基于LabVIEW的变压器综合在线监测系统的研究

聂贞　邱亚琴

摘要：虚拟仪器技术是电子测量技术和计算机融合的一项新技术，代表了未来仪器技术的发展方向。本文研究了以虚拟仪器技术为基础的，基于LabVIEW软件的变压器实时在线监测系统，将变压器从传统的定期检修模式转变为理想的状态检修模式，提前发现设备的不良状态，避免事故发生。通过在线监测系统提高了变压器运行的可靠性、减少了事故发生率，因此具有显著的社会经济效益。

关键词：虚拟仪器 LabVIEW 变压器 在线监测

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）08-0115-01

变压器是保证电力系统可靠运行的重要设备之一，也是导致电力系统事故最多的设备之一，因此为了预见变压器可能存在的故障隐患，需要对其建立严格的检修制度。传统的检修方式是定期进行大小修，它是以时间周期为基础安排的检修，需要进行停电，并且间隔时间长，对于突发性绝缘事故难以发现，可靠性不高，且耗时耗力。现在国内外比较流行的是以可靠性为中心的状态检修，这种检修方式是根据各种仪器的监测结果和运行人员的巡查记录，经过技术分析，按照设备运行的实际情况策划检修行为，而变压器状态检修的基础在于监测技术和诊断技术。本文通过虚拟仪器的平台，利用传感技术、微电子技术，对运行中的变压器进行实时在线监测，将各种传感器采集到的信号经转换处理后，统一送进数据处理系统进行综合分析，对变压器故障诊断、故障预防起到了极大的推动作用。

1 虚拟仪器的简介

虚拟仪器由美国国家仪器公司提出，经过多年的发展，现在已经相当成熟。虚拟仪器充分利用计算机快速运算、方便存储、形象显示及灵活多样的特点，把计算机作为仪器的基本硬件平台，把传统仪器的专用功能和硬件功能软件化，使传感器与计算机结合起来，形成新型仪器[1]。它不仅能完成传统仪器的所有功能，还能完成更加强大的功能扩展。较传统仪器而言，虚拟仪器体积小，成本低，开发和生产周期短，功能复杂又易于实现，因此在全世界范围内得到了普遍的应用。

2 系统的硬件实现

系统硬件部分主要包括：传感器、信号调理器、数据采集卡（DAQ card）以及带虚拟仪器系统的计算机（PC机）。

系统的整个工作流程是：采用安装在变压器设备的各个传感器取得待监测的各种信号，然后经过保护单元及电流传感器，汇集到变压器设备附近的前置信号调理单元，调理后的模拟信号经远距离传输汇总到后端调理单元，进而由工控机监测软件驱动数据采集卡进行数据采集，上位机的软件对数据进行分析与处理、趋势预测，为故障判断提供依据[2]。

3 系统的软件实现

该系统的软件是基于LabVIEW平台研究开发的，分为用户显示前面板和程序控制后面板两部分。前面板用于放置结果及输入控件，主要是完成用户交互相当于仪表操作面板；后面板主要进行数据分析及处理，相当于传统仪器的控制主板。整个软件平台可以完成信号的采集、控制，数据的分析、处理，以及网络通信等功能[3]。

如下图1就是在LabVIEW平台上开发的变压器在线监测的主界面，通过点击主界面菜单上各个按钮就能查询变压器各种电气量在线监测的具体信息，除此之外，还可以看到这里很多非电气量的在线显示，例如油色谱监测中各种气体含量、油温、环境温度等信息，而这些都可以对可能出现的绝缘故障做出预警。整体看此界面直观清晰，非常人性化，最重要的是它还可以根据需要进行功能扩展。

4 结语

变压器在线监测是将变压器从定期检修向状态检修过渡的基础，本文主要研究了基于LabVIWE的变压器在线监测系统，对虚拟仪器的特点、优势，以及系统软硬件的实现都做了比较详细的介绍。基于虚拟仪器技术的在线监测不但可以准确的采集信号，还可以对数据进行分析处理和显示，提高了系统的可靠性和灵活性，符合未来仪器仪表和自动控制的发展趋势，具有很广泛的现实意义。

参考文献

[1]许童羽，程浩忠，周玉宏，陈春玲.基于LabVIEW的配电网谐波在线监测与分析系统[J].继电器，2008，36（1）：63-64.

[2]聂贞.基于虚拟仪器的智能变电站在线监测系统的研究[D].郑州：华北水利水电学院，2012.

[3]楚青河，马建华，聂贞.基于LabVIEW的变压器局部放电在线监测系统[J].变压器，2011，（10）：61-65.