配电变压器实时监控装置的制作方法

    专利2022-07-10  103


    本实用新型涉及配电变压器技术领域,尤其涉及一种配电变压器实时监控装置。



    背景技术:

    配电变压器是一种静止的电气设备,是用来将某一数值的交流电压(流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备。当一次绕组通以交流电时,就产生交变的磁通,交变的磁通通过铁芯导磁作用,就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关,即电压大小与匝数成正比。主要作用是传输电能。配电变压器运行过程中,其内部的温度、瓦斯含量等需在一定的范围内,一旦超出范围,将引起电力事故。

    因此,本领域技术人员急需设计一种变压器监控装置,以便实时检测变压器内部的温度、瓦斯含量等,以确保变压器可靠安全地运行。



    技术实现要素:

    针对上述不足,本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种配电变压器实时监控装置,能够实时检测变压器的各项数据,以便进行及时处理,达到有效监控的目的。

    为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:

    一种配电变压器实时监控装置,包括外壳及设在所述外壳内的主控单元,所述外壳由不锈钢制成防水壳体;还包括分别与所述主控单元电连接的高压测量单元、低压测量单元、温度检测单元、环境检测单元、瓦斯检测单元、报警单元和电源单元;所述高压测量单元用于测量变压器高压侧数据;所述低压测量单元用于测量变压器低压侧数据;所述温度检测单元包括温度传感器,所述温度传感器检测变压器内部的温度,并传输对应的温度电信号至所述主控单元;所述环境检测单元包括温湿度传感器,所述温湿度传感器检测环境温湿度,并传输对应的温湿电信号至所述主控单元;所述瓦斯检测单元包括瓦斯传感器,所述瓦斯传感器检测变压器内的瓦斯并传输对应的瓦斯电信号至所述主控单元;所述电源单元包括主电源和备用电源;所述主控单元用于根据接收的温度电信号、温湿电信号和/或瓦斯电信号控制所述报警单元报警。

    优选方式为,还包括与所述主控单元电连接的无线通信单元,所述无线通信单元与远程终端无线通信连接。

    优选方式为,还包括分别与所述主控单元电连接的存储单元和定时单元,所述定时单元计时时间到,传输对应的电信号至所述主控单元,所述主控单元存储对应的数据至所述存储单元。

    优选方式为,还包括与所述主控单元电连接的操作按键。

    优选方式为,还包括与所述主控单元电连接的有线通信单元,所述有线通信单元包括两路通信接口,一路所述通信接口外接上位机,另一路所述通信接口预留外接干变温控器。

    优选方式为,还包括与所述主控单元电连接的显示单元。

    优选方式为,所述温度传感器为pt100传感器,所述pt100传感器与所述变压器螺纹连接。

    优选方式为,还包括与所述主控单元电连接的开关量接口电路。

    优选方式为,所述报警单元包括轻瓦斯报警电路和重瓦斯报警电路。

    采用上述技术方案后,本实用新型的有益效果是:

    由于本实用新型的配电变压器实时监控装置,包括外壳及设在外壳内的主控单元,外壳由不锈钢制成防水壳体;还包括分别与主控单元电连接的高压测量单元、低压测量单元、温度检测单元、环境检测单元、瓦斯检测单元、报警单元和电源单元;温度检测单元包括温度传感器,温度传感器检测变压器内部的温度,并传输对应的温度电信号至主控单元;环境检测单元包括温湿度传感器,温湿度传感器检测环境温湿度,并传输对应的温湿电信号至主控单元;瓦斯检测单元检测变压器内的瓦斯;主控单元用于根据接收的温度电信号、温湿电信号和/或瓦斯电信号控制报警单元报警。本实用新型投入使用时,因外壳为防水壳体,使本装置可直接安装在变压器的外侧,令使用安装均方便;而且本实用新型能够实时监控变压器,并根据实时检测数据,进行及时处理,以保证变压器可靠安全运行。

    由于还包括与主控单元电连接的无线通信单元,无线通信单元与远程终端无线通信连接;可将报警信号、高压侧数据、低压侧数据、变压器内部温度和瓦斯量等传输至远程终端,达到远程监控的目的。

    由于还包括分别与主控单元电连接的存储单元和定时单元,定时单元计时时间到,传输对应的电信号至主控单元,主控单元存储对应的数据至存储单元;固定时间存储高压侧数据和低压侧数据。

