电力变压器实时监测系统设计【文献综述】
一种电力变压器运行监测系统的设计
Ａ ｓｇ ｆ ｈ ｏ ｒ ａ ｓｏ ｍｅ ｔ ｃｉｇ Ｓｙ ｔ ｍ Ｄｅ ｉｎｏ ｅ Ｐ ｗｅ ｎ ｆ ｒ ｒ ｔ Ｔｒ Ｄｅｅ ｔ ｓｅ ｎ
ＷＡＮＧ ａ － ｎ ｌＥＮ ａ － ｏ ， Ｉ Ｓ ｕ－ ｉ ｎ ， ＡＮＧ －ｅ Ｔｉ ｎ ｗｅ ， ｉ Ｘｉｏ ｈ ｎｇ Ｊ Ａ ｈ ｘ ａ ｇ ＬＩ Ｌｉｆｉ （ ｎ ｔｕｅｏ ｔｍａｉｎａ ｄｅｅ ｔ ｎｃｉｆｒ ｔ ｎ Ｓｃ ｕ ｎＵｎｖ ｒｉ ｆ ｃｅ ｃ Ｉｓ ｔｔ ｆ ｕｏ ｔ ｎ ｌｃｒ ｉ ｏｍａｉ ， ｉｈ ａ ｉ ｅｓｔ ｏ ｉｎ ｅ＆ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｚｇ ｎ ４ ０ ０Ｃｈｎ ｉ ａ ｏ ｏ ｎ ｏ ｙ Ｓ ｎ ｉｅ ｒ ， ｉｏ ｇ６ ３ ０ ｉａ） ｎ
１ 引 言
电力 变压 器 是 电力 系统 中的一个 很重要 的设备 … １， 因而在 电力 系统 运 行 中要经 常检 测 电力 变压 器 的运 行 状况， 包括 ： 变压 器油 的温度 、油 速和 冷却设 备 的运转 情况等 （ 强迫油 循环风冷变压 器） 。目前这 些检测是 由运 行人员 来完成 的 ， 但这样 常常不 能及 时发现变压器 异常 和故 障的 问题 ， 成 巨大的经 济损 失 。 造 本 文采用移动机 器人【 ３ ２ 】 － 代替人 工对 电力变压 器 的 运行情 况进 行全 天不间 断循环监 测。把 电力变压 器从 １
点， ２号变压 器为 终点进 行路径规划 ， ２号变压器 运行 对 状 态检测完 成 以后再 以 ２号 变压器 为起点 ， ３号变压 器
⑤ 风扇 工作不正 常 ， 风扇工作 不正常 ；
⑥ 漏硅胶 造成堵塞 ；
为 终点再 次进 行路 径规 划 ， 达后进 行 运行 状态 检测 。 到
・基金 项 目： 人工 智能 四川省 （ 高校 ） 点 实验 室 项 目基金 资助 （ 重 编
电力变压器状态监测参量及监测方法综述
性 事 故 的最 有效 的方 法之 一 。 Ｇ ￣ 够 灵敏 地反 映 Ｄ Ａｇ 变 压器 的过热 、 电等 缺 陷 ， 统 的Ｄ Ａ 是 采 用 放 传 Ｇ 都
同 ，令人 难 以选择 。２ １ 年 ，国 网公 司发布 了《 ／ ００ Ｑ Ｇ Ｗ １ —２ １ 高 压 设 备 智 能 化 技 术 导 则 》 Ｄ Ｚ４０ ００ ， ２ １ 年 ， 发 布 了＜ ／ Ｄ ５ ４ ２ １ ０１ 又 ＜ Ｇ Ｗ ３ — ０ ０变 电设 备 在 Ｑ 线 监测 系统 技术 导则 》 等一 系列标 准 。这些 标 准对
第 一是 将 油 气 分离 后 的 混合 气 体 首先 用 色 谱
在实 验室 中使用 气相 色谱 仪检 测 出油 中溶解 气体 ， 进 而诊 断 变 压 器 的故 障类 型 ，但 这种 方 式 需 要 定 期从 变压 器取油 样进 行分 析 ，且检测 程 序较 复杂 ， 存在 较大 人为误 差 。而油 中溶 解气体 在 线监 测 ， 能 够实 时地 获取变 压器 的状 态信 息 ． 设备 的维 修 决 为
变 电设 备在 线监测 的配置原 则 、 测范 围及 参量 等 监
修转 变 。状 态 检修 的基础 是设 备 的状 态评 价 ， 而在
线监 测 就 是获 取 设备 状 态 量进 而 对设 备 状 态进 行
评 价 的重要 手段 之一 。 ２ ０年 ， ０ ９ 国家 电网公 司提 出了￣２ ２ 年建成 统 ００
８
电力变压 器状 态监 测参量 及监 测方 法综述
Ｖ１４Ｎ ． ｏ１ ｏ ． ６
《变电站电气设计国内外文献综述3100字》
变电站电气设计国内外文献综述1.国外研究现状为了保证电力系统的一致性，欧美中等各个国家在电力的发展上采取了一定的同一措施，例如说力求技术整合标准，统一并共同研讨制定了变电协议基本标准之一的 eiec61850标准。
通过同一个紧密相关的系统功能处理模型，使不同国家不同电厂之间能够很好的进行整合，从而统一的进行质量控制和问题监控。
国外的很多制造商和厂家在这一方面已经做出了出色的成果，他们在不同的变电设备不同的电厂间进行良好的联合，并且生产出来智能的电器仪器设备和二次设备的技术。
我们很容易看到装置是朝着智能化的方向发展的，而且将在未来的很长一段时间都以这个方向进行发展，因为厂家都在寻找适合自己的生产人员，而如何对这些设备进行整合，朝着自动化的方向进步是需要专业人才的。
我们知道一些智能的小型组合开关键和小型智能组合开关柜是小型智能化的一些较特殊的例子，那么在能够看到变电站工作的过程中，就相当于是做了一次网络自动化智能评估。
在整体的个人感受上，经济相差不大，都大大提高了电力变电站的工程技术水平。
有不少的欧美国家把目标放在了智能控制系统上，而中国是在技术和管理得到优化后，再争取能够为正常的此类程序提供服务。
欧美,日本和北美等一些发达国家，他们的电力系统都比较强劲。
除了智能化之外，大多数的变电站都已经实现了无人值守这一特点。
通过统一的调度中心进行管理，所以说当他们的电网真的发生事故的时候，调动中心就可以利用机器来做出最及时的反应和应急处置。
在故障处理和预测方面，欧美国家做的比较先进，他们已经可以通过自动化和调度中心来进行对故障的预判和处理，防范风险等各项工作使得机器能够大规模的增强了可靠性，并可以利用科学的方法进行维护。
2.国内研究现状近些年来随着我们国民经济快速稳定的健康发展,对提高电能生产质量和电力供电系统可靠性建设提出了更高要求,电力工业的快速发展必须充分适应新的发展形势才能满足我们国民经济的快速发展和经济社会的不断进步的新时代要求。
变压器运行状态实时网络在线监控系统
变压器运行状态实时网络在线监控系统摘要变压器是电力运行系统中的重要组成部分，是钢铁企业正常生产的重要保证。
