探析电力变压器接地电流在线监测技术与应用
变压器铁芯接地电流在线监测装置技术规范
在线监测装置的接入不应改变主设备的电气联接方式、密封性能、绝缘性能及机械性能，接地引下线应保证可靠接地，满足相应的通流能力，不应影响现场设备的安全运行。
电流信号取样回路具有防止开路的保护功能，电压信号取样回路具有防止短路的保护功能。
4.3功能要求
变压器铁芯接地电流在线监测装置应满足的基本功能如下：
3
下列术语和定义适用于本标准。
3.1变压器铁芯接地电流在线监测装置
安装在高压设备附近，用于变压器铁芯接地电流特征量连续实时监测的装置。一般由传感器、数据采集和处理模块、通讯控制模块等组成。
4
4.1通用技术要求
变压器铁芯接地电流在线监测装置的基本功能、绝缘性能、电磁兼容性能、环境性能、机械性能要求、外壳防护性能、连续通电性能、可靠性及外观和结构等通用技术要求应满足《变电设备在线监测装置通用技术规范》。
目次
前
为规范输变电设备在线监测系统的规划、设计、建设和运行管理，统一技术标准，促进在线监测技术的应用，提高电网的运行可靠性，特制定本标准。
本标准由中国南方电网有限责任公司生产技术部提出、归口并解释。
本标准起草单位：广东电网公司电力科学研究院。
本标准主要起草人：
本标准由中国南方电网有限责任公司标准化委员会批准。
(1)监测装置可以通过网络连接与主站或者安装了主站通信软件的便携式工作站进行信息交换，监测装置具有按预设程序实时采集并向上一级数据服务器报送被监测设备状态数据的功能；具有接收和执行设备主管部门对其进行远程对时、参数调阅和设置命令的功能；
(2)监测装置具有USB等即插即用型数据交换接口，允许利用便携式工作站等设备实现历史数据的就地查询、数据分析及数据导出；
本标准自XXXX年XX月XX日起实施。
变压器局部放电在线检测的研究与应用
工 程 技 术
变压器局部 放电在 线桷测的研 究与应用
汾 供 电分 公 司 孙 西 方
［ 摘 要 ］ 文中对变压 器局部放 电的产生及 危害进行 了简单 陈述 。介 绍 了ＤＧ Ａ法 、 Ｖ法、 ＲＩ 光测法、 脉冲 电流法 、 高频脉 冲电流 法和 超声波法等局部放 电在 线检 测方法。具体介 绍了超 声波与高频脉 冲法联合检测 法， 对其检测原理和定位原理进行 了阐述。最后 对变 压器局 部放 电检 测过程 中干扰信 号的产生， 干扰 信号类型及 干扰信 号的常规 抑制 方法做 了简单介绍。 ［ 关键 词 ］ 变压器 局部放 电 检 测方法 绝缘 干扰抑制
０ 引言 ．
变压器是电力系统的主要设备之一 ， 为变 电站的核心设备 ， 作 广泛 应用于各个变电站 ，其 运行的可靠性直接关 系到电力系统 的安全 与稳 定。变压 器内部 绝缘结 构主要 采用油纸绝缘 ， 内部的绝缘在运行 中 ， 其 长期处于工作电压的作 用下 ， 特别是随着 电压等 级的提高 ， 绝缘承受 的 电场强度 值将趋 高 ， 在绝缘薄弱处 很容易发生局部放电。 局部放 电在长 时间运行的大型电力变压器中极为常见 ，是造 成电力变压器故障 和电 力系统运行事故的主要 原因之一。因此 ， 电力变压 器局部放 电检测对 对 电力设备 安全稳 定运行具 有重要 意义 。 １变压器局部放 电检测技术 ． 目前国内外在局部放电检测方面已经做 了大量的研究工作， 局部放 电的检测 都是以局部放 电所产生 的各种现象 为依据 ，通过能表述该现 象的物理量来表征局部 放电的状 态。 局部放 电过 程中 ， 随着 电荷 的转 伴 移和 电能的损耗 ， 还会产生声波 、 发光 、 发热 以及 出现新 的生成物等 ， 所 以 目前出现的检测技术 皆是围绕 着这些 表征特 征进行 的。 