專利名稱：變壓器鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸變電設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種變壓器鐵芯電流監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
變壓器在運(yùn)行時(shí)，繞組的電場(chǎng)和磁場(chǎng)共同作用使鐵芯的各部件(包括夾件等)具有不同的電位，若鐵芯未可靠接地，則因電位不同而可能產(chǎn)生斷續(xù)放電現(xiàn)象，損壞其絕緣；另一方面，為了保護(hù)變壓器裝置，通常從變壓器鐵芯引出一條接地線，但是當(dāng)鐵芯及夾件出現(xiàn)兩點(diǎn)以上接地情況，則每?jī)蓚€(gè)接地點(diǎn)間通過(guò)鐵芯自身和接地線路形成一個(gè)閉合回路，其中交鏈的磁通將在回路中感應(yīng)出環(huán)流，使鐵芯局部過(guò)熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成局部燒損，嚴(yán)重威脅變壓器的安全運(yùn)行，甚至引發(fā)電力事故。并且，傳統(tǒng)的變壓器鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀測(cè)量精度低，數(shù)值不準(zhǔn)確，并且不便安裝。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服傳統(tǒng)的變壓器鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀安全性能差、測(cè)量精度低、數(shù)值不準(zhǔn)確、并且不便安裝等問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種變壓器鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:變壓器鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀，包括電源電路、電流互感器、可編程增益放大器、電流電壓轉(zhuǎn)換電路、交流-直流電壓轉(zhuǎn)換電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，電流互感器將檢測(cè)到的變壓器鐵芯電流通過(guò)可編程增益放大器調(diào)節(jié)后輸入電流電壓轉(zhuǎn)換電路，電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出端與交流-直流電壓轉(zhuǎn)換電路輸入端連接，交流-直流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電路輸入端連接、A/D轉(zhuǎn)換電路輸出端與單片機(jī)連接。還包括與單片機(jī)連接的時(shí)鐘振蕩電路、看門狗電路、按鍵輸入電路、報(bào)警電路、顯示電路和通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換單元。所述電源電路包括變壓器和整流濾波電路，變壓器輸出端與整流濾波電路連接，AC220V電源通過(guò)變壓器和整流濾波電路處理后輸出DC工作電源。所述通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換單元采用RS485通訊。本發(fā)明的變壓器鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀可測(cè)量電流值為0-100A，并可顯示最大電流值及出現(xiàn)最大電流時(shí)的時(shí)間，便于用戶掌握變壓器的工作狀態(tài)；鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀使用時(shí)，主變鐵芯接地引下線單匝從監(jiān)測(cè)儀的頂部孔中穿過(guò)，不改變被測(cè)量變壓器鐵心的原有接線方式；對(duì)運(yùn)行中的變壓器不造成任何安全隱患，具有防外界電磁、電場(chǎng)干擾，測(cè)量精度高，數(shù)值準(zhǔn)確，體積小、重量輕，易于安裝。


圖1是本發(fā)明的變壓器鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀原理圖。圖2是本發(fā)明的變壓器鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀電源電路原理圖。圖3是本發(fā)明的變壓器鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀通訊網(wǎng)絡(luò)連接原理圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的變壓器鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀的原理見(jiàn)圖1和圖2，電源電路由變壓器，和整流濾波電路構(gòu)成，輸入交流220V、50HZ電壓，經(jīng)過(guò)變壓、整流和濾波后輸出單片機(jī)和各部分電路工作所需的直流電壓。電流互感器輸出端與可編程增益放大器輸入端連接，實(shí)現(xiàn)變壓器鐵芯接地交流電流的測(cè)量、變換與隔離，其變比為10A/10mA?？删幊淘鲆娣糯笃鬏敵龆伺c電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸入端連接，可編程增益放大器對(duì)電流互感器送來(lái)的電流信號(hào)進(jìn)行放大，其放大倍數(shù)有3檔，分別為I倍、10倍和100倍，其倍數(shù)的選擇是根據(jù)單片機(jī)送來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行控制的。電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出端與交流-直流電壓轉(zhuǎn)換電路輸入端連接，電流電壓轉(zhuǎn)換電路將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，交流-直流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電路輸入端連接，交流-直流電壓轉(zhuǎn)換電路將交流電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)精密檢波轉(zhuǎn)換為直流電壓。A/D轉(zhuǎn)換電路輸出端與單片機(jī)連接，A/D轉(zhuǎn)換電路將直流電壓信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，變?yōu)閱纹瑱C(jī)可接收的數(shù)字信號(hào)，與單片機(jī)之間的通訊采用串行接口，采用78E516單片機(jī)。