配电变压器

摘要：应用数字信号处理器（DSP）的特殊资源，采用DSP+AT89C51的双CPU结构,充分发挥了DSP的数据处理能力，通过对实时数据的计算和分析实现了对配电变压器的监测。 关键词：数字信号处理器 DSP 变压器 监测仪 　　1引言　　电力变压器是具有两个或多个绕组的静止设备，为了传输电能，在同一频率下，通过电磁感应将一个系统的交流电压和电流转换为另一个系统的电流和电压。在电力系统中变压器是一个主要的设备。随着我国经济的发展，越来越多的配电变压器投入使用，对于配电变压器的运行状况进行监测的工作量也越来越大，以往传统的离线监测方式已经不能满足要求，所以我们开发了一种便携式的配电变压器在线监测仪。　　2 监测仪的总体方案设计　　变压器运行的重要参数包括电压、电流、有功功率、无功功率等，还有故障时的录波数据，根据录波数据判断有无故障出现。在故障判断中我们采用了目前较为先进的小波变换技术，需要硬件中数字信号处理器的支持，相应的我们在硬件中采用了美国TI公司的带有片上A/D转换器的TMS320C240数字信号处理器，在系统功能中它主要完成数据的采集和处理（计算），系统采用DSP+AT89C51的双CPU结构，AT89C51用来完成键盘、结果显示及结果打印及与上位机通信的功能，DSP与AT89C51之间采用双口RAM（IDT7132）交换数据，系统总体方案如图1所示。图1 监测仪总体方案图　　其中EEPROM采用ATMEL公司生产的AT93C46，具有三线制串行接口，操作指令集包括读、写、擦除、全部擦除、写禁止、解除写禁止及写所有地址。它还提供一个可以改变芯片内部结构的引脚ORG，当ORG接高电平时，选择16位存储器结构，对芯片的各种操作以字为单位，若接地或悬空，即选择8位存储器结构，对芯片的各种操作以字节为单位。我们将ORG接高电平，使DSP可以一次读取或写入一个字。　　键盘我们选用通用键盘，包括16个键。除了10个数字键还有：确认键、取消键、选择键、打印键、开始键、复位键。我们选择8279芯片作为键盘接口芯片，它能自动完成键盘的扫描输入，能自动清除按键抖动，并实现多键同时按下的保护，减轻了单片机的软件负担。　　LCD我们选择了带有接口芯片T6963C的点阵式液晶显示器，它可以直接与AT89C51连接，可以图形方式、文本方式及图形和文本合成方式显示，具有内部字符发生器，可管理64K显示缓冲区及字符发生器，允许单片机随时访问显示缓冲区。　　我们预留了打印机接口和与上位机的通信接口，以备作进一步功能扩展之用。　　3 DSP交流采样实时算法　　根据电工原理，周期性变化的电流、电压的有效值公式：　　 　　 　　以上两式离散化得：　　 　　 　　功率的离散化公式为：　　 　　当采样点数时，上述运算表达式具有较高的计算精度。　　监测仪除了检测电流、电压、功率这些运行参数之外，还对变压器的绝缘情况进行监测，常规的电力变压器局部放电检测方法有脉冲电流法、DGA法、超声波法、RIV法、光测法、射频检测法和化学方法等。我们在研究了各种局放检测方法后，选择了射频检测法，利用罗果夫斯基线圈从变压器中性点处测取信号，测量的信号频率可以达到3万千赫兹。　　4 监测仪软件设计　　 其中DSP负责数据采集和处理（计算），其软件流程图如图2所示。图2 DSP程序流程图　　DSP输出结果即告诉AT89C51可以取结果了，AT89C51可以将结果显示、打印或上传。　　5 监测仪的抗干扰措施　　监测仪的工作环境有各种各样的干扰，回影响其工作可靠性和精度，我们采取了以下抗干扰措施：　　（1）我们采取的抑制差模干扰的方法有对输入信号进行数字滤波，采用双绞屏蔽线。对输入信号进行数字滤波，不但可以减少差模干扰的影响，而且不增加硬件开销，可靠性高，无阻抗匹配问题。　　（2）抑制共模干扰的方法有对信号的输入采用对称输入和浮地输入。　　（3）对互感器的外部设有屏蔽罩，避免互感器的电磁波干扰其他模拟数字电路。　　（4）在电路中加多个去耦电容。　　6 结论　　传统的变压器监测是离线监测，变压器在线监测是发展方向，本文所设计的监测仪是在此方向上的一个探索，相信在此基础上增加系统功能，比如利用现场总线技术组成局部网络，并将数据上传，建立变压器实时数据库和历史数据库及故障诊断专家系统是未来的发展方向，我们的工作也会在这个方向下继续。　　参 考 文 献　　[1] 国家技术监督局，“中华人民共和国国家标准 变压器试验方法”，1996　　[2] 章云等．DSP控制器及其应用．北京：机械工业出版社．2001.8　　[3] 王幸之等．单片机应用系统抗干扰技术．北京航空航天大学出版社．2000.2　　[4] 吴祖航．光纤技术在电力变压器绝缘监测中的应用．高压电器.2001,37(2).32～35　　作者简介：　　刘增良（1959-），男，汉族，河北清苑人，副教授，研究方向为电力系统及其自动化。