在实际生产使用中，变压器损坏烧毁的事故时有发生，其自身故障造成的损失，已不是传统意义的变压器价值本身，而是造成整个生产系统不能正常稳定运行，所以对变压器运行状态实时网络在线监控是非常有必要的。
关键词变压器；实时；监控0 引言变压器是构成电网不可或缺的一个设备，它对于任何工业的正常生产都是非常重要的，因此它的正常运行就显得尤为重要。
所以，变压器的运行状态检测一直是供电设备维护工作的重点。
现在，大多数生产现场的变压器检测工作全部靠人工点检，点检工作费时费力并且周期长，设备隐患不能及时被发现，不能有效保障变压器的安全运行，设备维护效果很不理想。
而且变压器容易出现故障，例如如果变压器压接线点松动氧化，将造成供电系统单相运行，烧坏低压用电设备造成更大损失；如果中性点氧化烧断，将造成中性点电位升高，烧坏所有220V 用电设备；如果变压器油泄漏，将造成变压器温度升高，如不能及时发现，将造成变压器线圈烧坏，从而导致生产系统停产，造成更大损失。
更为严重是有可能会进一步影响更广的工业电网，造成更大范围的供电事故，造成巨大的损失。
1 现状目前，变压器在钢铁行业电网构成中起重要作用，变压器在正常运行中，值班人员要定期对其进行仪表监视和定期外部检查，并把检查结果记录在运行日志中，所以日常维护量较大。
一般日常维护如下：1）监视仪表及抄表一般电力变压器都安装有电流表、电压表、频率表、油温表、功率因素表和电能表等监视、记录仪表，这些仪表反映变压器的运行状态，必须有专人经常地进行检查和记录，值班人员必须每班至少抄表两次。
2）巡回检查值班人员必须巡回检查，检查中要特别注意变压器有无异常气味、噪声、油温过高、漏油、放电等异常现象。
1）检查油温国产变压器在正常使用条件下，可以安全运行20年~25年。
为此规定，油浸式电力变压器上层油温在周围环境温度为40℃时不得超过95℃。
电力变压器状态监测与故障预测系统设计
电力变压器状态监测与故障预测系统设计随着电力系统的发展和智能化的需求，电力设备的状态监测与故障预测成为了电力行业的一个重要研究领域。
其中，电力变压器作为电力系统中重要的设备之一，其状态的监测与故障的预测对电力系统的稳定运行具有至关重要的作用。
本文将针对电力变压器状态监测与故障预测系统进行设计。
首先，电力变压器状态监测系统应包含多个监测单元，用于采集变压器的工作状态参数。
这些监测单元可以包括温度传感器、湿度传感器、振动传感器以及气体分析仪等，以获取变压器内部的温度、湿度、振动、气体等工作参数，并将数据传输至系统主机。
为了确保监测数据的准确性和实时性，监测系统应采用高精度的传感器，并且具备可靠的数据传输与存储功能。
其次，电力变压器故障预测系统应具备数据分析和故障诊断的能力。
通过对监测数据的分析，可以识别出异常数据，并据此进行故障的预测和诊断。
数据分析可以采用统计学方法、机器学习算法以及专家系统等技术手段，通过对历史数据的学习可以建立预测模型，并针对新的监测数据进行预测和诊断，从而实现对变压器故障的早期发现和快速诊断。
在系统设计中，还需要考虑到监测系统的可靠性和安全性。
监测系统应具备自动化监测和报警功能，能够实时监测变压器的状态并及时报警。
同时，系统应具备故障自诊断和修复的能力，当发现故障时，能够自动切换至备用设备，并通知维修人员进行处理。
此外，为了确保数据的安全性，系统应采用加密传输和存储技术，防止数据被恶意篡改和泄露。
另外，系统设计还应考虑到远程监测和管理的需求。
随着分布式能源和智能电网的发展，电力变压器尤其是配电变压器的分布地域广泛，因此远程监测和管理功能对于及时发现和处理故障至关重要。
远程监测可以通过无线通信技术实现，维修人员可以通过云平台上的监测界面远程查看变压器状态和故障信息，并进行相应的操作和维护。
最后，系统设计还应兼顾成本效益和可扩展性。
电力行业对于设备监测系统的要求日益提高，但是成本也是制约系统推广的重要因素。
电力变压器状态监测与故障诊断系统设计
电力变压器状态监测与故障诊断系统设计随着电力系统的发展和扩大，电力变压器作为电能传输与分配的重要设备，在电网运行中发挥着至关重要的作用。
然而，变压器在长期运行过程中，由于受到各种外界因素的影响，容易发生故障，给电力系统运行带来安全隐患。
因此，为了及时监测变压器的状态，并对潜在故障进行准确诊断，设计一套高效可靠的电力变压器状态监测与故障诊断系统势在必行。
电力变压器状态监测与故障诊断系统的设计需要考虑以下几个方面：传感器选择、数据采集与传输、状态识别与预测、故障诊断与处理。
首先，传感器选择是关键的一步。
良好的传感器能够准确感知变压器的状态参数，如温度、湿度、油位、电流等。
针对不同的参数，可以选择不同类型的传感器，如红外线测温传感器、电流互感器、湿度传感器等。
针对不同的传感器选择合适的接口和信号采集电路，确保传感器的稳定可靠工作。
其次，数据采集与传输是系统设计的重要环节。
可采用有线或无线方式进行数据采集，有线方式可以采用现场总线技术，如Modbus、PROFIBUS 等。
无线方式可以采用蓝牙、Wi-Fi、LoRa等技术进行数据传输。
同时需要设计合理的数据存储与处理方式，确保数据的安全和可靠性。
接着，针对采集到的数据进行状态识别与预测。
通过对变压器状态参数的实时监测与分析，可以建立变压器的状态模型，并基于此模型对未来状态进行预测。
状态识别和预测可以采用机器学习、神经网络等算法进行，通过对历史数据的学习和分析，提高状态预测的准确性，提前发现潜在的故障。
最后，故障诊断与处理是系统设计的关键环节。
通过建立故障库和故障诊断算法，可以实现对变压器故障的精确诊断。
根据故障类型和程度，设计相应的处理方案，如报警、自动切换、故障隔离等。
同时，系统还需要具备远程监控与管理功能，方便工作人员随时随地了解变压器的运行状况，并进行远程控制与管理。