变压器 局部放 电在线检测 的信号传 感 主要 有 Ｄ ＧＡ法 、 Ｖ法 、 ＲＩ 光 测法 、 脉冲电流法 、 高频 脉冲电流法和超声波法 等多种 检测 方法 。 ２超 声 波 与高 频 脉 冲 法 联 合 检 测 技 术 ． 大多数工程人员已经习惯于通过视在放 电量来反映局放的严重程 度 ， Ｃ规定有关 变压 器局放标准 中， Ｉ Ｅ 其指标也 是通过局放量 的阈值来 规定的。此外 ， 由于变压器 内部绝缘结构 的复杂性 ， 局放产生的 电磁波 在内部的传播将 存在大量的散射 、 折反射 以及衰 减 ， 因而传播特性研究 和局放源定 位工作 难度很 大。 在总结变压 器局部放电在线检测技术经验 的基 础上提出 了采用高 频脉冲法和超声 波相结 合的方法检测变压器 的局 部放电 ，采用现代传 感 器技术 、 字信号处 理技术 和计算机技术克服检测难点 。 数 采用高频脉 冲法 ， 以获得较好 的视 在 电量 ， 可 配合 超声波 的大致定位 ， 可以很好地 检测 变压器 内部局部放 电 ， 且不影 响变压器 的正常运行 。 ２１ 测 原 理 ．检 变压器在发 生局部 放电时会产生脉 冲电流 信号 ，由于在油介质 中 的缘故 ， 其频率范 围是很高 的， 一般在 ３ ０ Ｈ 到 １０ ｋ ｚ ０ ｋ ｚ ０ ０ Ｈ 之间。 通过把 传 感器连接 到变压器套管末 屏接地线 、 外壳接地线 、 中性点接地 线 、 铁 芯接地线 可以检测 到由局放 引起 的脉 冲电流 ， 获得视在放 电量 。 冲电 脉 流法是研究最早 、 应用最广泛 的一种检测方法 。 高频 脉冲电流法使用 高频 Ｃ Ｔ传感 器卡在接地 线上可 以较好 地获 得视 在电量 ， 方便我们对局部 放电 的分辨 ， 对局部放 电类型 的判 断 ， 超 声波法可 以用于定性地判 断局放 信号 的有无 。采用高频 脉冲电流法和 超声 波法相结合 的声 电联合法 具有较好 的检测效果 ，在获取多种局部 放 电信 息 的 同时 又 可弥 补 单 一 检 测方 法 的 不 足 ，是 局 部 放 电研 究 的 最 佳方 向。超声波与高频脉 冲电流法联合检测法示意 图如图 １ 所示。
变电检修中在线监测技术及其应用
变电检修中在线监测技术及其应用摘要：随着时代的进步和发展，特别是市场经济体制的确立和完善，促使电力企业在发展过程中面临的竞争日趋激烈，那么就需要充分重视在线监测技术在变电检修中的应用，对各个变电设备的使用情况以及状态参数等进行在线显示，促使电力设备更加稳定的运行，为国民经济的发展做出更大的贡献。
本文简要分析了变电检修中在线监测技术的应用，关键词：变电检修；在线监测技术；应用随着智能电网技术的不断发展，运用物联网技术的状态检修成为了变电检修的主流模式。
而状态检修的核心技术，就是对高压电设备的运行状态进行在线监测，以便准确评估高压电设备的运行状态，制订合理的检修计划。
因此，对在线监测技术的研究成为了一个国内外电力行业的热门研究方向。
1在线监测技术概述变电设备是我国电力系统中一个重要的组成部分，一旦出现问题将会对整个电力系统造成严重影响。
因此，加强变电检修具有必要性。
在变电检修中，在线监测技术的应用不仅实现了对变电设备运行状况的监测，而且能够及时发现变电设备中的一些安全隐患并采取有效措施，意义重大。
具体来讲，在变电检修中，在线监测技术的功能主要包括雷击监测功能、导线振动和温度监测功能、环境监测功能等。
