变压器短路冲击在线监测装置及监测方法制造方法及图纸

变压器短路冲击在线监测装置，包括FPGA单元及与其连接的冲击处理单元，所述FPGA单元连接有对时单元、模拟量采集单元、开关量采集单元和网络报文采集单元，所述冲击处理单元连接有录波单元、告警单元、冲击故障处理单元、人机交互单元和通信单元。本发明专利技术可根据采集的变压器运行数据，实时判断是否受到了短路电流冲击，受到了多大程度的冲击。冲击发生时记录冲击波形，再根据冲击程度和冲击次数作出是否需要检修的建议。当达到检修条件时，通过告警部件告警，提醒运维人员适时对变压器进行检修。提醒运维人员适时对变压器进行检修。提醒运维人员适时对变压器进行检修。

【技术实现步骤摘要】
变压器短路冲击在线监测装置及监测方法


[0001]本专利技术属于电子
，涉及变压器状态监测，具体涉及一种变压器短路冲击在线监测装置及监测方法。

技术介绍

[0002]变压器是电力系统中的关键设备，其设备的可靠运行对电力系统的稳定运行至关重要。为了保障变压器的安全健康运行，对变压器预防性维护检修就非常重要。
[0003]根据《国家电网公司变电评价通用管理规定第30分册油浸式变压器（电抗器）检修策略》（以下简称策略）规定，当变压器受到允许短路电流50％～70%之间的短路冲6次以上，要适时展开B类或C类检修；当变压器受到允许短路电流70％～90%之间的短路冲击，要适时展开B类或C类检修；当变压器受到允许短路电流90%以上的短路冲击，要立即展开B类或C类检修。
[0004]现在市场上没有对变压器进行短路冲击监测的设备，使策略难以执行。