总之，电力变压器状态监测与故障诊断系统的设计需要综合考虑传感器选择、数据采集与传输、状态识别与预测、故障诊断与处理等多个方面。
毕业论文--10kV电力变压器状态参量监测系统设计
摘要作为电网中重要的设备之一，电力变压器的正常工作与否直接影响电网的安全稳定运行。
本论文首先阐述了电力变压器在线监测系统的研究目的和意义、国内外研究动态和发展趋势，然后进行了深入地分析。
本文其次介绍了铁心接地电流、电压、温度在线监测系统。
该系统能够实现对变压器铁心接地电流、电压、温度的实时或定时监测和历史数据的存储，并在接地线电流、电压、温度超过国家标准后能够发出信号和实现限流电阻的自动投切，将接地电流、电压、温度限制在规程要求的范围之内。
变压器铁心电流、电压、温度的在线监测，必须确保采集到的信号真实可靠，同时应保证监测装置最小限度的改变变压器的运行接线状态。
作为一种工作在电流大范围内变化的设备，必须具备较好的量程自动转换及保护电路。
在变压器所处的恶劣的电磁环境中，设备要能够稳定可靠的工作，抗电磁干扰是难点。
作为便携式设备，应保证信号所测得的数据能够方便的上传给控制人员，通讯方式最好采用无线方式。
尽可能实现多点接地故障的自动处理。
关键字：电力变压器；铁芯接地电流；电压；变压器油温；在线监测IAbstractAs one of the important equipment in the power grid, power transformer works or not directly affect the safe and stable operation of power grids. This paper first provides power transformer online monitoring system of purpose and meaning, research and development trends at home and abroad, and then make a thorough analysis.This second article describes core earth currents, voltages, temperature online monitoring system. The system can be realized on earth current, voltage and temperature of transformer core storage or regularly monitored in real time and historical data, And on the ground, current, voltage, temperature exceeds the national standards will be able to send a signal and automatic switching of current - limiting resistor, to limit the earth current, voltage and temperature within the scope of the code requirements. Current, voltage and temperature on - line monitoring of transformer core, you must ensure that collected signals are true and correct, should ensure that monitoring devices at the same time minimise change the running of transformer connection state. As a change in the current scope of work equipment must have a good Automatic Range conversion and protection circuit. In adverse electromagnetic environment of the transformers, stable and reliable equipment to be able to work, EMI is difficult. As a portable device, make sure the signal measured it easy to upload data to the control of personnel, means of communication the best use of wireless means.Automatic processing for multi - point earthing fault as much as possible. Key words: power transformer; Core earth current; Voltage; Transformer oil temperature; On-line monitoringII目录0引言 (1)1 绪论 (2)1.1目的和意义 (2)1.2国内外发展现状 (3)1.3 变压器原理 (4)2 10kV电力变压器状态参量监测系统总体设计方案 (5)2.1在线监测系统的组成 (5)2.2 功能设计方案 (6)3 10kV电力变压器状态参量监测系统硬件电路设计 (8)3.1 电流信号的提取部分 (9)3.2 电压电流互感器原理和使用 (9)3.2.1电压互感器工作原理 (10)3.2.2电流互感器工作原理 (11)3.3 电压互感器的选择和采样电路设计 (12)3.3.1 JDZW-10型电压互感器的性能和特性概述 (12)3.3.2电压互感器采样和测量电路设计 (13)3.4 电流互感器的选择和电路设计 (14)3.4.1 LBZ-10型电流互感器技术指标 (14)3.4.2电流互感器采样和测量硬件电路设计 (15)3.5 DS18B20温度检测系统设计 (16)3.6限流电阻单元 (18)3.7 ADC0832采样电路设计 (19)3.7.1外部引脚及其说明 (20)3.7.2单片机对ADC0832的控制原理 (20)3.7.3 ADC0832典型应用 (22)3.8 LCD1602液晶显示部分 (24)3.9抗电磁干扰 (26)3.10单片机最小系统设计 (26)3.10.1晶振电路 (29)3.10.2 STC89C52的并行I/O口详细说明 (30)3.11键盘操作部分 (31)3.11.1键盘 (31)3.12信号传输部分 (33)3.13 SIM300C模块 (33)3.14 SIM卡接口 (33)4 10kV电力变压器状态参量监测系统软件设计 (34)4.1软件控制部分流程图 (34)4.2 ADC0832子程序流程图 (35)4.3延时子程序流程图 (36)5总结 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录A译文 (40)附录B (51)辽宁工程技术大学毕业设计（论文）0 引言变压器作为电力系统的枢纽设备，其运行可靠性直接影响电力系统的安全运行。
电力变压器状态智能监测系统简述
电力变压器状态智能监测系统简述摘要：变压器作为电力系统重要的一次设备之一，其工作状态的稳定性，对整个电网安全可靠运行具有重要的作用。
传统的变压器监测技术主要有三点缺陷：诊断故障不全面、监测信号不兼容、监测故障抽象不够细化，同时需要辅助非智能化功能实现，如人工巡回检视、定期读表采集数据等，这样大大降低了系统的智能化程度，限制了在线监测系统的应用。
关键词：变压器；监测系统；故障诊断；智能化1.引言传统变压器的在线监测系统都是以油中溶解气体油色谱监测为主，辅助非智能化功能，人工操作依然占不小的比例，使得监测系统的实时性和可靠性相应降低。
同时，传统监测系统的监测故障类型比较抽象，大都诊断为过热故障和放电性故障两大类，无法具体细化，在监测系统发出故障报警信号后，电力维护人员还必须进行一定的人工排查，确定准确的故障类型、故障部位和故障原因。
大大降低了监测系统的智能化程度。
2.变压器监测系统种类的确定方法及其组成（1）根据相关统计资料显示，在变压器故障类型方面，过热性故障占62%；高能量放电故障占17%；过热兼高能量放电故障占11%；火花放电占8%；受潮或局部放电故障占2%。
在变压器故障部位方面，有载调压占40%，绕组线圈故障占30%。
套管故障占14%，油箱和铁芯故障分别占6%和5%，其他辅助故障占5%。
根据不同故障类型比例和主要故障类型，为了缩小诊断故障的范围，安装温度监测系统以监测过热性故障，安装振动监测系统以监测有载调压开关（OTLC）和铁芯绕组机械性故障，安装接地电流在线监测系统以监测铁芯多点接地故障，安装局部放电监测系统以确定局部放电故障。
3.各子系统所反映的故障种类（1）油中溶解气体色谱监测系统过热性故障：变压器内部过热情况下，大量的热量会使变压器油及部分固定绝缘材料变质氧化，释放出气体。
主要引发原因包括变压器过载导致过热故障、变压器突发短路导致过热性故障。
变压器过载：变压器过载时绕组电流超过额定值，散热效率不足的情况下，绕组高温会导致绝缘油分解产生气体。
电力变压器状态参量监测系统设计
电力变压器状态参量监测系统设计摘要作为电网中重要的设备之一，电力变压器的正常工作与否直接影响电网的安全稳定运行。
本论文首先阐述了电力变压器在线监测系统的研究目的和意义、国内外研究动态和发展趋势，然后进行了深入地分析。
本文其次介绍了铁心接地电流、电压、温度在线监测系统。
该系统能够实现对变压器铁心接地电流、电压、温度的实时或定时监测和历史数据的存储，并在接地线电流、电压、温度超过国家标准后能够发出信号和实现限流电阻的自动投切，将接地电流、电压、温度限制在规程要求的范围之内。
变压器铁心电流、电压、温度的在线监测，必须确保采集到的信号真实可靠，同时应保证监测装置最小限度的改变变压器的运行接线状态。
作为一种工作在电流大范围内变化的设备，必须具备较好的量程自动转换及保护电路。
在变压器所处的恶劣的电磁环境中，设备要能够稳定可靠的工作，抗电磁干扰是难点。
作为便携式设备，应保证信号所测得的数据能够方便的上传给控制人员，通讯方式最好采用无线方式。
尽可能实现多点接地故障的自动处理。
关键字：电力变压器；铁芯接地电流；电压；变压器油温；在线监测AbstractAs one of the important equipment in the power grid, power transformer works or not directly affect the safe and stable operation of power grids. This paper first provides power transformer online monitoring system of purpose and meaning, research and development trends at home and abroad, and then make a thorough analysis.This second article describes core earth currents, voltages, temperature online monitoring system. The system can be