专利名称：一种电力变压器评估系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力设备的状态监测领域，特别是涉及一种电力变压器评估系统。
背景技术：
近年来随着国民经济的高速发展，用电负荷急剧增长，对大中型变压器增容运行需求日益增多。但是，当变压器增容运行超过负荷条件下时，将导致绝缘油加速裂解，产生气泡，从而降低变压器绝缘强度，并可能发生电击穿而造成变压器损坏。但是，发明人在本申请的研究过程中发现，现有技术中，还没有一种电力变压器评估系统，能够实时对变压器的增容运行情况进行评估。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电力变压器评估系统，以实现对变压器增容运行情况的实时评估，具体实施方案如下:一种电力变压器评估系统，包括:采集电力变压器的环境温度值及电流值的数据采集器；与所述数据采集器相连接，接收所述数据采集器传输的所述环境温度值和电流值的数据接收器；与所述数据接收器相连接，接收所述数据接收器传输的所述环境温度值和电流值，并将其转化为预设格式的数据的数据转换器；与所述数据转换器相连接，接收所述转化后的环境温度值和电流值，并根据所述环境温度值和电流值，获取相应的增容评估意见的上位机。优选的，所述数据采集器为无线传感器。优选的，所述无线传感器包括:设置在所述电力变压器表面，采集所述电力变压器的环境温度值的温度无线传感器；设置在所述电力变压器的二次侧套管上，采集所述电力变压器的电流值的电流无线传感器。优选的，所述数据接收器为无线接收器。优选的，所述数据转换器为IEC61850协议变送器。优选的，所述电流无线传感器为线圈式电流无线传感器。本实用新型公开的电力变压器评估系统，通过设置在电力变压器上的数据采集器采集所述电力变压器的环境温度值及电流值，并将其传输至数据接收器，由所述数据接收器将所述环境温度值及电流值传输至数据转换器，所述数据转换器将其转化为预设格式，并将转化后的数据传输至上位机，由所述上位机根据接收的数据，获得相应的增容评估意见。所述电力变压器评估系统，通过实时把握电力变压器的环境温度和电流，评估所述电力变压器允许的增容能力，从而能够保证电力变压器的稳定运行。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例公开的一种电力变压器评估系统与电力变压器的连接情况不意图；图2为本实用新型实施例公开的一种电力变压器评估系统的结构示意图；图3为本实用新型实施例公开的变压器内部温度分布示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。为了实现能够实时对电力变压器的增容运行情况进行实时评估，本实用新型提供了一种电力变压器评估系统，参见图1所提供的所述电力变压器评估系统与电力变压器的连接关系示意图，所述电力变压器评估系统与电力变压器5相连接，其中所述电力变压器评估系统包括:数据采集器1、数据接收器2、数据转换器3和上位机4，其中，所述数据采集器1，用于采集所述电力变压器的环境温度值及电流值；所述数据接收器2与所述数据采集器I相连接，用于接收所述数据采集器I传输的所述环境温度值和电流值；所述数据转换器3与所述数据接收器2相连接，用于接收所述数据接收器2传输的所述环境温度值和电流值，并将其转化为预设格式的数据；所述上位机4与所述数据转换器3相连接，用于接收所述转化后的环境温度值和电流值，并根据所述环境温度值和电流值，获取相应的增容评估意见。本实用新型公开的电力变压器评估系统，通过设置在电力变压器上的数据采集器采集所述电力变压器的环境温度值及电流值，并将其传输至数据接收器，由所述数据接收器将所述环境温度值及电流值传输至数据转换器，所述数据转换器将其转化为预设格式，并将转化后的数据传输至上位机，由所述上位机根据接收的数据，获得相应的增容评估意见。所述电力变压器评估系统，通过实时把握电力变压器的环境温度和电流，评估所述电力变压器允许的增容能力，从而能够保证电力变压器的稳定运行。具体来说，所述数据采集器I为无线传感器。参见图2所示的电力变压器评估系统的结构示意图，所述无线传感器包括:温度无线传感器11和电流无线传感器12，其中，所述温度无线传感器11设置在所述电力变压器表面，用于采集所述电力变压器的环境温度值，实际应用时，其一般采用的规格为:频段为2.4GHz，量程为-40至200摄氏度，精度为0.1摄氏度，有效传输距离为100米，当然，也可选用其他规格的温度无线传感器。所述温度无线传感器11可通过磁性或粘胶贴于变压器表面，也可以设置在所述电力变压器5的附近，以实现测量变压器表面或者附近的环境温度。所述电流无线传感器12设置在所述电力变压器的二次侧套管上，用于采集所述电力变压器I的电流值。所述电流无线传感器12采用的规格一般为:频段为2.4GHz，有效传输距离为100米，量程为0-1000A，精度为1A，当然，也可以选用其他规格的电流无线传感器，本实用新型不作限定。为了使所述电流无线传感器牢固设置在所述电力变压器上，所述电流无线传感器一般选用线圈式电流无线传感器，并通过线圈的形式将其套在变压器二次侧套管外。在采集到所述电力变压器5附近的环境温度值及变压器二次侧电流值后，所述数据采集器I会将其经过模数转换后，通过无线的方式发送至放置在机房内的数据接收器中。另外，为了便于数据的传输，所述数据接收器2为无线数据接收器，一般来说，所述无线数据接收器器能够接受多达255个无线传感器采集的数据，并自动区分其数据来自于温度传感器或电流传感器。