有載調(diào)壓開關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流監(jiān)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有載調(diào)壓變壓器在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有載調(diào)壓開關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流監(jiān)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]有載分接幵關(guān)(OLTC, On-1oad Tap Changer)是變壓器在運(yùn)行中唯一帶電操作的組件，它是變壓器完成調(diào)壓的核心部件，也是變壓器的重要配套組件之一，它通過在不中斷變壓器負(fù)載的條件下，進(jìn)行分接變換的操作，來改變變壓器的距數(shù)比。有載調(diào)壓開關(guān)能否滿足變壓器長時(shí)期運(yùn)行的可靠性，直接影響到變壓器的使用可靠性。國內(nèi)平均統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，OLTC故障占變壓器故障的20%以上，僅次于繞組故障。與繞組故障不同的是，人們對(duì)有載調(diào)壓開關(guān)故障的認(rèn)識(shí)不夠，這主要是因?yàn)檫^去有載調(diào)壓開關(guān)動(dòng)作并不頻繁，其研究不夠深入，因此為了確保調(diào)壓開關(guān)安全可靠地運(yùn)行，開展其狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)的研宄，提高檢測的智能化水平，保證有載調(diào)壓變壓器的安全運(yùn)行具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能在線實(shí)時(shí)反映有載調(diào)壓開關(guān)的損壞程度、及時(shí)給出預(yù)警信息、提醒運(yùn)維人員采取措施以防止有載調(diào)壓開關(guān)發(fā)生故障的有載調(diào)壓開關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)在線監(jiān)測裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種有載調(diào)壓開關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流監(jiān)測方法，包括如下步驟:
(1)構(gòu)建監(jiān)測平臺(tái)；所述監(jiān)測平臺(tái)包括電流傳感器、電流信號(hào)調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器ARM、第一 GSM模塊、第二 GSM模塊、服務(wù)器、顯示器、存儲(chǔ)器和繼電器J ;所述電流傳感器的中間測量孔穿過有載調(diào)壓開關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源線，所述電流傳感器的輸出端接所述電流信號(hào)調(diào)理模塊的相應(yīng)輸入端；所述電流信號(hào)調(diào)理模塊的輸出端接所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的相應(yīng)輸入端；所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端接所述微處理器ARM的相應(yīng)輸入端；
所述微處理器ARM的COM端口接所述第一 GSM模塊的相應(yīng)輸入端；所述第一 GSM模塊與所述第二 GSM模塊通過GSM網(wǎng)絡(luò)無線連接；所述第二 GSM模塊的輸出端接所述服務(wù)器的相應(yīng)輸入端；
所述微處理器ARM的GP1端口接所述繼電器J的動(dòng)觸點(diǎn)J-4 ;所述繼電器J的常閉觸點(diǎn)J-3接地；所述繼電器J的常開觸點(diǎn)J-2接+3.3V直流電源；所述繼電器J的線圈J-1與有載調(diào)壓開關(guān)的輔助觸點(diǎn)K串聯(lián)后接在+12V直流電源的兩端；
所述顯示器與存儲(chǔ)器的輸入端分別接所述微處理器ARM的相應(yīng)輸出端；
(2)利用所述電流傳感器采集有載調(diào)壓開關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流信號(hào)；
(3)利用所述電流信號(hào)調(diào)理模塊將所述電流信號(hào)進(jìn)行5~100Hz的帶通濾波，得到濾波處理后的工頻信號(hào)i (t);
(4)利用所述微處理器ARM來判斷有載調(diào)壓開關(guān)是否為切換狀態(tài):當(dāng)有載調(diào)壓開關(guān)有切換動(dòng)作時(shí)，有載調(diào)壓開關(guān)的輔助觸點(diǎn)K閉合，繼電器J的線圈J-1得電，繼電器J的常開觸點(diǎn)J-2閉合，使所述微處理器ARM的GP1端為高電平，則所述微處理器ARM控制所述A/D轉(zhuǎn)換模塊將所述工頻信號(hào)i (t)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，同時(shí)所述微處理器ARM進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理過程；
所述數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理過程是:
(4-1)將所述數(shù)字信號(hào)存入微處理器ARM的寄存器的數(shù)組A中，并將數(shù)組A中的數(shù)字信號(hào)按時(shí)間順序平均分為10段數(shù)字信號(hào)；
(4-2)求出每段數(shù)字信號(hào)的均方根值；
(4-3)設(shè)定數(shù)字信號(hào)閾值為0.21A ；
(4-4)若所述10段數(shù)字信號(hào)中有連續(xù)5段的均方根值均超過所述閾值0.21A，則判定有載調(diào)壓開關(guān)存在故障；否則，判定有載調(diào)壓開關(guān)正常工作；
(5)利用所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)所述數(shù)組A中的數(shù)字信號(hào)；
(6)利用所述顯示器顯示有載調(diào)壓開關(guān)工作狀態(tài):若有載調(diào)壓開關(guān)存在故障，則所述顯示器顯示有載調(diào)壓開關(guān)故障；若有載調(diào)壓開關(guān)正常工作，則所述顯示器顯示有載調(diào)壓開關(guān)正常；