    由于还包括与主控单元电连接的有线通信单元,有线通信单元包括两路通信接口,一路通信接口外接上位机,另一路通信接口预留外接干变温控器;便于扩展使用。

    由于温度传感器为pt100传感器,pt100传感器与变压器螺纹连接,组装方便,可靠安装。

    由于报警单元包括轻瓦斯报警电路和重瓦斯报警电路,分为不同等级报警,便于根据不同状态进行有效及时的处理。

    附图说明

    图1是本实用新型配电变压器实时监控装置使用时的结构示意图;

    图2是本实用新型配电变压器实时监控装置的结构示意图;

    图3是本实用新型配电变压器实时监控装置的原理框图;

    图中:1-外壳,2-显示屏,3-操作按键,4-变压器。

    具体实施方式

    为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

    如图1、图2和图3所示,一种配电变压器实时监控装置,包括外壳1及设在外壳1内的主控单元,主控单元可为但不限于stm32系列单片机;外壳1由不锈钢制成防水壳体;本装置还包括分别与主控单元电连接的高压测量单元、低压测量单元、温度检测单元、环境检测单元、瓦斯检测单元、报警单元和电源单元。

    其中,高压测量单元用于测量变压器4高压侧数据,本例高压测量单元包括用于检测变压器4高压的电压互感器和电流互感器,及三相计量芯片电路,三相计量芯片电路分别与电压互感器和电流互感器电连接,以便检测高压侧的电压、电流、功率、功率因数、频率等数据,对变压器4高压侧进行实时监视。

    其中,低压测量单元用于测量变压器4低压侧数据,本例低压测量单元包括用于检测变压器4低压的电压互感器和电流互感器,及三相计量芯片电路,三相计量芯片电路分别与电压互感器和电流互感器电连接,以便检测低压侧的电压、电流、功率、功率因数、频率等数据,对变压器4高压侧进行实时监视。

    其中,温度检测单元包括温度传感器,温度传感器检测变压器4内部的温度,并传输对应的温度电信号至主控单元。本例中温度传感器为pt100传感器,pt100传感器与变压器螺纹连接,比如pt100传感器的壳体上设置有外螺纹,变压器上设置测温孔,测温孔上设置内螺纹,该内螺纹与外螺纹相互配合,实现了pt100传感器和变压器的固定连接,操作方便,结构简单。当然,pt100传感器和变压器之间的固定不限上面所列举的。

    其中,环境检测单元包括温湿度传感器,温湿度传感器检测环境温湿度,并传输对应的温湿电信号至主控单元。

    其中,瓦斯检测单元包括瓦斯传感器,瓦斯传感器检测变压器内的瓦斯并传输对应的瓦斯电信号至主控单元。

    其中,电源单元包括主电源和备用电源;备用电源可保证主电源停电后,正常工作30分钟,当然不限于30分钟,备用电源可为但不限于电池。

    其中,主控单元用于根据接收的温度电信号、温湿电信号和/或瓦斯电信号控制报警单元报警。本例中报警单元包括轻瓦斯报警电路和重瓦斯报警电路,主控单元内预设定轻瓦斯阈值和重瓦斯阈值,瓦斯传感器检测变压器内部的瓦斯,传输对应的瓦斯电信号至主控单元,主控单元将瓦斯电信号与轻瓦斯阈值和重瓦斯阈值进行比较,当大于轻瓦斯阈值时,触发轻瓦斯报警电路去报警,当大于重瓦斯阈值时,触发重瓦斯报警电路。通过不同的报警信号,来提醒用户,以便得到有效的处理。

    本实用新型投入使用后,外壳1固定在变压器4的绝缘外壳上,通过各单元采集变压器的各项数据,达到实时监控的目的,而且一旦变压器内部的温度、瓦斯出现异常时,主控单元触发报警单元报警,以提醒用户及时处理,从而避免变压器发生故障。

    如图3所示,本装置还包括与主控单元电连接的无线通信单元、有线通信单元及开关量接口电路;其中,有线通信单元可包括两路通信接口,两路通信接口可为但不限于485通信接口或232通信接口,无线通信单元可为但不限于gps通信单元。

    其中,无线通信单元与远程终端无线通信连接,使本装置检测的各数据,可通过gps通信单元传输至远程终端,达到远程监控的目的。

    其中,一路485通信接口外接上位机,另一路485通信接口外接干变温控器,两路485通信接口可将各单元检测的数据传输至上位机,也可与干变温控器连接,作为干变的上位机使用。