所述数据转换器3在接收到所述数据接收器2传输的环境温度值和电流值后，将其转化为预设格式。IEC61850是新一代的变电站网络通信体系，是全世界唯一的变电站网络通信标准，应用广泛。因此，所述数据转换器3 —般选用IEC61850数据转换器，将采集到的环境温度值和电流值自动封装为IEC61850协议，并通过以太网传送至上位机4。所述上位机4能够解析IEC61850协议，读取温度及电流数据，通过内置的变压器增容评估模块，对环境温度和电流值进行分析后，得出变压器增容评估意见。本实用新型公开的温度无线传感器11，安装于电力变压器上或电力变压器附近，电流无线传感器12安装在二次侧套管上，用于采集电力变压器附近的环境温度和电力变压器的二次侧电流。温度无线传感器11和电流无线传感器12将采集到的数据经过模数转换后通过无线的方式发送至机房的无线数据接收器。无线数据接收器将采集到的环境温度值和电流值传输至IEC61850数据转换器，经所述IEC61850数据转换器封装后以IEC61850协议标准传送至上位机。上位机内置变压器增容评估模块，能够对环境温度和电流值进行分析后给出变压器增容评估意见。在所述无线数据接收器向所述IEC61850数据转换器传输数据时，可通过RS485通信接口和/或USB接口，实现所述无线数据接收器与所述IEC61850数据转换器之间的连接。另外，所述上位机4在根据所述温度值和电流值，获取相应的增容评估意见时，主要是通过变压器内的温升。变压器内温升是变压器运行的重要参数，能够直接反反映变压器的运行状况。GB/T15164-1994《油浸式电力变压器负载导则》中明确指出:“绕组最热区域内达到的温度，是变压器负载值的最主要限制因素，故应尽一切努力来准确地确定这一温度值”。所述上位机4在进行增容评估时，在变压器的热传递过程中提取出如下特征温度:顶层油温升、底层油温升、绕组平均温升、热点温升、环境温度。具体来说，基于以下三个合理假设的基础上，变压器内的温度分布情况可由图3表不:a.对不同的冷却方式，均认为油箱内的油温从底部到顶部是线性增加；b.在绕组任何位置处，绕组导线的温升从下到上呈线性增加。在图中该温升直线平行于油的温升直线；[0039]c.考虑到杂散损耗、各局部油流的差别和导线上可能附着的纸层，热点温升比b中所述的绕组顶部导线的温升高。其中，在图3中，横轴表示温度值，纵轴表示油升的高度。具体在进行增容评估时，参见图2所公开的热分布图可知，电力变压器的绕组热点温度eh可通过以下公式表示:0h(t)=9a(t) + A 0o(t) + A 0h(t)①其中，0a为环境温度，Λ Θ。为顶层油温升，即顶层油温度对环境温度的梯度，Δ 0h(t)为热点温升，即热点温度对顶层油温的梯度。其中，所述环境温度Qa即为根据数据采集器采集获取到的温度值，具体来说，可以是根据温度无线传感器采集到的温度值。根据负载电流和环境温度，采用微分方程法，可获取描述顶层油温度的微分方程为:
权利要求1.一种电力变压器评估系统,其特征在于,包括: 采集电力变压器的环境温度值及电流值的数据采集器； 与所述数据采集器相连接，接收所述数据采集器传输的所述环境温度值和电流值的数据接收器； 与所述数据接收器相连接，接收所述数据接收器传输的所述环境温度值和电流值，并将其转化为预设格式的数据的数据转换器； 与所述数据转换器相连接，接收所述转化后的环境温度值和电流值，并根据所述环境温度值和电流值，获取相应的增容评估意见的上位机。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据采集器为无线传感器。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述无线传感器包括: 设置在所述电力变压器表面，采集所述电力变压器的环境温度值的温度无线传感器；设置在所述电力变压器的二次侧套管上，采集所述电力变压器的电流值的电流无线传感器。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据接收器为无线接收器。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据转换器为IEC61850协议变送器。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电流无线传感器为线圈式电流无线传感器。
专利摘要本实用新型涉及电力设备的状态监测领域，特别是涉及一种电力变压器评估系统。本实用新型公开的电力变压器评估系统，包括数据采集器、数据接收器、数据转换器和上位机，其中通过设置在电力变压器上的数据采集器采集所述电力变压器的环境温度值及电流值，并将其传输至数据接收器，由所述数据接收器将所述环境温度值及电流值传输至数据转换器，所述数据转换器将其转化为预设格式，并将转化后的数据传输至上位机，由所述上位机根据接收的数据，获得相应的增容评估意见。所述电力变压器评估系统，通过实时把握电力变压器的环境温度和电流，评估所述电力变压器允许的增容能力，从而能够保证电力变压器的稳定运行。
文档编号G01R31/00GK203164318SQ20122074840
公开日2013年8月28日 申请日期2012年12月30日 优先权日2012年12月30日
发明者赵璞, 蔡轼, 戴瑞海, 江涌, 杨振, 李琦, 董丹煌, 孙景钌, 周毅, 徐欢, 韩峰, 施正钗, 俞凯, 陆千毅 申请人:温州电力局, 国家电网公司