專利名稱：配電變壓器中線電流在線檢測(cè)與總損耗確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種配電變壓器中線電流在線檢測(cè)及總損耗確定方法。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)運(yùn)行中，中線電流的存在，會(huì)給變壓器造成更多的能量損耗。過大的中線電流，造成了電能的巨大浪費(fèi)；同時(shí)還會(huì)發(fā)出熱量，引起變壓器升溫，導(dǎo)致絕緣油分解等化學(xué)反應(yīng)，減小變壓器的使用壽命；持續(xù)過大的中線電流還可能造成中線熔斷，從而導(dǎo)致電器被燒毀，嚴(yán)重時(shí)甚至引發(fā)火災(zāi)事故。目前，對(duì)變壓器中線電流檢測(cè)方法主要有電磁式電流互感器測(cè)量、電子式電流互感器測(cè)量和光電式電流互感器測(cè)量。(1)電磁式測(cè)量。電磁式電流測(cè)量當(dāng)中是最常用的測(cè)量方法，一次線圈通常都串聯(lián)在電路中，一次線圈的電流完全取決于被測(cè)電路的負(fù)荷電流。電磁式測(cè)量互感器的二次側(cè)開路后，二次側(cè)電流的去磁磁通消失，一次電流將全部變成勵(lì)磁電流。此時(shí)互感器鐵心飽和，可能產(chǎn)生上千伏的電壓，產(chǎn)生高熱，甚至可能爆炸，因此電磁式測(cè)量二次側(cè)開路是相當(dāng)危險(xiǎn)的。此外，電磁式設(shè)備維護(hù)量大，安裝檢修不方便。(2)電子式測(cè)量。電子式測(cè)量是一種較新的電流互感器，利用電磁感應(yīng)原理的 RogOWSki線圈的混合式測(cè)量方法。電子式測(cè)量使用光纖以太網(wǎng)或光纖串行接口輸出數(shù)據(jù)， 一次側(cè)和二次側(cè)利用光信號(hào)聯(lián)系，解決了二次側(cè)開路的問題，提高了二次側(cè)的安全性。電子式測(cè)量設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，檢測(cè)裝置難以獲得一個(gè)穩(wěn)定的電源，無論是利用CT取電、利用電容分壓器取電、激光供能、太陽能供電、蓄電池供電，都使得電子式測(cè)量更加復(fù)雜、設(shè)備要求更高，而且電子式測(cè)量造價(jià)昂貴，目前的技術(shù)條件下難以推廣。(3)光電式測(cè)量。光電式測(cè)量利用光在磁場(chǎng)中傳播時(shí)會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象，通過檢測(cè)光發(fā)生偏振的情況來判斷電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而測(cè)得電流的大小。但是光纖傳感器的超光度二極管SLD激光光源和偏振光監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)精度和檢測(cè)環(huán)境要求相當(dāng)高，且用于光電式的儀器設(shè)備昂貴，不適合推廣。配電變壓器通常都有到IOKV和0. 4KV的電壓，而且有很大的電流通過，普通的電流測(cè)量裝置很難直接測(cè)量，最好采取無線方式進(jìn)行遠(yuǎn)距離在線監(jiān)測(cè)裝置。目前國(guó)內(nèi)正針對(duì)中線電流的研究還處在初步階段，還沒有一種成形的配電變壓器中線電流的在線監(jiān)測(cè)裝置。因此，研究一種適合的配電變壓器的遠(yuǎn)距離中線電流在線監(jiān)測(cè)與損耗確定方法顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種配電變壓器中線電流在線監(jiān)測(cè)與總損耗確定方法，它可以有效地對(duì)配電變壓器中線電流進(jìn)行在線測(cè)量，并能通過移動(dòng)分析儀實(shí)時(shí)顯示由中線電流引起的損耗，能更好地反映中線電流的真實(shí)信息。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的方法包括如下步驟(1)信號(hào)采集用第一精密鉗形電流互感器、第二精密鉗形電流互感器、第三精密鉗形電流互感器和第四精密鉗形電流互感器分別采集A相線電流信號(hào)IA、B相線電流信號(hào)IB、C 相線電流信號(hào)Ie和中線電流信號(hào)In ；
(2)信號(hào)處理將三相電流信號(hào)IA、IB、Ic和中線電流信號(hào)In分別轉(zhuǎn)換成可以被DSP中央處理器轉(zhuǎn)換的(0-3V)直流電壓信號(hào)，經(jīng)過放大和低通濾波后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，DSP 中央處理器對(duì)該信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，然后進(jìn)行FFT快速傅里葉變換，計(jì)算出三相電流和中線電流的基波和各次諧波的電流含量；
基波電流大小的計(jì)算公式如下
權(quán)利要求
