本发明属于电力行业配电网安全运行监测技术领域，尤其涉及一种消除谐波分量的变压器铁芯接地电流基波监测系统。
背景技术：
随着我国经济的快速发展，对电力供应的稳定性需求越来越高，对供电设备的可靠性要求越来越高。在变压器实际运行过程中，由于器件的老化、结构松动、导体氧化和材料膨胀等原因导致变压器组件发热，破坏材料性能危及电网安全。实践证明，在特高压直流变压器在运行的过程中，铁芯的接地电流往往包含了大量的谐波分量，使得最终的测量值失真。普通的市面上的接地电流变送器都是测量的全电流包含了基波分量和各种谐波分量。传统的监测方式无法满足要求，精度和稳定性极易受谐波分量影响，导致最终的测量值失真。所以，如何实现对变压器全面、高效、快速地铁芯接地基波监测是一个亟需解决的问题。cn102004182a公开了一种变压器铁芯接地电流在线监测系统及其实现方法,采用fft算法对采集到的数据进行分析处理,将时域信号转变为频域信号,再依次计算出工频信号和各次谐波的幅值,然后系统根据此电流信号中的工频信号幅值的有效值和各次谐波分量的幅值的有效值来进行分析,来确定此时变压器接地铁芯中的工频电流值和各次谐波的电流值,用户以此为依据来确定此时变压器铁芯有没有出现多点接地的状况，不过该专利未能消除谐波分量。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是提供一种消除谐波分量的变压器铁芯接地电流基波监测系统，以解决现有技术中的不足。
为了达到上述目的，本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
提供一种消除谐波分量的变压器铁芯接地电流基波监测系统，其中，包括依次连接的接地电流变送器、数据采集处理单元以及监测单元，所述接地电流变送器用于获取消除谐波分量的接地基波电流，所述数据采集处理单元用于采集获取的接地基波电流，所述监测单元用于监测接地基波电流并在超出正常工作范围时报警；所述接地电流变送器包括依次连接的c形铁芯、反馈电路、接地电流采集电路与信号处理电路，所述接地电流采集电路用于获取变压器铁芯电流在所述c形铁芯中的感应电流，所述信号处理电路包括数字滤波模块，所述信号处理电路用于消除感应电流中的谐波分量并输出接地基波电流，所述反馈电路用于调节感应电流的零点；所述数据采集处理单元包括处理器，所述处理器具有模拟信号输入端口以及输出端口，所述模拟信号输入端口与所述接地电流变送器的输出端连接，所述输出端口连接所述监测单元。
上述消除谐波分量的变压器铁芯接地电流基波监测系统，其中，所述数字滤波模块为全零点数字滤波器。
上述消除谐波分量的变压器铁芯接地电流基波监测系统，其中，所述监测单元设有典型故障数据表，所述典型故障数据表包括变压器各个元器件数据变化趋势和变化速度。
上述消除谐波分量的变压器铁芯接地电流基波监测系统，其中，所述数据采集处理单元的输出端口包括usb单元、2路485通信接口和1路调试232接口。
本发明技术方案的有益效果包括：
可实现对变压器全面、高效、快速地铁芯接地基波监测，预警潜在的故障，报告故障原因，以供检修人员参考。
附图说明
图1为本发明的结构示意框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
参看图1所示，本发明消除谐波分量的变压器铁芯接地电流基波监测系统包括依次连接的接地电流变送器1、数据采集处理单元2以及监测单元3，接地电流变送器1用于获取消除谐波分量的接地基波电流，数据采集处理单元2用于采集获取的接地基波电流，监测单元3用于监测接地基波电流并在超出正常工作范围时报警。接地电流变送器1包括依次连接的c形铁芯11、反馈电路12、接地电流采集电路13与信号处理电路14，接地电流采集电路13用于获取变压器铁芯电流在c形铁芯11中的感应电流，信号处理电路14包括数字滤波模块，信号处理电路14用于消除感应电流中的谐波分量并输出接地基波电流，反馈电路12用于调节感应电流的零点。数据采集处理单元2包括处理器，处理器具有模拟信号输入端口以及输出端口，模拟信号输入端口与接地电流变送器1的输出端连接，输出端口连接监测单元3。本技术方案中，数字滤波模块为全零点数字滤波器。全零点数字滤波器是一种只有脉冲传递函数零点，没有脉冲传递函数数点的数字滤波器。监测单元3设有典型故障数据表，典型故障数据表包括变压器各个元器件数据变化趋势和变化速度。数据采集处理单元2的输出端口包括usb单元、2路485通信接口和1路调试232接口。
工作时，首先由接地电流变送器1取得铁芯接地电流的工频模拟信号，然后由数据采集处理单元2将信号采集然后通过485/232送往上位机监测显示系统，即监测单元3，监测单元3实时显示和监测铁芯电流的数据值，根据需要可以设置系统报警。变压器铁芯基波电流变送器通过霍尔元件测量到变压器铁芯接地的原边电流以后，通过fft算法、数字滤波算法，将工频分量提取出来，工频分量变送为4-20ma的直流信号量输出。具体地，变压器铁芯接地与电流经过传感器霍尔元件模块后转换为二次测模拟电流，再经过a/d数据采样、基于全零点数字滤波器实现的数字滤波调制、d/a转换、信号调理后输出定制信号。具体实施方法分以下步骤进行：步骤一：根据现场实际情况，按图1所示连接各个部分；步骤二：配置各通道，根据现场的特点，配置各通道数据显示；步骤三：监控装置对历史数据的保存。分析变压器各个元器件数据变化趋势和变化速度，建立典型故障数据表；步骤四：定期主动分析，故障预警排除安全隐患。监控装置对各通道信息实时分析，存储，以便工作人员调用故障数据表进行对比，预警潜在的故障，报告故障原因，以供检修人员参考。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
1.一种消除谐波分量的变压器铁芯接地电流基波监测系统，其特征在于，包括依次连接的接地电流变送器、数据采集处理单元以及监测单元，所述接地电流变送器用于获取消除谐波分量的接地基波电流，所述数据采集处理单元用于采集获取的接地基波电流，所述监测单元用于监测接地基波电流并在超出正常工作范围时报警；所述接地电流变送器包括依次连接的c形铁芯、反馈电路、接地电流采集电路与信号处理电路，所述接地电流采集电路用于获取变压器铁芯电流在所述c形铁芯中的感应电流，所述信号处理电路包括数字滤波模块，所述信号处理电路用于消除感应电流中的谐波分量并输出接地基波电流，所述反馈电路用于调节感应电流的零点；所述数据采集处理单元包括处理器，所述处理器具有模拟信号输入端口以及输出端口，所述模拟信号输入端口与所述接地电流变送器的输出端连接，所述输出端口连接所述监测单元。
2.如权利要求1所述消除谐波分量的变压器铁芯接地电流基波监测系统，其特征在于，所述数字滤波模块为全零点数字滤波器。
3.如权利要求1所述消除谐波分量的变压器铁芯接地电流基波监测系统，其特征在于，所述监测单元设有典型故障数据表，所述典型故障数据表包括变压器各个元器件数据变化趋势和变化速度。
4.如权利要求1所述消除谐波分量的变压器铁芯接地电流基波监测系统，其特征在于，所述数据采集处理单元的输出端口包括usb单元、2路485通信接口和1路调试232接口。
技术总结