本發(fā)明涉及一種變壓器直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于振動、噪聲和中性點電流的變壓器直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當直流線路發(fā)生單極大地回路運行時，通過接地極流入大地的直流電流將對交流電力系統(tǒng)內(nèi)的電力設(shè)備尤其是變壓器產(chǎn)生重大影響(直流偏磁造)，主要表現(xiàn)為變壓器振動加劇、噪聲增大甚至過熱現(xiàn)象，且伴隨著諧波增大。據(jù)相關(guān)文獻及其他電網(wǎng)運行經(jīng)驗，直流偏磁甚至?xí)l(fā)變壓器繞組松動，絕緣損壞，低壓側(cè)電容器爆炸等事故。

目前上海地區(qū)擁有直流輸電工程4條，±800kV復(fù)奉線、±500kV宜華、林楓和葛南線，滿負荷輸送容量分別為6400MW、3000MW、3000MW和1200MW，上海境內(nèi)直流接地極3處，其中林楓和葛南共用1個接地極。

上海電網(wǎng)受到的直流偏磁影響嚴重，為此從2010年開始，針對500kV亭衛(wèi)、練塘、新余和220kV合興變電站采取了直流偏磁抑制措施，效果顯著。

為全面了解評估直流偏磁對上海電網(wǎng)變壓器的影響，需要建立可靠的變壓器中性點直流偏磁在線監(jiān)測平臺。

目前已有的直流偏磁監(jiān)測裝置主要包括基于霍爾傳感器的中性點直流檢測裝置和基于變壓器振動、噪聲檢測的直流偏磁監(jiān)測裝置，但沒有將兩者進行同時監(jiān)測，所以無法準備的評估中性點直流對變壓器振動、噪聲的影響，也無從判斷直流抑制設(shè)備投入后，變壓器運行狀況改善的效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于振動、噪聲和中性點電流的變壓器直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種基于振動、噪聲和中性點電流的變壓器直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)，包括直流偏磁控制柜、振動傳感器、噪聲傳感器、中心點電流傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)和后臺服務(wù)器，所述的直流偏磁控制柜一端分別與振動傳感器、噪聲傳感器、中心點電流傳感器連接，所述的直流偏磁控制柜另一端通過通信網(wǎng)絡(luò)和后臺服務(wù)器連接；

所述的直流偏磁控制柜將各個變電站采集到的振動、噪聲、中性點直流數(shù)據(jù)上傳到后臺服務(wù)器，對變壓器的直流偏磁情況進行監(jiān)測，同時通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析。

所述的振動傳感器為加速度傳感器，該加速度傳感器安裝在變壓器外壁上，對變壓器振動信號進行采集。

所述的加速度傳感器采集頻率是6.4kHz，每兩分鐘采集最后一秒數(shù)據(jù)，然后通過采集到的加速度信號經(jīng)FFT算出振動加速度的各頻譜分量，同時根據(jù)積分和二次積分運算得到速度和位移信號。

所述的噪聲傳感器為聲級計，該聲級計安裝在變壓器旁，對變壓器噪聲信號進行采集。

所述的中心點電流傳感器為霍爾傳感器，該霍爾傳感器安裝在變壓器中性點，對變壓器中性點電流信號進行采集。

所述的霍爾傳感器每兩分鐘最后15秒每秒采集到的15個直流電流數(shù)據(jù)排序取中間5個數(shù)值進行算術(shù)平均后，將計算結(jié)果傳送到就地直流偏磁控制柜。

所述的通信網(wǎng)絡(luò)包括通訊匯控單元和信息內(nèi)網(wǎng)，所述的通訊匯控單元分別與直流偏磁控制柜、信息內(nèi)網(wǎng)連接，所述的信息內(nèi)網(wǎng)與后臺服務(wù)器連接。

所述的后臺服務(wù)器通過內(nèi)部局域網(wǎng)與客戶端連接，通過提供web服務(wù)供用戶查看各個變電站的直流偏磁數(shù)據(jù)，隨時對直流偏磁影響進行評估和分析。

所述的后臺服務(wù)器包括：

實時監(jiān)控模塊，用于快速瀏覽所有設(shè)備當天的電流曲線、設(shè)備通訊狀態(tài)、設(shè)備電流是否越限；

歷史曲線模塊，用于查看設(shè)備某一時間段的歷史曲線圖；

數(shù)據(jù)瀏覽模塊，用于詳細查看某一設(shè)備的所有信息；

歷史事件模塊，用于查看所有設(shè)備的歷史事件記錄；

設(shè)置模塊，用于設(shè)置設(shè)備通用參數(shù)；

設(shè)備模塊，用于新增、修改、刪除設(shè)備；

用戶模塊，用于添加、修改或者刪除用戶信息，設(shè)置用戶訪問權(quán)限。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以實時掌握變壓器中性點直流以及噪聲、振動數(shù)據(jù)，防止變壓器在危險狀態(tài)下運行；為選擇直流抑制措施提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，是仿真模型構(gòu)建的重要依據(jù)和結(jié)果驗證；是直流偏磁抑制裝置的重要組成，其數(shù)據(jù)決定了直流抑制裝置是否投入以及直流抑制裝置的補償度，同時也是檢驗直流抑制效果的重要判據(jù)