realized on earth current, voltage and temperature of transformer core storage or regularly monitored in real time and historical data, And on the ground, current, voltage, temperature exceeds the national standards will be able to send a signal and automatic switching of current - limiting resistor, to limit the earth current, voltage and temperature within the scope of the code requirements. Current, voltage and temperature on - line monitoring of transformer core, you must ensure that collected signals are true and correct, should ensure that monitoring devices at the same time minimise change the running of transformer connection state. As a change in the current scope of work equipment must have a good Automatic Range conversion and protection circuit. In adverse electromagnetic environment of the transformers, stable and reliable equipment to be able to work, EMI is difficult. As a portable device, make sure the signal measured it easy to upload data to the control of personnel, means of communication the best use of wireless means.Automatic processing for multi - point earthing fault as much as possible.Key words: power transformer; Core earth current; Voltage; Transformer oil temperature; On-line monitoring目录0引言 (1)1 绪论 (2)1.1目的和意义 (2)1.2国内外发展现状 (3)1.3 变压器原理 (4)2 10kV电力变压器状态参量监测系统总体设计方案 (5)2.1在线监测系统的组成 (5)2.2 功能设计方案 (6)3 10kV电力变压器状态参量监测系统硬件电路设计 (8)3.1 电流信号的提取部分 (9)3.2 电压电流互感器原理和使用 (9)3.2.1电压互感器工作原理 (10)3.2.2电流互感器工作原理 (11)3.3 电压互感器的选择和采样电路设计 (12)3.3.1 JDZW-10型电压互感器的性能和特性概述 (12)3.3.2电压互感器采样和测量电路设计 (13)3.4 电流互感器的选择和电路设计 (14)3.4.1 LBZ-10型电流互感器技术指标 (14)3.4.2电流互感器采样和测量硬件电路设计 (15)3.5 DS18B20温度检测系统设计 (16)3.6限流电阻单元 (18)3.7 ADC0832采样电路设计 (19)3.7.1外部引脚及其说明 (20)3.7.2单片机对ADC0832的控制原理 (20)3.7.3 ADC0832典型应用 (22)3.8 LCD1602液晶显示部分 (24)3.9抗电磁干扰 (26)3.10单片机最小系统设计 (26)3.10.1晶振电路 (29)3.10.2 STC89C52的并行I/O口详细说明 (30)3.11键盘操作部分 (31)3.11.1键盘 (31)3.12信号传输部分 (33)3.13 SIM300C模块 (33)3.14 SIM卡接口 (33)4 10kV电力变压器状态参量监测系统软件设计 (34)4.1软件控制部分流程图 (34)4.2 ADC0832子程序流程图 (35)4.3延时子程序流程图 (36)5总结 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录A译文 (40)附录B (51)0 引言变压器作为电力系统的枢纽设备，其运行可靠性直接影响电力系统的安全运行。
电力变压器运行实时监控系统设计
电力变压器运行实时监控系统设计一、引言电力变压器作为电力传输和分配过程中不可缺少的设备，其负责将输送电力变压为适合输送的电压。
而变压器在日常使用中的稳定性和安全性都是至关重要的，因此对其进行实时监控显得尤为重要。
在传统的电力变压器监控和维护方法中，需要人工巡视和定期检查，无法及时发现问题，也无法对变压器的健康状态实时进行监测。
而随着科技的发展，随之而来的新技术也为电力变压器的实时监控提供了更为有效、可靠的手段，实现了数字化、智能化的设备管理方式。
这篇文章主要讨论电力变压器运行实时监控系统的设计及实现方法。
二、监测参数电力变压器实时监控系统需要对其关键参数进行监测，以确保其正常运行和故障的及时检测。
主要监测参数包括：1. 温度：电力变压器的温度是监测的重要参数之一，温度过高可能导致设备损坏或火灾。