法国IDEF SYSTEMES DMCR 3.0全密封充油配电变压器保护继电器是一款专为电力行业设计的先进保护设备，其集成了多种监测、测量和控制功能，为全密封充油配电变压器提供了全面、可靠的保护。以下是对该产品的详细介绍： [b]一、产品概述[/b] 品牌与型号：法国IDEF SYSTEMES DMCR 3.0 产品类型：全密封充油配电变压器保护继电器 主要应用：全密封充油配电变压器 [b]二、功能特点[/b] [list=1][*] [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]全面监测[/font]：DMCR 3.0能够持续监测变压器油箱内的压力、温度水平以及气体或介电水平下降，确保及时发现潜在问题。这种实时监测功能有助于预防变压器故障，提高电力系统的可靠性和安全性。 [*] [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]多重保护[/font]：该继电器集成了温度、压力、油位和气体监测四种不同的安全功能，为变压器提供全方位的保护。这些功能通过精密的传感器和可调节的开关实现，确保在异常情况下能够及时报警并触发保护措施。 [*] [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]360°介电液位可见性[/font]：DMCR 3.0的外壳采用透明设计，可以从各个方向清晰地查看介电液位。这种设计使得维护人员能够直观地了解变压器内部情况，便于及时发现并解决问题。 [*] [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]集成磁保护[/font]：为了进一步提高设备的稳定性和可靠性，DMCR 3.0采用了集成磁保护技术。触发介电液位触点的磁铁是环形的，能够有效保护簧片开关免受外部磁场的影响。 [*] [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]油采样系统[/font]：继电器顶部配备了油采样系统，支持气体和介质取样及填充。这一设计使得维护过程更加便捷，降低了维护成本和时间。 [*] [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]高防护等级[/font]：DMCR 3.0的设计和制造符合IEC 60076-22-1/EN 50216-3标准，具有IK10和IP56的防护等级。这意味着该继电器具有良好的抗冲击、防尘和防水性能，能够在恶劣环境下正常工作。 [*] [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]远程监控与数据分析[/font]：IDEF SYSTEMES还提供e-DMCR通信版本，支持数据记录和预处理功能，并可通过基于RS485的Modbus RTU协议进行实时访问。这使得用户能够轻松实现远程监控和数据分析，提高运维效率。 [/list] [b]三、应用领域[/b] DMCR 3.0广泛应用于电力配送系统的全密封充油变压器中，同时也适用于各种工业环境下的配电变压器。其全面性和集成性使得它成为电力变压器保护领域的佼佼者。 [b]四、总结[/b] 法国IDEF SYSTEMES DMCR 3.0全密封充油配电变压器保护继电器是一款功能强大、性能优越的保护设备。它集成了多种监测和保护功能，设计紧凑且坚固耐用，同时提供了易于安装和维护的便利。通过ISO 9001:2015认证和符合IEC标准的制造，确保了产品的质量和可靠性。无论是在配电网络还是工业应用中，DMCR 3.0都能为变压器提供稳定可靠的保护，为电力系统的安全运行保驾护航。