還包括與單片機(jī)連接的時(shí)鐘振蕩電路、看門狗電路、按鍵輸入電路、報(bào)警電路、數(shù)碼管顯示電路和和通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換單元,時(shí)鐘振蕩電路產(chǎn)生單片機(jī)工作時(shí)的時(shí)鐘振蕩脈沖,主要由晶振和電容組成?？撮T狗電路為了提高抗干擾性能，防止單片機(jī)工作時(shí)出出死機(jī)情況，而采用的相關(guān)專用電路。按鍵輸入電路為了對(duì)儀表進(jìn)行相關(guān)的設(shè)定，設(shè)置了專用的按鍵，該部分電路與單片機(jī)程序相結(jié)合可實(shí)現(xiàn)按鍵的采集和判斷。報(bào)警電路將測(cè)量值與設(shè)定的上限報(bào)警值相比較，如果達(dá)到報(bào)警條件，則控制向外送出相應(yīng)的輸出信號(hào)。顯示控制電路實(shí)現(xiàn)8個(gè)數(shù)碼管的顯示控制，主要通過(guò)專用顯示芯片實(shí)現(xiàn)串行動(dòng)態(tài)進(jìn)行顯示控制。當(dāng)測(cè)量的變壓器鐵芯對(duì)地電流值大于所設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，儀表自動(dòng)報(bào)警，此時(shí)儀表面板上層數(shù)碼管顯示最大電流值，并閃爍報(bào)警，下層數(shù)碼管顯示測(cè)量電流值。同時(shí)通過(guò)內(nèi)部繼電器輸出開(kāi)關(guān)接點(diǎn)信號(hào)，以控制外部用戶的報(bào)警系統(tǒng)。與上位機(jī)的通訊采用RS485方式時(shí)，如圖3所示，可連接的檢測(cè)儀的總臺(tái)數(shù)為32臺(tái)。本發(fā)明的變壓器鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀可以實(shí)現(xiàn)以下功能:(I)連續(xù)監(jiān)測(cè)鐵芯接地電流值；(2)具有最大電流記憶功能；(3)可顯示最大電流值和出現(xiàn)最大電流時(shí)的時(shí)間；
(4)具有開(kāi)關(guān)量報(bào)警信號(hào)輸出；(5)報(bào)警值可就地進(jìn)行設(shè)定或由上位機(jī)設(shè)定；(6)具有遠(yuǎn)傳通訊功能；(7)具有4-20mA儀表信號(hào)輸出接口。本發(fā)明是通過(guò)實(shí)施例進(jìn)行描述的，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)這些特征和實(shí)施例進(jìn)行各種改變或等效替換。另外，在本發(fā)明的教導(dǎo)下，可以對(duì)這些特征和實(shí)施例進(jìn)行修改以適應(yīng)具體的情況及材料而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不受此處所公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制，所有落入本申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍內(nèi)的實(shí)施例都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.變壓器鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀，其特征在于:包括電源電路、電流互感器、可編程增益放大器、電流電壓轉(zhuǎn)換電路、交流-直流電壓轉(zhuǎn)換電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，電流互感器將檢測(cè)到的變壓器鐵芯電流通過(guò)可編程增益放大器調(diào)節(jié)后輸入電流電壓轉(zhuǎn)換電路，電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出端與交流-直流電壓轉(zhuǎn)換電路輸入端連接，交流-直流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電路輸入端連接、A/D轉(zhuǎn)換電路輸出端與單片機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀，其特征在于:還包括與單片機(jī)連接的時(shí)鐘振蕩電路、看門狗電路、按鍵輸入電路、報(bào)警電路、顯示電路和通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換單J Li ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀，其特征在于:所述電源電路包括變壓器和整流濾波電路，變壓器輸出端與整流濾波電路連接，AC220V電源通過(guò)變壓器和整流濾波電路處理后輸出DC工作電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀，其特征在于:所述通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換單元采用RS485通訊。
全文摘要
變壓器鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀，電流互感器將檢測(cè)到的變壓器鐵芯電流通過(guò)可編程增益放大器調(diào)節(jié)后輸入電流電壓轉(zhuǎn)換電路，電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出端與交流-直流電壓轉(zhuǎn)換電路輸入端連接，交流-直流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電路輸入端連接、A/D轉(zhuǎn)換電路輸出端與單片機(jī)連接。本發(fā)明的變壓器鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀可測(cè)量電流值為0-100A，并可顯示最大電流值及出現(xiàn)最大電流時(shí)的時(shí)間，便于用戶掌握變壓器的工作狀態(tài)；鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)儀使用時(shí)，主變鐵芯接地引下線單匝從監(jiān)測(cè)儀的頂部孔中穿過(guò)，不改變被測(cè)量變壓器鐵心的原有接線方式；對(duì)運(yùn)行中的變壓器不造成任何安全隱患，具有防外界電磁、電場(chǎng)干擾，測(cè)量精度高，數(shù)值準(zhǔn)確，體積小、重量輕，易于安裝。
文檔編號(hào)G01R19/25GK103116063SQ201310023909
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者于捍國(guó) 申請(qǐng)人:大連新安越電力設(shè)備有限公司