2. 压力：变压器中绝缘油的压力需要定期检测，以确保其与运行环境相适应。
3. 湿度：变压器的高湿度将导致设备绝缘性能下降，增加设备故障的风险。
4. 气体：电力变压器中的气体储存量及其中气体的种类是监测变压器运行状态的重要指标。
5. 电流和电压：传统的电力变压器监测都需要通过实际的电表和采样设备来确保变压器的正常运行。
三、实时监控系统设计方案电力变压器实时监控系统设计需要综合考虑到多个方面因素。
以下是实现电力变压器实时监控系统的设计方案：1. 硬件设备：系统需要安装温度、压力、湿度、气体等传感器设备进行实时监测，并安装与收集和存储数据的处理器建立通信链接。
2. 通信设备：系统的通信设备需要保证其跨越设备、地理位置、协议和网络等所有限制进行连接。
多种不同的通信协议可供选择，包括Modbus或DNP3等。
3. 数据管理：系统可以使用现有的数据库或其他数据存储系统来存储和管理数据。
这些数据相关的指标可能包括温度、压力、湿度、气体、电流和电压等。
4. 可视化界面：设计一个可视化界面，使监测者可以快速检查变压器数据，系统需要提供足够的图表和图像展示，对大量数据进行可视化处理。
一种电力变压器振动实时监测装置的设计
一种电力变压器振动实时监测装置的设计摘要：随着电网的不断发展，变压器作为电力传输和分配的关键设备，其稳定运行对电网的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
然而，长期以来，变压器振动引起的损坏和事故频繁发生，给电网的稳定性和运行安全带来了巨大的风险。
因此，为了及时掌握变压器的振动状态，加强其实时监测是十分必要的。
本文设计了一种基于振动传感器和嵌入式系统的电力变压器振动实时监测装置，能够实时监测变压器的振动状态、自动诊断故障，并输出报警信号，有效地提高了变压器的可靠性和运行安全性。
关键词：变压器，振动监测，嵌入式系统，传感器，故障诊断正文：一、引言电力变压器是电力输配系统中不可缺少的关键设备之一。
变压器的运行状态直接影响整个电力系统的稳定性和安全性。
然而，变压器振动引起的损坏和事故频繁发生，严重影响了电网的稳定性和安全性。
因此，及时有效地监测变压器的振动状态、自动诊断故障具有十分重要的实际意义。
二、实时监测装置的设计本文设计了一种基于振动传感器和嵌入式系统的电力变压器振动实时监测装置。
该装置主要由振动传感器模块、嵌入式系统模块和报警输出模块组成，功能包括振动信号采集、信号预处理、故障诊断和报警输出四部分。
（一）振动信号采集模块振动传感器模块是本装置的核心部分，主要用于实时采集变压器的振动信号。
本文采用的是可靠、灵敏而且成本低廉的加速度传感器。
传感器将变压器产生的机械振动转换成电信号输出，经过信号调理电路后转化为可被处理芯片读取的模拟信号。
（二）信号预处理模块为了保证采集到的振动信号的质量和可靠性，信号预处理模块对采集到的振动信号进行了滤波和放大。
滤波部分采用数字滤波器，对采集到的振动信号进行数字滤波处理，去除噪声和干扰信号，保证信号的稳定性和可靠性。
放大部分采用运放放大器进行放大处理，提高信号的幅度，为后续的数字处理做好准备。
（三）故障诊断模块通过对采集到的信号进行FFT处理，我们可以得到变压器的频谱图。
电力变压器状态监测和故障诊断综述
电力变压器状态监测和故障诊断综述摘要：电力变压器在电力系统应用中有着非常显著的作用，对电力变压器在应用中的故障问题做分析与判断，这对于电力变压器的高效、安全可靠运行有非常显著的价值。
为保证电力变压器的安全使用，在实际中要做好对变压器的状态监测工作，基于状态监测数据分析确定电力变压器的运行状态，对可能出现的问题进行更加细致的分析与解决。
关键词：电力变压器；状态监测；故障诊断引言电力变压器是发电厂和变电所运行系统中需要重点关注的设备之一，其对整个电力系统的可靠运行有着重要的意义。
就目前的分析来看，电力变压器在系统中的升压作用和降压作用保证了电压的稳定，减少了送电过程中的能量损失，而且可以保证电力系统和设备元件的安全，因此关注电力变压器的实际运行状态有突出的价值。
状态监测和故障诊断是发现电力变压器运行稳定的主要措施，对其进行分析与讨论，这对于电力变压器的故障问题解决和实际应用效果的提升有突出的价值。
1.电力变压器状态监测和故障诊断的重要性对电力变压器状态监测和故障诊断做具体分析会发现不管是状态监测还是故障诊断，其都具有重要的价值，主要表现在如下方面：1）状态监测能够为电力变压器的故障预防处理提供更加真实的数据支撑。
为了减少变压器故障所带来的不利影响，变压器管控实施的是预防型策略，即通过预测评估的方法做到问题的早发现、早处理，这样可以有效规避故障的连锁反应，实现故障影响范围的可控化。
状态监测所提供的数据信息实现了对电力变压器的状态判断，这对于故障分析有积极的意义。
2）故障诊断对针对性处理故障，提高故障处理效果和减少故障处理成本有积极的作用。
在故障处理的过程中，如果故障分析不够准确，那么处理措施的针对性会大受影响，这种情况往往会导致资源及时间的浪费。
强调故障的诊断，明确故障类型及分析引起故障的根本原因，并在基础上采取有效的措施，这样，故障的处理效果会更加突出。
1.电力变压器状态监测和故障诊断的影响因素对目前电力变压器状态监测和故障诊断做具体的分析会发现，状态监测和故障诊断的开展会受到几个方面的因素影响。
电力变压器运行实时监控系统设计
电力变压器运行实时监控系统设计第一章概述§1.1 问题的提出§1.2 目前国内外发展的现状§1.3 预期目标系统的功能要求，本论文解决的问题及达到的目标。
第二章系统方案设计本章主要是对课题的主要技术指标及功能进行分析，并提出多种技术方案进行经济、技术比较（包括：系统的可靠性、可扩性等方面），最终确认一个最优的技术方案。
