相比，本实用新型采用ZigBee无线信道与上位机进行数据交换，可以避免在电力一次设备上敷设通信电缆带来的安全隐患，本装置安装方便，且能在不同的部位获取主变压器中心点接地电流信息，因此具有灵活性强，方便安装的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型监测装置在变压器上的一种安装示意图；
[0020]图3为本实用新型监测装置在变压器上的另一种安装示意图；
[0021]图4为本实用新型监测装置在变压器上的第三种安装示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0023]如图1所示，一种变压器中性点电流无线监测装置，包括依次连接的霍尔传感器
3、电流处理单元和无线传输单元7，所述的霍尔传感器3、电流处理单元和无线传输单元7全部封装在一球形壳体中，该球形壳体安装在变压器上。
[0024]所述的霍尔传感器3米用线性型霍尔兀件，固定在球形壳体内，一个球形壳体内固定一个霍尔传感器，可测量直流和交流电流，采样信号为模拟量信号。
[0025]所述的球形壳体安装固定在变压器的圆形导线或矩形母排上。若变压器为三相一体变压器，则监测装置固定在接地引下线上，如图2所示；若变压器为三个单相变压器，则监测装置固定在合会点与地之间的接地线上，如图3所示，或固定在每个单相变压器中性点引出线至三相合汇点之间，如图4所示。
[0026]所述的电流处理单元包括DSP数字处理器2、微处理器4和定时器，所述的微处理器4分别连接DSP数字处理器2和定时器，DSP数字处理器2采用ADE7880芯片。DSP数字处理器2接收霍尔传感器3检测的信号并进行AD转换，获得信号中的有效值和各谐波分量值，微处理器(MCU)4通过SPI 口读取处理的结果。
[0027]微处理器4内设有存储器R0M5，保存微处理器(MCU)需要运行的程序，相关的校正参数等信息也存放在其中，其存储容量可为512M。
[0028]微处理器4通过SPI接收DSP芯片处理后的数据，形成通信报文，并通过串口(UARTl)将通信报文送至无线传输单元7。
[0029]无线传输单元7为ZigBee通信电路，与上位机进行通讯，一端连接在微处理器(MCU)的UARTl (串口)上，另一端连接天线(2.4GHz频率)，通讯电路负责将UARTl (串口)中的数据以无线信号发送到远端的接收设备上。
[0030]微处理器4上连接有一个程序下载(JTag)接口 6，用作装置在线固件程序(BootLoad)维护功能。[0031 ] 本监测装置中设置了一个电源模块8，用于提供装置电源及电源管理。
[0032]本实用新型装置还设置了一个硬件看门狗芯片1，由微处理器(MCU) 4的IO 口按时送出变化的电平给看门狗。如果一旦装置死机，硬件看门狗在规定时间内收不到相应的电平变化，则会向微处理器(MCU)提供复位信号，使得系统能够自动恢复正常。
[0033]综上可知，本装置它提供了一种无线测量变压器中性点接地电流的功能，解决在变压器上敷设通讯电缆带来的安全隐患，同时装置安装灵活、施工方便，保障了变压器安全可靠运行。
[0034]当然，本【技术领域】内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本实用新型权利要求的范围内。
【权利要求】
1.一种变压器中性点电流无线监测装置，其特征在于，包括依次连接的霍尔传感器、电流处理单元和无线传输单元，所述的霍尔传感器、电流处理单元和无线传输单元全部封装在一球形壳体中，该球形壳体安装在变压器上； 所述的电流处理单元包括DSP数字处理器、微处理器和定时器，所述的微处理器分别连接DSP数字处理器和定时器。
2.根据权利要求1所述的一种变压器中性点电流无线监测装置，其特征在于，所述的DSP数字处理器为ADE7880芯片。
3.根据权利要求1所述的一种变压器中性点电流无线监测装置，其特征在于，所述的霍尔传感器采用线性型霍尔元件，固定在球形壳体内。
4.根据权利要求3所述的一种变压器中性点电流无线监测装置，其特征在于，一个球形壳体内固定一个霍尔传感器。
5.根据权利要求1所述的一种变压器中性点电流无线监测装置，其特征在于，所述的球形壳体安装固定在变压器的圆形导线或矩形母排上。
6.根据权利要求1所述的一种变压器中性点电流无线监测装置，其特征在于，所述的球形壳体还安装有硬件看门狗芯片，该硬件看门狗芯片与微处理器连接。
7.根据权利要求1所述的一种变压器中性点电流无线监测装置，其特征在于，若变压器为三相一体变压器，则监测装置固定在接地引下线上； 若变压器为三个单相变压器，则监测装置固定在合会点与地之间的接地线上或固定在每个单相变压器中性点引出线至三相合汇点之间。
【文档编号】H02H9/02GK203839934SQ201420244028
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】李福兴, 袁辉 申请人:国网上海市电力公司, 华东电力试验研究院有限公司, 上海勋睿电力科技有限公司