附圖說明

圖1為本發(fā)明的現(xiàn)場布置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的通信結(jié)構(gòu)示意圖。

其中1為振動傳感器、2為噪聲傳感器、3為中性點電流傳感器、4為直流偏磁控制柜、5為變壓器、6為通訊匯控單元、7為信息內(nèi)網(wǎng)、8為后臺服務(wù)器、9內(nèi)部局域網(wǎng)、10為客戶端。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1和圖2所示，一種基于振動、噪聲和中性點電流的變壓器直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)，包括直流偏磁控制柜4、振動傳感器1、噪聲傳感器2、中心點電流傳感器3、通信網(wǎng)絡(luò)和后臺服務(wù)器8，所述的直流偏磁控制柜4一端分別與振動傳感器1、噪聲傳感器2、中心點電流傳感器3連接，所述的直流偏磁控制柜4另一端通過通信網(wǎng)絡(luò)和后臺服務(wù)器8連接；

所述的直流偏磁控制柜4將各個變電站采集到的振動、噪聲、中性點直流數(shù)據(jù)上傳到后臺服務(wù)器，對變壓器的直流偏磁情況進行監(jiān)測，同時通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析。

所述的振動傳感器1為加速度傳感器，該加速度傳感器安裝在變壓器外壁上，對變壓器振動信號進行采集。所述的加速度傳感器采集頻率是6.4kHz，每兩分鐘采集最后一秒數(shù)據(jù)，然后通過采集到的加速度信號經(jīng)FFT算出振動加速度的各頻譜分量，同時根據(jù)積分和二次積分運算得到速度和位移信號。

所述的噪聲傳感器2為聲級計，該聲級計安裝在變壓器旁，對變壓器噪聲信號進行采集。每兩分鐘的最后一秒采集聲級計的A計權(quán)值。

所述的中心點電流傳感器3為霍爾傳感器，該霍爾傳感器安裝在變壓器中性點，對變壓器中性點電流信號進行采集。所述的霍爾傳感器每兩分鐘最后15秒每秒采集到的15個直流電流數(shù)據(jù)排序取中間5個數(shù)值進行算術(shù)平均后，將計算結(jié)果傳送到就地直流偏磁控制柜。

所述的通信網(wǎng)絡(luò)包括通訊匯控單元6和信息內(nèi)網(wǎng)7，所述的通訊匯控單元6分別與直流偏磁控制柜4、信息內(nèi)網(wǎng)7連接，所述的信息內(nèi)網(wǎng)7與后臺服務(wù)器8連接。采集到的直流偏磁數(shù)據(jù)通過電纜傳輸并存儲在就地的直流偏磁控制柜4中，直流偏磁控制柜4通過光纖傳輸據(jù)到站內(nèi)的通訊匯控單元6，通訊匯控單元6最后接入內(nèi)網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳至后臺服務(wù)器8。

所述的后臺服務(wù)器8通過內(nèi)部局域網(wǎng)9與客戶端10連接，通過提供web服務(wù)供用戶查看各個變電站的直流偏磁數(shù)據(jù)，隨時對直流偏磁影響進行評估和分析。

所述的后臺服務(wù)器包括：實時監(jiān)控模塊，用于快速瀏覽所有設(shè)備當天的電流曲線、設(shè)備通訊狀態(tài)、設(shè)備電流是否越限；歷史曲線模塊，用于查看設(shè)備某一時間段的歷史曲線圖；數(shù)據(jù)瀏覽模塊，用于詳細查看某一設(shè)備的所有信息；歷史事件模塊，用于查看所有設(shè)備的歷史事件記錄；設(shè)置模塊，用于設(shè)置設(shè)備通用參數(shù)；設(shè)備模塊，用于新增、修改、刪除設(shè)備；用戶模塊，用于添加、修改或者刪除用戶信息，設(shè)置用戶訪問權(quán)限。同時，可以將系統(tǒng)后臺的直流偏磁監(jiān)測數(shù)據(jù)導(dǎo)出，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對數(shù)據(jù)進行分析。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到各種等效的修改或替換，這些修改或替換都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護范圍為準。