§2.1 系统的功能及技术指标在本节给出系统的整个电路原理框图；§2.2 单片机系统方案选择§2.3 电力变压器温度的检测方案选择介绍电力变压器在正常工作状态下，内部温度的范围，在不同的温度下应投切的风扇的数量，以及传输功率的关系（如果可能给出曲线来加以说明），说明控制温度和检测温度的重要性，并给出本课题的温度检测的方案；§3.4 电力变压器冷却设备运行状态检测方案设计对于油泵，说明油泵的重要性，油泵的作用，常规对油泵的监测方法，本课题如何实现检测；提出检测方案；对于电风扇：说明风扇的重要性，分析风扇可能出现的几种故障类型，并根据故障类型，给出电风扇可能几种检测方案，并进行经济、技术比较；当发现故障时，有几种报警方式，以及实现的方法；§2.5 电力变压器风扇的控制电路方案的选择根据以上分析，给出系统的整体电路原理框图。
并在系统方案确定的情况下，介绍系统功能模块功能以及实现的原理；§2.6 显示与键盘电路方案的选择介绍目前常见的几种显示、键盘方案，进行经济技术比较，并确定本课题的显示电路方案和键盘电路方案；（只给出应采取的方案，不要画出电路）§2.7 通信电路的方案选择介绍目前常见的几种通讯方式、适应的场所、特点，并对各个通信方式进行比较，并结合课题的要求，介绍选择rs-485的通信标准以及应采取的一切方案（包括RS-485电路应采取的保护等问题）。
第三章硬件电路设计本章是根据系统方案的各功能模块，进行分电路的设计原理和工作原理分析。
基于多参量的电力变压器状态监测系统设计
基于多参量的电力变压器状态监测系统设计变压器作为发电厂与变电所中非常重要的设备之一，其安全性直接关系到电力系统是否可靠运行。
为了更加全面综合地对变压器进行故障监测，本文设计一套能够同时监测变压器绕组温度、变压器一次侧过电压信号、局部放电信号等三个参量的变压器状态监测系统。
该监测系统利用虚拟仪器技术设计可视化监测界面，能够实时的对变压器的三个状态参量进行监测，同时对数据进行故障诊断。
标签：变压器；绕组温度；过电压；局部放电；虚拟仪器0 引言随着智能电网的不断发展，对变电设备的安全稳定运行的要求也随之越来越高。
作为电力系统最重要的电能传输与转换设备，保证电力变压器的安全可靠运行是极为有意义的。
目前，电力变压器状态在线监测技术是防止变压器发生故障与降低变压器事故率的有效手段之一。
因此设计一套能够多方面对电力变压器的运行状态进行实时监测的系统是极为有意义的。
本文采用多参量的方式对电力变压器进行故障监测，通过对变压器绕组温度、变压器一次侧过电压信号、局部放电信号等三个参量进行同时监测，并结合虚拟仪器测控技术进行变压器多状态参量在线监测系统的设计。
通过对变压器绕组温度监测单元、过电压监测单元、以及局部放电监测单元进行详细设计，最终利用虚拟仪器技术设计可视化界面对各个状态参量进行数据监测、存储与分析。
1 变压器状态参量检测设计本文所设计是一套能够同时监测变压器绕组温度、变压器一次侧过电压信号、局部放电信号等三个参量的变压器状态监测系统。
（1）变压器绕组温度检测。
变压器绕组温度过高将直接导致变压器的绝缘下降，當变压器温度过度的上升将可能导致变压器烧毁甚至引发更大的事故，因此对变压器绕组温度检测是极为有必要的。
本文对变压器绕组温度监测采用的非接触式测温- h-g系列光纤温度传感器，光纤温度传感器采用高分子温敏材料，利用输出光功率与温度的函数关系的原理进行对温度进行检测。
（2）变压器一次侧过电压监测。
过电压的产生将可能直接损坏变压器，或者对变压器的绝缘进行损坏，从而导致变压器发生故障。
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文献综述电气工程及自动化电力变压器实时监测系统设计摘要：随着城市现代化的发展，国民经济建设迅猛增长，电力工业的规模也日益壮大起来，这对运行中的电力变压器出现异常状况的监视和诊断的在线监测系统提出了相应的要求。
采用电力变压器油中溶解气体在线监测装置，可以在电力变压器内部出现故障时，能快速反映内部气体变化。
本文较为详细地介绍了关于电力变压器油中溶解气体的特征、在线监测的原理及特点，电力变压器油中溶解气体在线监测系统设计，电力变压器监控制系统硬件电路设计及总电路设计，电力变压器实时监测系统软件流程图等。
关键词：电力变压器；溶解气体；在线监测；高压电气设备1、引言随着社会国民经济建设迅速发展及电力工业的规模壮大，为了满足生产和生活的需求，电力系统向高电压、大容量、互联网发展，对电力系统的安全性指标的要求也越来越高。
从90年代开始，出现以数字波形采集和处理技术为核心的微机多功能在线监测系统，这种监测系统可以实时连续的监测各被测量，监测内容丰富，信息量大，处理速度快，对监测结果可显示、存储、打印、报警。
因此，实现在线监测系统的自动化，代表了当今在线监测的发展方向[1]。
本文的内容是设计一个电力变压器油中溶解气体在线监测系统。
2、电力变压器油中溶解气体在线监测2.1 电力变压器电力变压器是电力系统里及其重要的设备，担负着传输电能的职责。
电力变压器能将交流电压按照要求转化成人们生产、生活所需的电压。
额定容量是表征传输电能的大小，它能够表现功率，当额定电压通过电力变压器时，温升限值的额定电流即可根据额定电容来确定[6]。
2.2 电力变压器油中溶解气体的特征正常情况下充油电气设备内绝缘油及绝缘材料投入运行后，随着运行时间的增加，在热和电的作用下，会逐渐老化和分解，产生H2（氢）、CO（一氧化碳）、CH4（甲烷）、 C2H6（乙烷）、 C2H4（乙烯）、 C2H2（乙炔）等用以判断设备故障的气体。
因此分析溶解油中气体成分，将可以尽早察觉到潜伏鼓掌，高效的查出故障发展情况[5]。
2.3 电力变压器油中溶解气体在线监测的原理概述电力变压器早期故障的特征气体（H2、CO），在不气体压力作用下透过选择性气体渗透膜进入电化学气体检测器内，与空气中O2反映产生一个电信号。