但是，在实际的应用过程中，由于研究和实践经验不足，在线监测技术还存在一些问题，比如，由于受到外界因素的干扰导致监测数据失真问题，一些信号覆盖不到的区域存在传输通道盲区的问题，在数据分析上系统智能化较低的问题等等。
因此，在今后的发展中，我们要加强对在线监测技术应用的研究，增强收集数据信息的精度，提高数据分析的智能化程度，强化对无线级联传输方式的研究等。
总之，我们相信，随着科学技术的发展进步，在线监测技术将会向着更加全面、更深层次的方向发展，在更大程度上满足变电检修工作的现实需要。
下面，我们结合变电检修工作实际，对在线监测技术在变电检修中的具体应用进行分析。
2在线监测技术在变电检修中应用的重要意义一方面，在线监测技术可以对处于工作状态下的高压电设备的参数实施实时的监测，这样便可以及时获得设备的运转情况，一旦出现设备故障便可以及时发现，避免不必要的损失；另一方面，在线监测技术可以实现对设备运行参数得精准采集，尤其是高压电设备的绝缘参数以及漏电电流，监测结果与实际情况十分符合，这样通过在线监测就可以直接获取设备的真实工作状态，安全可靠，并且还可以根据监测结果制定检修时间以及检修内容，增强变电检修工作的指向性，大大提高这项工作的效率。
在线监测技术在变电设备中的应用
在线监测技术在变电设备中的应用摘要：近年来，随着电力行业的快速发展和变电站建设事业的不断进步，变电设备信息化技术、传感技术的应用非常的广泛，运行容量也有了很大程度的扩充，而传统的变电检修方法已无法有效满足客观需求，因此可能会对变电检修产生不利影响。
在线监测技术的应用，使变电检修工作得到了有效的提升，而且有效地降低了检修费用，保障了变电设备运行安全可靠性。
本文将对变电检修中的在线监测技术应用进行分析，以供参考。
关键词：变电检修；在线监测技术；应用；研究在线监测技术在现代变电检修中的应用范围非常的广泛，本文主要对高压断路器、变压器以及高压设备温度等在线监测问题进行研究。
1 变压器在线监测1.1 变压器油色谱在线监测变压器油是主变压器的主绝缘和散热的主要介质，必须定期对大型变压器油进行试验，通过对变压器油的试验，从而发现变压器内部是否存在缺陷或异常状况。
然而定期检验的周期一般都比较长，出现还未到试验周期电力设备就出现事故了，所以提出对变电站的对变压器没油进行实时在线监测足非常有必要的。
变压器油色谱在线监测过程，是将变压器本体油经循环管路循环并进入脱气装置，再由脱气装置进入分析仪，经数据处理打印出可燃气体等的谱图及含量值。
根据变压器油中的溶解气体，反映出变压器内部的故障类型。
如果是放电性故障，乙炔含量将明显增长；如果是过热性故障，总烃含量将明显增大。
油中特征气体含量的变化是变压器发生故障的前兆。
通过监测确定特征气体，油中溶解气体分析已被证明对于发现油浸变压器内部潜伏性故障相当有效和可靠。
安装油中特征气体传感器连续监测，可检测到早期的潜伏性故障征兆，从而有助于用户尽可能采取正确的检修措施。
1.2 局部放电监测与定位由于变压器油、纸绝缘中含有气隙或内部场强不均匀及导体中含有尖角、毛刺等，使局部电场过于集中，造成介质击穿，出现局部放电。
局部放电水平及其增长速率的明显增加，能够指示变压器内部正在发生的变化。
由于局部放电能够导致绝缘恶化乃至击穿，故值得进行局部放电参数的在线监测。
输变电设备在线监测技术分析及应用
输变电设备在线监测技术分析及应用随着我国电力行业的发展，输变电设备作为电力系统的核心组成部分，其正常运行状态对电网的安全运行和稳定供电起着至关重要的作用。
由于输变电设备长期运行和外部环境的影响，设备可能会出现各种故障和隐患，给电力系统的安全稳定运行带来风险。