1. 一種配電變壓器中線電流在線檢測(cè)與總損耗確定方法，包括如下步驟(1)信號(hào)采集用第一精密鉗形電流互感器(21)、第二精密鉗形電流互感器(22)、第三精密鉗形電流互感器(23)和第四精密鉗形電流互感器(24)分別采集A相線電流信號(hào)Ia、B 相線電流信號(hào)L、C相線電流信號(hào)I。和中線電流信號(hào)In ；(2)信號(hào)處理將三相電流信號(hào)IA、IB、Ic和中線電流信號(hào)In分別轉(zhuǎn)換成可以被DSP中央處理器轉(zhuǎn)換的(0-3V)直流電壓信號(hào)，經(jīng)過放大和低通濾波后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，DSP 中央處理器對(duì)該信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，然后進(jìn)行FFT快速傅里葉變換，計(jì)算出三相電流和中線電流的基波和各次諧波的電流含量；基波電流大小的計(jì)算公式如下
2.一種配電變壓器中線電流在線檢測(cè)與總損耗確定裝置，包括第一精密鉗形電流互感器(21)、第二精密鉗形電流互感器(22)、第三精密鉗形電流互感器(23)、第四精密鉗形電流互感器(24)、其特征在于它還包括配電變壓器中線電流監(jiān)測(cè)與損耗檢測(cè)儀(25)、 STR-30微功耗無線發(fā)送模塊(26)、STR-30微功耗無線接收模塊(27)和手持式移動(dòng)終端 (28),其中所述第一精密鉗形電流互感器(21)、第二精密鉗形電流互感器(22)、第三精密鉗形電流互感器(23)和第四精密鉗形電流互感器(24)分別鉗住A相線、B相線、C相線和中線，采集A相線電流信號(hào)IA、B相線電流信號(hào)L、C相線電流信號(hào)I。和中線電流信號(hào)In，所述配電變壓器中線電流監(jiān)測(cè)與損耗檢測(cè)儀(25)將IA、IB、Ic和In分別轉(zhuǎn)換成可以被DSP中央處理器轉(zhuǎn)換的(0-3V)直流電壓信號(hào)，經(jīng)過放大和低通濾波后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，DSP中央處理器對(duì)該信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，然后進(jìn)行FFT快速傅里葉變換，同時(shí)計(jì)算出變壓器損耗；所述第一精密鉗形電流互感器(21)、第二精密鉗形電流互感器(22)、第三精密鉗形電流互感器(23)和第四精密鉗形電流互感器(24)采集的交流電信號(hào)經(jīng)過配電變壓器中線電流監(jiān)測(cè)與損耗檢測(cè)儀(25)處理后，由STR-30微功耗無線發(fā)送模塊(26)發(fā)送到STR-30微功耗無線接收模塊(27)，STR-30微功耗無線接收模塊(27)接收數(shù)據(jù)后輸入手持式移動(dòng)終端m)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述配電變壓器中線電流在線檢測(cè)與總損耗確定裝置，其特征在于所述配電變壓器中線電流監(jiān)測(cè)與損耗檢測(cè)儀(25)包括多電源電路(41)、串口通訊電路 (42),信號(hào)處理電路(43)、DSP中央處理器、復(fù)位電路(44)、CPLD擴(kuò)展(45)，其中信號(hào)處理電路(43)與DSP中央處理器連接，DSP中央處理器與串口通訊電路(42)、CPLD擴(kuò)展(45)和復(fù)位電路(44)連接，多電源電路(41)分別與信號(hào)處理電路(43)、DSP中央處理器、串口通訊電路(42)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述配電變壓器中線電流在線檢測(cè)與總損耗確定裝置，其特征在于所述STR-30微功耗無線發(fā)送模塊(26)和STR-30微功耗無線接收模塊(27)之間的無線通訊采用ISM頻段。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種配電變壓器中線電流在線檢測(cè)與總損耗確定的方法，本方法利用四個(gè)精密鉗形電流互感器分別檢測(cè)三相電流和中線電流，利用快速傅里葉變換得到各次諧波分量，計(jì)算出基波電流后，根據(jù)各個(gè)電流計(jì)算出鐵損、銅損、中線線路損耗和變壓器接地電流損耗，從而得到變壓器的總損耗。本發(fā)明能有效地監(jiān)測(cè)并采集變壓器的電信號(hào)，經(jīng)過DSP高速中央處理器數(shù)字濾波，提高了抗干擾能力，能在線實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確的對(duì)變壓器的中線電流及其引起的損耗進(jìn)行測(cè)量，為變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行提供必要的依據(jù)。
文檔編號(hào)G01R27/26GK102279311SQ20111018057
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者何飛, 黨小宇, 劉勇, 張斌, 趙闊 申請(qǐng)人:重慶市電力公司江津供電局