德国MAIER的MCHD密封充液配电变压器或扼流线圈保护继电器是一款专为油浸式变压器和扼流线圈设计的高性能保护设备。该产品集成了油温、油位、超压和气体形成等多重保护功能，为配电变压器和扼流线圈的安全运行提供了全面且可靠的保障。以下是对该产品的详细介绍： [b]一、产品概述[/b] MCHD保护继电器由德国MAIER公司精心打造，符合EN 50216-3等国际标准，适用于室内和室外各种环境下的配电变压器和扼流线圈。其外壳采用坚固的铝制材料，并覆盖有经过验证的防紫外线和耐腐蚀SOLIDLINE涂层，确保了设备在各种恶劣条件下的稳定性和耐用性。 [b]二、主要功能特点[/b] [list=1][*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]油温监测[/font]：[list][*]MCHD保护继电器内置双金属温度计，能够准确测量并显示变压器油温，测量范围覆盖0°C至140°C。[*]配备可调节限位开关，用户可根据实际需求设定报警和跳闸温度阈值，确保油温异常时能够及时响应。[/list][*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]油位监测[/font]：[list][*]采用浮子和干簧管结合的油位检测机制，当油位下降时浮子会随之移动并切换干簧管，触发油位过低警报。[*]同时，油位情况也可通过视镜直接观察，便于运维人员进行日常巡检和维护。[/list][*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]气体形成监测[/font]：[list][*]当变压器内部产生气体并积聚到一定程度时（如超过170cm3），MCHD保护继电器会检测到这一变化并发出气体异常警报。[*]通过观察镜可直观看到气体积聚情况，有助于快速判断变压器内部是否存在故障。[/list][*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]超压保护[/font]：[list][*]配备氟橡胶薄膜压力传感器，能够实时监测变压器内部压力变化。当发生超压时，薄膜会及时响应并关闭变压器，防止因内部压力过高而导致的损坏。[*]设置值范围在10至50kPa之间，步长为5kPa，可根据实际需要进行调整。[/list][/list] [b]三、产品优势[/b] [list=1][*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]高度集成[/font]：将多种保护功能集成于一体，简化了系统结构，降低了安装和维护成本。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]可靠性高[/font]：采用高品质材料和先进工艺制造，具有良好的抗紫外线和耐腐蚀性能，确保设备长期稳定运行。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]易于维护[/font]：开关元件与油路完全分离设计，便于在内置操作条件下进行维护和检修。同时，每个MCHD保护继电器均在例行测试中单独进行泄漏测试和正常功能测试，确保产品质量可靠。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]符合标准[/font]：符合EN 50216等国际标准要求，为变压器和扼流线圈保护设定了新标准。[/list] [b]四、应用场景[/b] 德国MAIER的MCHD密封充液配电变压器或扼流线圈保护继电器广泛应用于各类油浸式变压器和扼流线圈的保护中。在电力系统中，它能够实时监测设备的运行状态，及时发现并处理潜在故障，有效防止因设备故障而导致的停电事故和损失。同时，其高可靠性和易于维护的特点也降低了运维人员的工作负担和成本。 综上所述，德国MAIER的MCHD密封充液配电变压器或扼流线圈保护继电器是一款功能全面、性能优越、易于维护的保护设备。对于需要高效、可靠变压器保护解决方案的用户来说，该产品无疑是一个理想的选择。