为了更好地监测和管理输变电设备的运行状态，传统的巡视和定期检修方式已经不能满足现代电力系统的需求。
输变电设备在线监测技术应运而生，成为一种重要的手段来实时监测设备的运行状态，及时发现并排除潜在故障隐患，提高电网的可靠性和安全性。
一、输变电设备在线监测技术概述输变电设备在线监测技术是利用传感器、数据采集装置和智能分析系统等设备，在线实时采集、监测和分析输变电设备的运行数据，通过对数据进行分析判断，及时发现设备的异常状态和潜在故障隐患，并给出预警和处理建议，以保证设备的安全运行和延长设备的使用寿命。
目前，国内外针对输变电设备在线监测技术主要包括以下方面的研究和应用：1. 传感器技术：传感器是输变电设备在线监测技术的核心组成部分，主要包括电流传感器、电压传感器、温度传感器、振动传感器等。
这些传感器能够实时采集各种设备运行参数，如电流、电压、温度、振动等数据，为后续的分析和判断提供基础数据支持。
2. 数据采集装置：数据采集装置是用来收集传感器采集到的数据，并通过通信网络传输到监测中心的设备。
数据采集装置的稳定性和高效性对于保证传感器采集到的数据的准确性和完整性至关重要。
目前，输变电设备在线监测技术已经在国内外的电力系统中得到了广泛的应用，并取得了显著的效果。
下面我们以国内某输变电工程的在线监测案例为例，来具体说明这项技术的应用效果。
该输变电工程采用了先进的传感器技术和智能分析系统，实现了对关键设备运行状态的在线监测。
在运行过程中，系统实时采集了设备的电流、电压、温度、振动等多种数据，通过数据采集装置传输到监测中心。
智能分析系统对这些数据进行了实时的分析和评估，并通过与设备运行模型对比判断，及时发现了设备的异常状态和潜在故障隐患，并给出了相应的预警和处理建议。
GDCE-OL变压器铁芯接地电流在线监测装置说明书
GDCE-OL变压器铁芯接地电流在线监测装置一、概述电力变压器是电力系统的重要组成设备之一，其安全稳定运行是电力系统安全的重要保证。
变压器正常运行时，其铁芯及其金属夹件必须一点可靠接地，否则铁芯对地会产生悬浮电压或铁芯多点接地而产生发热故障，严重威胁变压器及电网的安全。
通过对铁芯接地电流的监测即可直接反映出变压器是否存在铁芯多点接地，随着自动化水平的提高，采用在线监测装置对变压器铁芯接地电流进行监测具有实时性好、精度高的优势，可及时准确的发现故障隐患，避免人工巡检导致的人力物力浪费以及时效性差导致的安全隐患。
GDCE-OL变压器铁芯接地电流在线监测装置可有效的对铁芯接地电流进行实时监测，具有精度高、稳定性好、功能强的优势，可结合电气设备状态评价系统进行状态检修、评估、预警和风险分析，有效提高变压器的安全运行水平。
二、标准和规范变压器铁芯接地电流在线监测装置严格遵循如下国家和行业标准，且部分技术性能优于标准的要求。
Q/GDW 535 变电设备在线监测装置通用技术规范Q/GDW 540.1 变电设备在线监测装置检验规范第1部分通用检验规范Q/GDW 1894 变压器铁心接地电流在线监测装置技术规范Q/GDW 540.4 变电设备在线监测装置检验规范第4部分变压器铁心接地电流在线监测装置三、产品介绍3.1产品组成原理变压器铁芯接地电流在线监测装置由穿心式电流互感器、信号采集与处理电路、通信及显示接口等组成，其组成如下图：单匝穿心零磁通互感器信号调理模数转换微处理器LED数码显示隔离RS485/CAN通信GSM/GPRS通信限流电阻投切单元接口变压器铁芯接地电流通过穿心式电流互感器隔离变换为小信号，经信号转换、滤波与放大等调理电路，由模数转换器变换为数字信号，微处理器经过数字滤波与运算获得铁芯接地电流；本地显示接口可显示实时接地电流，当超过报警限值时具有LED指示；装置可通过隔离RS485/CAN/GSM/GPRS通信接口（订货时选择）与状态监测系统等后台实时通信。
