一、背景和意義

電力變壓器是電力系統中最關鍵的設備之一，常被視為電網的“心臟”，它

的正常運行是對電力系統安全、可靠、優質、經濟運行的重要保証。電力變壓器

正常運行時，鐵芯必須有一點可靠接地，否則鐵芯對地會產生懸浮電壓或鐵芯多

點接地而產生發熱故障，嚴重威脅變壓器及電網的安全。

在大型高壓電氣設備電力變壓器中，由於鐵芯接地故障及其它異常情況，

絕緣油中會產生多種氣體。電力部門慣用的檢測手段是檢測溶解在絕緣油中的故

障氣體，以及對設備的絕緣油采樣后進行氣體色譜分析和用鉗形電流表測變壓器

鐵芯外引接地套管的接地下引線的電流，以便儘快地發現潛伏性故障，是保証大

型電力變壓器安全運行和正常維護的主要手段。然而，在檢測鐵芯多點接地現象

時，區分微弱的接地故障電流與強電磁環境干擾等有一定的難度，因此，這種方

法步驟多、操作複雜，且不能在線分析，檢測的精度和時效性都存在問題。

LH-2000 型變壓器鐵芯接地電流在線監測系統能夠有效地解決這些問題，

並可對電氣設備狀態進行在線檢修、評估、預警和風險分析，從而達到防患于未

然的目的。

二、系統簡介

LH-2000 型變壓器鐵芯接地電流在線監測系統由洩漏電流傳感器、數據采

集裝置、就地顯示儀表和系統服務器組成，通過夾裝在鐵芯接地線上等處的洩漏

電流傳感器精確的採集接地電流，由數據採集裝置實現弱電流的信號放大及傳

送，並採用先進數字信號處理、分析和計算，實現鐵芯接地電流實時監測，接地

故障自動錄波、分析判斷、故障報警、趨勢預測等功能。

本系統不僅能夠實時的監測變電站電氣設備洩漏電流的變化，而且當洩漏電

流超過了設定的報警值，會以聲音和圖形方式發出報警。同時相關數據和報警信

息也會上傳到集控中心的服務器上，通過電力局域網可以把遠在几十公里或几百

公里的變電站現場設備拉近到辦公室服務器，並通過組態軟件的網上發布功能把

信息發布到局域網，從而可以使電力系統相關負責人在辦公室就可以查看變電站

現場設備的運行情況。

三、系統結構

服務器客戶端

以太網

串口聯網服務器串口聯網服務器串口聯網服務器

可支持Modbus/TCP 可支持TCP/IP、UDP

RS485 RS485 RS485

 

系統由洩漏電流傳感器、數據採集裝置、就地顯示儀表、串口聯網服務器、

路由器和系統服務器組成：

- 串口聯網服務器提供TCP/UDP socket 工作模式，包括服務端和客戶端,

支持狀態監測和Web 發布。

- 每台串口聯網服務器有4 個RS-485 口，可以使每台串口設備單獨佔用

一個串口，以減少不同串口設備並起來的干擾。

- 數據採集裝置可採集變壓器或者電抗器的鐵芯洩漏電流並通過串口與

聯網服務器相連。

- 就地顯示儀表可以實時顯示鐵芯和夾件的接地電流值，還可控制其電

源，同時當電流值越限時發出聲音報警。

五、系統功能

1、接地電流實時監測

支持本地和遠程監測並顯示各電氣設備鐵芯和夾件接地電流值。

2、接地電流越限報警

可設置各電氣設備鐵芯的接地電流報警門限值，當越限時本地顯示儀表可發

出聲音報警,監控中心服務器監控軟件能以聲音和圖形方式報警。

3、曆史信息查詢

可以顯示曆史報警信息，包括報警日期、報警時間、報警組名、報警類型等，

並以紅色字體突出顯示。

4、數據輸出和報表打印

支持接地電流實時數據、曆史數據和告警信息的報表打印。

六、技術特點

1、洩漏電流傳感器採用夾緊銅牌的固定方式不破坏原系統任何結構，金屬

模具的採用大大減少了外部磁場對洩漏電流採集精度的影響。

2、洩漏電流傳感器採用有源零磁通設計原理，不僅能夠滿足mA 級電流信

號的採集，而且具有很強的抗干擾能力。

3、數據採集裝置的模擬量輸入芯片採用16 位高精度分辨率，采樣速率達

10HZ，隔離電壓3000VDC。

4、軟件設計採用方便靈活的模塊化分層設計，確保了系統的安全性、穩定

性、兼容性和擴展性。

5、系統通信方式和組網方式靈活，可適應不同企業的需求，並最大程度的

降低了建設成本。