技术实现思路

[0005]为满足市场需要，本专利技术公开了一种变压器短路冲击在线监测装置及监测方法，能实时监测变压器受到短路冲击的状况。
[0006]本专利技术所述变压器短路冲击在线监测装置，包括FPGA单元及与其连接的冲击处理单元，所述FPGA单元连接有对时单元、模拟量采集单元、开关量采集单元和网络报文采集单元，所述冲击处理单元连接有录波单元、告警单元、冲击故障处理单元、人机交互单元和通信单元。
[0007]优选的，所述网络报文采集单元包括用于采集模拟量信号的SV子模块，用于采集开关量信号的GOOSE子模块。
[0008]优选的，所述通信单元为与物联网感知层管理机通讯的无线通讯部件。
[0009]本专利技术还公开了一种变压器短路冲击在线监测方法，包括如下步骤：S1.系统初始化；S2.检测策略处理；S3.判断是否处于冲击状态，是则进入步骤S4，否则进入步骤S5；S4.系统进行峰值处理，记录峰值电流和进入冲击状态的时间，直至达到冲击状态结束条件；达到冲击状态结束条件后，清除冲击标志，结束冲击处理；S5.达到冲击状态后，设置冲击标志，启动录波，设置峰值数据和发生数据，达到冲击状态结束条件后，退回步骤2。
[0010]优选的，所述系统初始化包括：设置冲击标志为无效、设置检修策略等参数、循环周期、从高到低设置第一档短路阈值、第二档短路阈值、第三档短路阈值。
[0011]优选的，所述检测策略处理为根据三档短路阈值和当前冲击次数，做出是否需要
检修的判断，如果达到了检修条件，向告警单元发出启动告警命令采用本专利技术所述的变压器短路冲击在线监测装置，本专利技术可根据采集的变压器运行数据，实时判断是否受到了短路电流冲击，受到了多大程度的冲击。冲击发生时记录冲击波形，再根据冲击程度和冲击次数作出是否需要检修的建议。当达到检修条件时，通过告警部件告警，提醒运维人员适时对变压器进行检修。
附图说明
[0012]图1为本专利技术变压器短路冲击在线监测装置的一个具体实施方式的示意图。
[0013]图2为本专利技术变压器短路冲击在线监测装置的一个具体工作方式的示意图。
[0014]图3为本专利技术冲击处理单元的一个具体实施方式的处理流程图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。
[0016]本专利技术所述变压器短路冲击在线监测装置的一个具体实施方式如图1所示，包括FPGA单元及与其连接的冲击处理单元，所述FPGA单元连接有对时单元、模拟量采集单元、开关量采集单元和网络报文采集单元，所述冲击处理单元连接有录波单元、告警单元、冲击故障处理单元、人机交互单元和通信单元。
[0017]在一个具体应用环境下，所述模拟量采集单元用于采集变压器的模拟量实时数据，采集电流互感器变换出来的0
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5A信号、电压互感器变换出来的0
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100V信号。将采到的模拟量信号进行A/D转换为数字信号，再经过数字滤波传给FPGA单元处理。
[0018]所述开关量采集单元用于采集变压器的开关量实时数据，将采到的开关量信号经光电转换、去抖后传给FPGA单元处理。
[0019]所述网络报文采集单元用于采集SV和GOOSE报文，SV是合并单元发出的模拟量数据报文，GOOSE是保护装置或智能终端发出的报文（GOOSE报文中的数据一般为开关量但不限于开关量），组包后发给FPGA单元处理。
[0020]所述对时单元，用于接收并解析电力时钟装置发出的时钟报文，将解析的结果发给FPGA并实时修改CPU时钟。对时单元可以接收B码即IRIG
‑
B信号，也可接收处理NTP时钟信号。
[0021]所述FPGA单元，将收到的模拟量数据、开关量数据、SV报文、GOOSE报文打上时标后组包发给冲击处理单元。
[0022]所述冲击处理单元，将FPGA发来的变压器实时运行数据进行解析、运算、冲击判断后，根据结果向其它单元发布信息、命令。
[0023]对于典型状态下，每个周波时长20毫秒，所述录波单元在当冲击发生时，将发生前10个周波即200毫秒和发生后150个周波即3秒的模拟量数据、开关量数据按《电力系统暂态数据交换通用格式》（GB/T 22386
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2008）存储形成波形文件。
[0024]所述告警单元为开关量输出电路，当达到了策略规定的检修条件时，该单元通过闭合开关量节点告警。
[0025]所述冲击数据处理单元，负责管理冲击数据，包括冲击数据记录插入、查询、删除等工作。
[0026]所述人机交互单元用于完成参数配置、冲击数据查询，冲击数据展示等功能，一般为触摸屏。
[0027]所述通讯单元包括有线和无线两部分：有线采用网络，61850协议，与上级调度通讯；无线采用MODBUS协议，完成和物联网感知层管理机通讯。处理器主要完成采集数据的分析计算、记录存储等分析处理。一个典型处理过程为:每隔一个工频周波（20ms）计算变压器受到冲击的起动判据，判断是否满足冲击条件，如果满足，则同步录波并实现录波数据的记录存储、分析处理、显示等功能；当变压器受冲击次数达到设定阈值，装置通知监控系统输出报警信号，一个具体的工作方式如图2所示。
[0028]表1显示了FPGA单元对数据组包的一个具体实施方式结构表：表1Sign（标志）Length(包长度)Timestamp（时标）SmpCnt（采样序号）AisleNum（通道数）AisleDate（通道数据）各个参数定义具体为：Sign：标志，4字节，大端模式，0xa1a2a3a4Length：数据包长度，2字节，大端模式Timestamp：时标，4字节秒，4字节微秒，大端模式SmpCnt：采样序号，2字节，大端模式AisleNum：通道数，2字节，大端模式AisleDate：通道数据，每个通道4字节，大端模式。
[0029]本专利技术所述短路冲击在线监测装置所采用的短路冲击在线监测方法为：S1.系统初始化：设置冲击阈值、循环周期时间、空投比例、冲击次数报警值、冲击幅度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.变压器短路冲击在线监测装置，其特征在于，包括FPGA单元及与其连接的冲击处理单元，所述FPGA单元连接有对时单元、模拟量采集单元、开关量采集单元和网络报文采集单元，所述冲击处理单元连接有录波单元、告警单元、冲击故障处理单元、人机交互单元和通信单元。2.如权利要求1所述的变压器短路冲击在线监测装置，其特征在于，所述网络报文采集单元包括用于采集模拟量信号的SV子模块，用于采集开关量信号的GOOSE子模块。3.如权利要求1所述的变压器短路冲击在线监测装置，其特征在于，所述通信单元为与物联网感知层管理机通讯的无线通讯部件。4.变压器短路冲击在线监测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.系统初始化；S2.检测策略处理；S3.判断是否处于冲击状态，是则进入步...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗培城，赵小凤，王春，刘松，严定波，李涛，毛敏，
申请(专利权)人：成都府河电力自动化成套设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：