国内外变压器铁芯多点接地电流在线监测技术研究现状
国内外变压器铁芯多点接地电流在线监测技术研究现状发表时间：2019-08-27T14:40:55.137Z 来源：《当代电力文化》2019年第7期作者：汪晟达吴裕锋吴俊锋[导读] 介绍了现今工作当中一些常用的变压器铁芯接地电流检测技术，包括钳形电流表法、绝缘电阻法、色谱分析法等，并对现今国内外的一些接地点电流在线监测方法和理念进行了介绍。
无锡供电公司江苏省无锡市214000主要介绍了现今工作当中一些常用的变压器铁芯接地电流检测技术，包括钳形电流表法、绝缘电阻法、色谱分析法等，并对现今国内外的一些接地点电流在线监测方法和理念进行了介绍。
1.2.1变压器铁芯接地电流检测技术1.2.1.1钳形电流表法利用电气仪表，如钳形电流表定期监测变压器铁芯的接地电流。
在变压器铁芯外引接地线上测量引线中电流的大小，根据电流的大小来确定变压器铁芯是不是存在多点接地现象。
当主变带电运行时，电流回路不会在铁芯内形成，故接地电流非常之小，一般在数十mA之内；当多点接地时，铁芯主磁通周围相当于有短路匝的情况存在，接地线上电流会明显增大，而流过的环流大小决定于故障发生点与正常接地点的相对位置，即短路匝中包括含磁通的多少，一般可达几十A[13]。
所以通过判断接地引线中电流的大小可以快速、准确地判断出铁芯有无发生多点接地故障，这是一种直接、迅速、灵敏的电气测量方法。
采用这种方法一般都要在铁芯接地端装设电流检测设备，通过运维人员的定期巡视来发现问题，这样便会带来一系列新问题，比如人力物力的浪费，无人值守变电站的安全隐患问题，无法在线监测以及容易受现场强电磁环境干扰的问题，因此电流表法在测量精度及时效方面有待进一步提升。
[5] 1.2.1.2绝缘电阻法测量铁芯对地的绝缘电阻是变压器例行试验中的一项基本项目，主要是断开铁芯的接地线，使用摇表（2500V）摇测铁芯对地绝缘，如果对地绝缘电阻很小甚至接近0Ω，说明铁芯存在多点接地故障。
这种方法对发现铁芯多点接地故障非常有效，在现场也广泛采用，但是缺点便是使用的局限性较大，由于要解开铁芯接地线，只能在变压器大修的时候采用。
变电检修中在线监测技术及其应用措施
变电检修中在线监测技术及其应用措施电力系统的穗定运行对于我国的经济发展有重要的作用，所以重视电力系统的完整性建设十分必要。
从目前的实践研究来看，变电检修在电力系统工作实践中占据着重要的地位，因为其是维持电力系统穗定和持续的重要因素，所以利用先进的技术、方法提升变电检修效果和质量十分必要。
在线监测技术在变电检修中的应用可以为检修提供更加充分、可靠的数据资料，对于提高检修时效和质量有重要的幫助，因此推进在线监测技术在变电检修中的应用现实价值突出。
本文基于变电检修中在线监测技术的应用分析，旨在为技术的实践利用提供指导和参考。
标签：变电检修;在线监测技术;应用在线监测的最终目的是为了尽早发现设备及系统在运行时出现的故障问题，使设备维护人员在事故发生的萌芽期采取有效的维修手段进行故障的消除，进而避免危险事故的发生。
伴随电力市场系统的不断优化改进，节约物力、人力的在线监测技术广受社会各界的关注，根据以下具体事例，对于在线检测技术及其应用展开具体的分析。
1 在变电检修中使用在线监测技术的重要意义解析在线监测技术经过不断地实践检验，具有不可否认的科学性，这种技术的推广普及是非常有利于变电检修工作的进行的。