(7)利用所述微處理器ARM的COM端口將有載調(diào)壓開關(guān)工作狀態(tài)信息傳輸給所述第一GSM模塊；所述第一 GSM模塊通過GSM網(wǎng)絡(luò)將有載調(diào)壓開關(guān)工作狀態(tài)信息發(fā)送給所述第二GSM模塊；所述第二 GSM模塊接收有載調(diào)壓開關(guān)工作狀態(tài)信息，并將所述有載調(diào)壓開關(guān)工作狀態(tài)信息傳輸給所述服務(wù)器。
[0005]所述電流傳感器是型號(hào)為TA24M-10A/5V的穿心式電流傳感器；所述電流信號(hào)調(diào)理模塊的型號(hào)是DIN22-1RT-U2-P1-01 ；所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的型號(hào)是AD5780 ；所述微處理器ARM的型號(hào)是SamsungS3C2440 ;所述第一至第二 GSM模塊的型號(hào)均為GT-Y3400 ；所述服務(wù)器為戴爾PowerEdge 29 ;所述顯示器為方正FG769-VC ;所述存儲(chǔ)器的型號(hào)是M25P128-VMF6TP。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過監(jiān)測驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流信號(hào)就可以了解有載調(diào)壓開關(guān)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作情況，以及部件的磨損、卡濕、潤滑、同步性等情況，用以判斷調(diào)壓開關(guān)儲(chǔ)能彈簧性能是否改變或儲(chǔ)能過程是否存在卡濕現(xiàn)象等；本發(fā)明可實(shí)時(shí)在線反映有載調(diào)壓開關(guān)的損壞程度，及時(shí)給出預(yù)警信息，提醒運(yùn)維人員采取措施防止有載調(diào)壓開關(guān)故障的發(fā)生；本發(fā)明將繪制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流變化趨勢圖并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，方便運(yùn)行人員通過顯示器觀測電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流變化趨勢。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的監(jiān)測平臺(tái)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面將結(jié)合附圖1，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明的具體監(jiān)測方法如下: (1)構(gòu)建監(jiān)測平臺(tái)；所述監(jiān)測平臺(tái)包括電流傳感器、電流信號(hào)調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器ARM、第一 GSM模塊、第二 GSM模塊、服務(wù)器、顯示器、存儲(chǔ)器和繼電器J ;所述電流傳感器的中間測量孔穿過有載調(diào)壓開關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源線，所述電流傳感器的輸出端接所述電流信號(hào)調(diào)理模塊的相應(yīng)輸入端；所述電流信號(hào)調(diào)理模塊的輸出端接所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的相應(yīng)輸入端；所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端接所述微處理器ARM的相應(yīng)輸入端；
所述微處理器ARM的COM端口接所述第一 GSM模塊的相應(yīng)輸入端；所述第一 GSM模塊與所述第二 GSM模塊通過GSM網(wǎng)絡(luò)無線連接；所述第二 GSM模塊的輸出端接所述服務(wù)器的相應(yīng)輸入端；
所述微處理器ARM的GP1端口接所述繼電器J的動(dòng)觸點(diǎn)J-4 ;所述繼電器J的常閉觸點(diǎn)J-3接地；所述繼電器J的常開觸點(diǎn)J-2接+3.3V直流電源；所述繼電器J的線圈J-1與有載調(diào)壓開關(guān)的輔助觸點(diǎn)K串聯(lián)后接在+12V直流電源的兩端；
所述顯示器與存儲(chǔ)器的輸入端分別接所述微處理器ARM的相應(yīng)輸出端；
(2)利用所述電流傳感器采集有載調(diào)壓開關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流信號(hào)；
(3)利用所述電流信號(hào)調(diào)理模塊將所述電流信號(hào)進(jìn)行5~100Hz的帶通濾波，得到濾波處理后的工頻信號(hào)i (t);
(4)利用所述微處理器ARM來判斷有載調(diào)壓開關(guān)是否為切換狀態(tài):當(dāng)有載調(diào)壓開關(guān)有切換動(dòng)作時(shí)，有載調(diào)壓開關(guān)的輔助觸點(diǎn)K閉合，繼電器J的線圈J-1得電，繼電器J的常開觸點(diǎn)J-2閉合，使所述微處理器ARM的GP1端為高電平，則所述微處理器ARM控制所述A/D轉(zhuǎn)換模塊將所述工頻信號(hào)i (t)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，同時(shí)所述微處理器ARM進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理過程；
所述數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理過程是:
(4-1)將所述數(shù)字信號(hào)存入微處理器ARM的寄存器的數(shù)組A中，并將數(shù)組A中的數(shù)字信號(hào)按時(shí)間順序平均分為10段數(shù)字信號(hào)？；
(4-2)求出每段數(shù)字信號(hào)的均方根值；
(4-3)設(shè)定數(shù)字信號(hào)閾值為0.21A ；
(4-4)若所述10段數(shù)字信號(hào)中有連續(xù)5段的均方根值均超過所述閾值0.21A，則判定有載調(diào)壓開關(guān)存在故障；否則，判定有載調(diào)壓開關(guān)正常工作