    其中,开关量接口电路包括开关量输入接口电路和开关量输出接口电路,便于接入开关量信号和输出开关量信号,以扩展外围功能。

    如图3所示,本装置还包括分别与主控单元电连接的存储单元和定时单元,定时单元计时时间到,传输对应的电信号至主控单元,主控单元存储对应的数据至存储单元。

    如图2和图3所示,本装置还包括与主控单元电连接的操作按键3和显示单元,显示单元包括显示屏2。本例中外壳包括壳体1及与壳体1连接的门,壳体1内设置显示屏2和操作按键3,通过显示屏2现场显示各数据,通过操作按键3现场控制本装置,比如复位、急停等。

    以上所述本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同一种配电变压器实时监控装置的改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


    技术特征:

    1.配电变压器实时监控装置,包括外壳及设在所述外壳内的主控单元,其特征在于,所述外壳由不锈钢制成防水壳体;还包括分别与所述主控单元电连接的高压测量单元、低压测量单元、温度检测单元、环境检测单元、瓦斯检测单元、报警单元和电源单元;

    所述高压测量单元用于测量变压器高压侧数据;

    所述低压测量单元用于测量变压器低压侧数据;

    所述温度检测单元包括温度传感器,所述温度传感器检测变压器内部的温度,并传输对应的温度电信号至所述主控单元;

    所述环境检测单元包括温湿度传感器,所述温湿度传感器检测环境温湿度,并传输对应的温湿电信号至所述主控单元;

    所述瓦斯检测单元包括瓦斯传感器,所述瓦斯传感器检测变压器内的瓦斯并传输对应的瓦斯电信号至所述主控单元;

    所述电源单元包括主电源和备用电源;

    所述主控单元用于根据接收的温度电信号、温湿电信号和/或瓦斯电信号控制所述报警单元报警。

    2.根据权利要求1所述的配电变压器实时监控装置,其特征在于,还包括与所述主控单元电连接的无线通信单元,所述无线通信单元与远程终端无线通信连接。

    3.根据权利要求1所述的配电变压器实时监控装置,其特征在于,还包括分别与所述主控单元电连接的存储单元和定时单元,所述定时单元计时时间到,传输对应的电信号至所述主控单元,所述主控单元存储对应的数据至所述存储单元。

    4.根据权利要求1所述的配电变压器实时监控装置,其特征在于,还包括与所述主控单元电连接的操作按键。

    5.根据权利要求2所述的配电变压器实时监控装置,其特征在于,还包括与所述主控单元电连接的有线通信单元,所述有线通信单元包括两路通信接口,一路所述通信接口外接上位机,另一路所述通信接口预留外接干变温控器。

    6.根据权利要求1所述的配电变压器实时监控装置,其特征在于,还包括与所述主控单元电连接的显示单元。

    7.根据权利要求1至6任一项所述的配电变压器实时监控装置,其特征在于,所述温度传感器为pt100传感器,所述pt100传感器与所述变压器螺纹连接。

    8.根据权利要求7所述的配电变压器实时监控装置,其特征在于,还包括与所述主控单元电连接的开关量接口电路。

    9.根据权利要求1所述的配电变压器实时监控装置,其特征在于,所述报警单元包括轻瓦斯报警电路和重瓦斯报警电路。

    技术总结
    本实用新型公开了一种配电变压器实时监控装置,包括外壳及设在外壳内的主控单元,外壳由不锈钢制成防水壳体;还包括分别与主控单元电连接的高压测量单元、低压测量单元、温度检测单元、环境检测单元、瓦斯检测单元、报警单元和电源单元;温度检测单元包括温度传感器,温度传感器检测变压器内部的温度,环境检测单元包括温湿度传感器,温湿度传感器检测环境温湿度;瓦斯检测单元检测变压器内的瓦斯;主控单元根据接收的温度电信号、温湿电信号和/或瓦斯电信号控制报警单元报警。投入使用时,因外壳为防水壳体,使本装置可直接安装在变压器的外侧,令使用安装均方便;而且本实用新型能够实时监控变压器,并根据实时检测数据,进行及时处理。

    技术研发人员:杨金凤;姜元镇;马传惠;刘春江;郝一铮;李建世
    受保护的技术使用者:潍坊五洲浩特电气有限公司
    技术研发日:2021.01.29
    技术公布日:2021.03.12

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