其中一部分的产品经过不断改进已经十分成熟，在具体的应用中，已经逐渐开始普遍使用，并且成效十分明显。
在线监测技术属于一种新型的检测手段，重要作用的实现主要依靠有效的提取数据。
设备的性能状况决定运行情况，但是设备出现故障是很常见的事。
设备故障对于正常的运行的影响是难以准确估计的，在线监测技术很好的解决了这个难题。
由于这种技术是对设备进行的是实时监测，也就是说设备只要出现问题可以在第一时间发现;在线监测技术通过监测设备的绝缘参数和泄漏电流，使监测结果与真实情况更加符合，真实性和可信度相对都比较高一点;在线监测技术的检测数据可以真实的反映设备的各个方面的情况，便于检修时间和具体的检修内容的确定，使变电检修工作指向性更强，目标明确的好处就是工作效率会显著提高。
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探析电力变压器接地电流在线监测技术与应用
摘 要：电力变压器是电力系统中最重要的电气设备之一，其是否安全稳定
运行将影响到供电可靠性和系统的正常运行，因此，对电力变压器运行状态进行
实时在线监测具有重要意义。在电力变压器运行过程中，本文设计了一种基于
GSM无线传输技术的变压器铁芯接地电流在线监测系统，能够实现对变压器铁
芯接地电流的实时或定时监测和历史数据的存储，当监测到接地电流超过国家标
准后发出报警信号，并根据电流的大小实现限流电阻的自动投切，最终将接地电
流限制在规程要求的范围内。
关键词：变压器铁芯；接地电流；在线监测；无线通信
1 前言
1.1 电力变压器在线监测的目的
电力变压器是电力系统最主要、最昂贵的设备之一，其是否安全稳定运行将
影响到供电可靠性和系统的正常运行。但电力变压器的故障率较高，这不仅会极
大的影响电力系统的安全运行，同时也会给电力企业和电力用户造成很大的经济
损失。因此，对电力变压器运行状态进行实时在线监测具有重要意义。在线监测
技术将在电力生产中起到非常重要的作用。其优点是显而易见的，可以更加有效
地使用设备，提高设备的利用率；能够降低备件的库存量以及更换部件与维修所
产生的费用；有目标的进行维修，可提高维修质量，使设备运行更安全、可靠；
可更加系统准确地对设备制造单位反馈设备的质量信息，以提高产品的可靠性
等。
1.2 研究内容
电力变压器发生故障时，会有很多特征量表现出来，本文主要是针对接地电
流进行专项研究。（1）对引起接地电流变化的原因进行分析；（2）如何实时而不
失真的采集电流信号；（3）如何保证信号在传输、处理的过程中的真实可靠性；
（4）信号传输方式、量程切换等处理。
2 变压器铁芯接地电流在线监测理论
2.1 铁芯接地。大中型变压器的铁芯都经过一只套管引至油箱体外部接地。
这是因为电力变压器在正常运行时，绕组周围存在电场，而铁芯和夹件等金属构
件处于该电场中，且场强各异，若铁芯不可靠接地，就会产生充放电现象，损坏
其固体和油绝缘。因此铁芯必须有一点可靠接地。如果铁芯由于某种原因在某位
置出现另一点接地时，形成闭合回路，则正常接地的引线上就会出现环流，这就
是人们常说的铁芯多点接地故障。
2.2 在线监测系统。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。首先，经电流传感器获得电信号，该电信号含有噪声，经自动量程转
换及滤波电路后得到比较精确的信号，再由A/D转换电路获得数字信号，进入
CPU后，CPU根据用户程序将当前的电流值、量程、电流预警值等显示在LED
上，用户通过键盘操作，可切换显示。而短信中心号、控制人员手机号预先保存
