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

背景技術(shù)：

當(dāng)直流線路發(fā)生單極大地回路運(yùn)行時(shí)，通過接地極流入大地的直流電流將對(duì)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(dòng)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(xiàn)及其他電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，直流偏磁甚至?xí)l(fā)變壓器繞組松動(dòng)，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(fù)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(gè)接地極。

上海電網(wǎng)受到的直流偏磁影響嚴(yán)重，為此從2010年開始，針對(duì)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(píng)估直流偏磁對(duì)上海電網(wǎng)變壓器的影響，需要建立可靠的變壓器中性點(diǎn)直流偏磁在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)。

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

技術(shù)實(shí)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(dòng)、噪聲和中性點(diǎn)電流的變壓器直流偏磁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

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

所述的直流偏磁控制柜將各個(gè)變電站采集到的振動(dòng)、噪聲、中性點(diǎn)直流數(shù)據(jù)上傳到后臺(tái)服務(wù)器，對(duì)變壓器的直流偏磁情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

所述的振動(dòng)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(duì)變壓器振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采集。

所述的加速度傳感器采集頻率是6.4kHz，每?jī)煞昼姴杉詈笠幻霐?shù)據(jù)，然后通過采集到的加速度信號(hào)經(jīng)FFT算出振動(dòng)加速度的各頻譜分量，同時(shí)根據(jù)積分和二次積分運(yùn)算得到速度和位移信號(hào)。

所述的噪聲傳感器為聲級(jí)計(jì)，該聲級(jí)計(jì)安裝在變壓器旁，對(duì)變壓器噪聲信號(hào)進(jìn)行采集。

所述的中心點(diǎn)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(diǎn)，對(duì)變壓器中性點(diǎn)電流信號(hào)進(jìn)行采集。

所述的霍爾傳感器每?jī)煞昼娮詈?5秒每秒采集到的15個(gè)直流電流數(shù)據(jù)排序取中間5個(gè)數(shù)值進(jìn)行算術(shù)平均后，將計(jì)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(tái)服務(wù)器連接。

所述的后臺(tái)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(gè)變電站的直流偏磁數(shù)據(jù)，隨時(shí)對(duì)直流偏磁影響進(jìn)行評(píng)估和分析。

所述的后臺(tái)服務(wù)器包括：

實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊，用于快速瀏覽所有設(shè)備當(dāng)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(shí)間段的歷史曲線圖；

數(shù)據(jù)瀏覽模塊，用于詳細(xì)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(shí)時(shí)掌握變壓器中性點(diǎn)直流以及噪聲、振動(dòng)數(shù)據(jù)，防止變壓器在危險(xiǎn)狀態(tài)下運(yùn)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(yàn)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(bǔ)償度，同時(shí)也是檢驗(yàn)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(chǎng)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(dòng)傳感器、2為噪聲傳感器、3為中性點(diǎn)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(tái)服務(wù)器、9內(nèi)部局域網(wǎng)、10為客戶端。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，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)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒景l(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)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

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

所述的直流偏磁控制柜4將各個(gè)變電站采集到的振動(dòng)、噪聲、中性點(diǎn)直流數(shù)據(jù)上傳到后臺(tái)服務(wù)器，對(duì)變壓器的直流偏磁情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

所述的振動(dòng)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(duì)變壓器振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采集。所述的加速度傳感器采集頻率是6.4kHz，每?jī)煞昼姴杉詈笠幻霐?shù)據(jù)，然后通過采集到的加速度信號(hào)經(jīng)FFT算出振動(dòng)加速度的各頻譜分量，同時(shí)根據(jù)積分和二次積分運(yùn)算得到速度和位移信號(hào)。

所述的噪聲傳感器2為聲級(jí)計(jì)，該聲級(jí)計(jì)安裝在變壓器旁，對(duì)變壓器噪聲信號(hào)進(jìn)行采集。每?jī)煞昼姷淖詈笠幻氩杉暭?jí)計(jì)的A計(jì)權(quán)值。

所述的中心點(diǎn)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(diǎn)，對(duì)變壓器中性點(diǎn)電流信號(hào)進(jìn)行采集。所述的霍爾傳感器每?jī)煞昼娮詈?5秒每秒采集到的15個(gè)直流電流數(shù)據(jù)排序取中間5個(gè)數(shù)值進(jìn)行算術(shù)平均后，將計(jì)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(tái)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(chǔ)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(tái)服務(wù)器8。

所述的后臺(tái)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(gè)變電站的直流偏磁數(shù)據(jù)，隨時(shí)對(duì)直流偏磁影響進(jìn)行評(píng)估和分析。

所述的后臺(tái)服務(wù)器包括：實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊，用于快速瀏覽所有設(shè)備當(dāng)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(shí)間段的歷史曲線圖；數(shù)據(jù)瀏覽模塊，用于詳細(xì)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(shí)，可以將系統(tǒng)后臺(tái)的直流偏磁監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)出，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)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(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。