3、电力变压器油中溶解气体在线监测系统设计3.1 电力变压器油中溶解气体在线监测系统概述电力变压器油中溶解气体在线监测系统由电力变压器、油气分离单元、H201R传感器、单片机、以太网控制芯片、服务器六个部分组成。
电力变压器油中溶解气体经过可选择性的渗透膜（油气分离单元）进入电化学气体检测器（H201R传感器）。
在检测器里，H2和CO 两种特征气体与空气中的氧气发生化学反应产生电信号，将产生的电信号传入PIC16F877单片机中，经单片机处理传入以太网ENC28J60控制芯片中，最后将监测到的数据用以太网通信方式传入服务器中[7][8][9]。
3.2 监测系统使用的气体传感器H201R简介HYDRAN 201R是加拿大一公司生产在线式电力变压器早期故障监测装置，其原理是：H201R仪器分电子箱和传感器，H201R的传感器直接安装在变压器阀门上，利用高分子膜的选择透过性，与传感器内部的燃料电池发生反应，通过反应产生电信号，电信号放大后显示在电子箱显示屏上，根据燃料电池对不同气体的敏感程序及高分子膜的选择性，显示屏显示读数值C。
3.3 PIC16F877单片机PIC16F877具有Flash program程序内存功能，属于PICmicro系列单片微机，是由Microchip公司所生产开发的新产品，并且能将程序重复烧录，常被用于新产品的开放；而其内建ICD(In Circuit Debug)功能，可以让使用者直接在单片机电路或产品上，观看缓存器内容，进行如暂停微处理器等，能够让编程者可以尽快对程序进行编写、开发。
`3.4 PIC16F877单片机的外围电路设计3.4.1 时钟电路设计PIC16F877单片机振荡电路与整体系统工作速度有直接的关系，单片机工作时是逐条从ROM中读取指令，然后逐条执行指令。
单片机访问一次存储器的时间为一个机器周期。
单片机就是在时钟的控制下有条不絮地读取指令然后执行，如此重复。
3.4.2 复位电路设计单片机在工作之前都要进行复位，如图3-4是PIC16F877单片机的综合复位电路，该复位电路不仅可以在上电时自动复位，还可以在程序运行中通过按键产生的正脉冲进行手动复位。
PIC16F877的工作电压为5V，连接Pin11与Pin32，Pin12与Pin31为地线接脚；复位电路连接Pin1，按下Reset后，内部指令重头开始执行，系统重新运作[12]。
3.5 电力变压器监控制系统硬件电路设计H201R 传感器接于PIC16F877单片机引脚Pin2 (RA0/AN0)，油中溶解气体与空气中氧气反应产生的电信号，通过I/O口Pin2 (RA0/AN0) 模拟量输入引脚输入PIC16F877单片机。
单片机将采集到的数据处理后，如果信号超出设定的阀值，通过I/O口 Pin19 (RD0/PSP0)引脚连接的LED管进行报警。
3.6 电力变压器远程监控制模块ENC28J60是美国微芯科技公司推出的28引脚独立以太网控制器，。
一些器件，比如像DM9008、RTL8019、LAN91C111等不仅体积庞大，结构复杂，并且价格也是比较昂贵的。
而市场上符合IEEE 802.3协议的ENC28J60只有28引脚，它的好处是简单原有的设计，在空间上减轻负担，又多了相应的功能。
SPI接口使小型单片机也有了网络连接的功能，综合来看，操作简单便捷[13]。
3.7 电力变压器监控系统总电路设计简介利用ENC28J60可以构成不同功能的网络终端节点，如网络服务器、远程监控设备等。
图3-8所示为基于ENC28J60的嵌入式网络接口的系统总电路原理图。
电路中有：网络连接状态的显示主要通过2个LED灯，还囊括了是否进行数据接收、连接是否建立、连接速度如何、双工模式等等；高速局域网电磁隔离模块，ENC28I60的物理端口和HR901170A隔离电力变压器的连接有没有符合IEEE802.3的要求；偏值电阻R3的必需性。
例如RJ45的插孔与隔离电力变压器之间的间隔应尽量缩小，输入和输出差分信号对的走线要有较好的隔离。
本设计中PIC16F877的SPI配置为主机模式，以太网芯片ENC28J60为从设备。
根据ENC28J60的SPI读写时序，PIC16F877的SPI工作模式应设置为模式0。
PIC16F877通过将ENC28J60的CS引脚设置为低实现与其的同步。
4、软件设计4.1 PIC单片机开发的环境MPLAB IDE v7.51是美国微芯片(Microchip)公司的单片机集成开发环境的应用软件.综合的编辑器、项目管理器和设计平台，适用于使用Microchip 的PICmicro® 系列单片机进行嵌入式设计的应用开发。
MPLAB IDE 是适用于PICmicro® 系列单片机和dsPICTM 数字信号控制器，基于Windows® 操作系统的集成开发环境。
4.2电力变压器实时监测系统软件流程图本系统的软件流程图如图4-2所示。
首先PIC16F877单片机SPI初始化；通过SPI接口以太网芯片ENCJ60初始化；设置端口PORTD为输出；ADC模块的中断标志位清0；选择RA0为模拟输入通道；设置ADC模块的参考电压；设置ADC模块的工作时钟；调用ADC模块的转换子程序；调用判断子程序；调用延时子程序；通过SPI向以太网芯片ENC28J60发送数据。
5、结论开发高压电气设备在线监测系统是一门跨学科的课题，它涉及电子电路学、PIC单片机、以太网控制器等多个领域。
从电力变压器在我国变电站中的使用方式和特点出发，根据供电部门的要求和实际生产生活用电水平和现状，给出了一种比较适合我国国情的在线监测结构，以及在此基础上实现的电力变压器油中溶解气体实时在线监测系统。
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