摘 要研究得知，變壓器設(shè)備在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。在變壓器實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于變壓器故障的出現(xiàn)，會(huì)對(duì)其產(chǎn)生嚴(yán)重不良影響，因而對(duì)其故障進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)具有重要意義。因此，本文對(duì)變壓器故障在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行分析研究，從而為變壓器故障檢測(cè)提供更好的技術(shù)支持。

【關(guān)鍵詞】變壓器 故障 在線監(jiān)測(cè) 設(shè)計(jì)

在變壓器工作運(yùn)行過(guò)程中，變壓器故障監(jiān)測(cè)是管理運(yùn)行中的重要環(huán)節(jié)，而變壓器故障監(jiān)測(cè)是避免變壓器出現(xiàn)故障的基礎(chǔ)。通過(guò)變電器故障在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有效應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)變壓器運(yùn)行狀態(tài)、故障情況的在線監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中所存在的故障，因此，具有明顯的優(yōu)勢(shì)及重要價(jià)值。為能夠使變壓器運(yùn)行得到更好保障，本文對(duì)變壓器故障在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

1 變壓器故障在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)于整個(gè)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)而言，其組成及功能實(shí)現(xiàn)主要包括兩個(gè)部分，即上位機(jī)與下位機(jī)，下位機(jī)作用主要就是讀取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)將數(shù)據(jù)向上位機(jī)進(jìn)行傳送，在變壓器有故障出現(xiàn)情況下，可使電阻自動(dòng)投切得以實(shí)現(xiàn)；對(duì)于上位機(jī)而言，其作用主要就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，并且對(duì)其進(jìn)行分析處理，并且將變壓器實(shí)際運(yùn)行情況向用戶進(jìn)行反饋。對(duì)于系統(tǒng)中下位機(jī)而言，其主要由四個(gè)模塊組成，分別為通信模塊、MTU控制模塊、投切電阻模塊以及地線電流采集模塊，其工作位置為變壓器現(xiàn)場(chǎng)，主要任務(wù)就是提取鐵芯電流信號(hào)，實(shí)行數(shù)字化處理，顯示監(jiān)測(cè)參數(shù)，自動(dòng)保存及顯示歷史數(shù)據(jù)，并且能夠通過(guò)對(duì)固態(tài)繼電器進(jìn)行控制而使電阻自動(dòng)投切功能得以實(shí)現(xiàn)。對(duì)于系統(tǒng)中上位機(jī)及監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)而言，其主要就是通過(guò)RS485總線連接多臺(tái)上位機(jī)，可使一臺(tái)上位機(jī)監(jiān)控多臺(tái)下位機(jī)，在此基礎(chǔ)上上位機(jī)能夠利用串口方式收集及顯示下位機(jī)裝置相關(guān)信息，在獲取下位機(jī)所上傳相關(guān)數(shù)據(jù)之后，可實(shí)現(xiàn)波形顯示，同時(shí)還能夠?qū)v史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)相關(guān)故障進(jìn)行初步診斷。在利用GSM模塊基礎(chǔ)上，上位機(jī)可檢測(cè)到變壓器中異常情況，然后可利用短信方式向值班人員通知，從而使遠(yuǎn)程監(jiān)控得以實(shí)現(xiàn)。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及功能實(shí)現(xiàn)

對(duì)于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中硬件而言，其主要包括數(shù)據(jù)采集模塊、監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)顯示模塊、傳感器信號(hào)預(yù)處理模塊，此外還包括上位機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信模塊，以及外圍電路。利用數(shù)據(jù)采集模塊可將各種傳感器所采集到相關(guān)模擬信號(hào)經(jīng)由濾波放大，之后將其向ADC轉(zhuǎn)換接口中送入，可使模擬量及數(shù)字量?jī)烧咧g轉(zhuǎn)變得以實(shí)現(xiàn)，并且對(duì)于轉(zhuǎn)換之后數(shù)字量，可將其在單片機(jī)存儲(chǔ)器中進(jìn)行存儲(chǔ)。通過(guò)對(duì)所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行初步判斷以及對(duì)故障進(jìn)行簡(jiǎn)單診斷處理，可在現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示屏上簡(jiǎn)要顯示處理結(jié)果，從而可獲取并且較好維護(hù)管理現(xiàn)場(chǎng)信息，同時(shí)對(duì)于實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)、采集日期信息以及預(yù)處理結(jié)果等相關(guān)信息，利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信模塊向上位機(jī)中的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)以及智能診斷系統(tǒng)中進(jìn)行傳送，之后可詳細(xì)進(jìn)行故障記錄、故障分析以及故障診斷。對(duì)于系統(tǒng)核心處理器而言，其選擇C8051F020單片機(jī)，其內(nèi)部存在告訴微控制器內(nèi)核，并且具有流水線指令結(jié)構(gòu)，同時(shí)片內(nèi)具備各種不同數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，對(duì)于電路微型化設(shè)計(jì)十分有利，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)在線系統(tǒng)全速調(diào)試，保證系統(tǒng)運(yùn)行更加可靠，從而保證系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)能夠得以更好實(shí)現(xiàn)。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及其功能實(shí)現(xiàn)

在該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中所選擇軟件為Windows操作系統(tǒng)，將其作為運(yùn)行平臺(tái)，其主要開發(fā)工具為VS Studio 2010，其開發(fā)語(yǔ)言為C語(yǔ)言，依據(jù)其實(shí)際功能，可將功能模塊劃分為七個(gè)部分，分別為：系統(tǒng)設(shè)置、歷史數(shù)據(jù)管理、報(bào)表生成以及數(shù)據(jù)圖形化顯示，還包括串口通信、信息發(fā)送及檢測(cè)信息遠(yuǎn)程存儲(chǔ)。對(duì)于系統(tǒng)中用戶界面而言，其選用Windows控件，從而使運(yùn)行參數(shù)設(shè)置能夠得以實(shí)現(xiàn)，利用圖形控件以及GDI+可使相關(guān)檢測(cè)信息實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)個(gè)性化顯示；串口模塊主要就是實(shí)現(xiàn)讀取以及發(fā)送相關(guān)串口信息；數(shù)據(jù)處理模塊所實(shí)現(xiàn)功能主要就是相關(guān)數(shù)據(jù)存??；短信發(fā)送模塊通過(guò)對(duì)GSM編程進(jìn)行利用，可使短信發(fā)送得以實(shí)現(xiàn)；信息遠(yuǎn)程存儲(chǔ)模塊的作用主要就是通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行利用，從而使信息遠(yuǎn)程存儲(chǔ)得以實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)論

綜上所述，在變壓器實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)其故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)是必要環(huán)節(jié)。通過(guò)對(duì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)及研發(fā)，可利用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變壓器在線監(jiān)測(cè)，從而可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，傳遞故障信息，以便及時(shí)進(jìn)行處理，從而有效保障變壓器的正常運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介

孫衛(wèi)華（1978-），女，山東省新泰市人。大學(xué)本科學(xué)歷。山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司，中級(jí)工程師，從事電力技術(shù)方向的研究。

作者單位

山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司 山東省濟(jì)南市 250101