在存储器上。该系统的通讯方式是采用基于GSM的无线通讯，即通过SIM卡将
信息传送到用户手机上。
3 电力变压器铁芯接地电流在线监测系统
3.1 信号的提取部分。在线监测系统在提取监测信号时应保证尽量不改变设
备的运行接线状态，因此，将电流信号的取样点选择在变压器铁芯外引接线处，
选择电流传感器作为信号提取单元。（1）电流传感器单元。遵循以下原则：安全
性、可靠性、准确性、方便性、经济性。互感型的电流传感器广泛应用于在线监
测技术。（2）限流电阻投切单元。当变压器发生多点接地故障时，可采用临时措
施保证变压器继续运行，即在铁芯外引接地线上串接一个合适的电阻，达到减小
铁芯接地电流的目的。但此方法只能作为应急措施，最终还是需要真正排除故障。
3.2 信号预处理部分。（1）对于从电流传感器中取得的信号，应保证传送过
程中不失真；（2）由于铁芯电流在变压器正常运行和故障时有较大差别，为保证
准确性应采取量程的切换；（3）各个环节的衔接处，为保证信号都在输入范围内，
要对信号进行适当的放大或缩小；（4）传感器获得的信号包含许多高频分量，而
这些分量是监测系统不需要的，故要进行滤波处理。
3.2.1 抗电磁干扰。预处理部分一般应安排在数据采集之前，甚至有时它与
传感器安排在一起，即采用就地处理的方式，这样可大大削弱信号传输过程中受
到的干扰影响。将铁芯电流分为100mA、1A、10A三个档，分别用三个长线传
送器进行传送，这样便可大大提高测量的准确度。
3.2.2 多路模拟开关。考虑到铁芯电流数量级的差异性，为保证所采集信号
在进行数据处理时的精确性，本设计采用多路模拟开关进行量程的自动切换。在
上文中已经提到，量程切换共分三档，基本满足了铁芯电流的需要。多路模拟开
关与后面的程控增益放大器构成了量程自动切换电路。
系统要求在任一时刻，多路模拟开关只允许电流通过一路到运放。
3.2.3 程控放大器。程控放大器是指可以通过软件改变增益的放大器，它与
ADC相配合，可以自动适应大范围变化的模拟信号电平。
3.2.4 滤波器。正常情况下，由于铁芯电流信号很微弱，故现场干扰相对很
严重。据研究，现场干扰多集中在200KHz以上的较高频率，因此本设计采用了
高阶有源低通滤波器。在信号处理部分根据输入信号的强弱分成两路。
3.3 数据采集部分。该系统的数据采集部分以STC89C58单片机为核心，以
MAX197为A/D转换器，LED显示模块可以显示采集系统的当前状态、采集的
数据等内容。键盘可以实现短信中心号码、电流报警范围等参数的设置和调整。
3.4 信号传输部分。该部分主要由GSM模块组成。GSM网络已在全国范围
内实现了联网和漫游，网络性强，用户无需另外组网而花费大量资金。结构中应
用GSM系统中的SMS来实现数据传送，当现场数据量不大时，SMS是一种很
合适的传送方式。
4 结论
本系统设计实现了一种基于GSM通信的电力变压器铁芯接地电流在线监测
系统，主要做几方面的工作：（1）选用高性能电流传感器，实现了数据的准确获
取；（2）设计使用多量程自动切换装置，调节信号幅度，保证数据的精确性；（3）
防止电磁干扰，选用屏蔽箱和屏蔽电缆；（4）键盘显示部分设计人性化；（5）无
线传输模块使装置能够在不建设新通信网络的情况下，保证几乎无误的传送信
息。另一方面，这种方法以系统的设计和所采用的虚拟仪器为基础，这会在一定
程度上限制该方法的应用推广，因此需要进行进一步的研究试验。
参考文献：
[1]王昌长等.电力设备的在线监测与故障诊断，清华大学出版社，2006.
[2]陈刚.基于无线传输的变压器铁芯接地监测系统的设计[J]，计算机测量与
控制，2008，（16）.