基于4G技术的变压器负荷容量远程在线监测系统的制作方法

本发明涉及一种变压器负荷容量在线监测系统，为变压器健康运行提供了一种非常重要的辅助手段。

背景技术：

配电变压器是配电网中的关键设备之一，承担着电压变换、电能分配的任务。配电变压器直接面向终端用户，对保障配电网的安全稳定运行具有重大意义，在变压器运行过程中，水分、氧气、热量和其他材料的作用会使变压器绝缘材料发生老化，当绝缘材料老化至一定程度时，变压器因为电气性能和机械性能劣化无法满足配电网要求而退役，因此，变压器的绝缘老化程度可作为判断变压器寿命的依据，影响变压器老化速度的主要因素包括运行温度、环境湿度、氧气浓度、负荷，其中运行温度和负荷最为关键，因此可以通过改变变压器运行温度，减少变压器负载来延缓变压器的老化速率，达到配电网中在役变压器寿命优化的目的，为此本发明提出了一种基于4G技术的变压器负荷容量远程在线监测系统，利用监测变压器铁芯温升及运行负荷，实现变压器负荷控制，延缓变压器老化，对保障电力系统的安全运行具有非常重要的意义。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，如何利用温度传感器，电压和电流互感器，结合专用电能质量检测芯片，实现变压器负荷运行状况实时监测。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于4G技术的变压器负荷容量远程在线监测系统，包括变压器现场监测单元、后台数据管理中心；变压 器现场监测单元与后台数据管理中心采用4G无线方式连接；后台数据管理中心最多可以连接256台变压器现场监测单元。

变压器现场监测单元包括A相电流互感器、B相电流互感器、C相电流互感器、A相电流调理电路、B相电流调理电路、C相电流调理电路、A相电压互感器、B相电压互感器、C相电压互感器、A相电压调理电路、B相电压调理电路、C相电压调理电路、电压中性点、专用电能质量处理芯片、微处理器电路、拨码开关电路、A相温度传感器、B相温度传感器、C相温度传感器、液晶显示电路、按键电路、通信接口电路、电源电路、时钟电路；A相电流互感器的输出端与A相电流调理电路的输入端连接；A相电流调理电路的输出端与专用电能质量处理芯片的电流输入接口连接；B相电流互感器的输出端与B相电流调理电路的输入端连接；B相电流调理电路的输出端与专用电能质量处理芯片的电流输入接口连接；C相电流互感器的输出端与C相电流调理电路的输入端连接；C相电流调理电路的输出端与专用电能质量处理芯片的电流输入接口连接；A相电压互感器输出端与A相电压调理电路的输入端连接；A相电压调理电路的输出端与专用电能质量处理芯片的电压输入接口连接；B相电压互感器输出端与B相电压调理电路的输入端连接；B相电压调理电路的输出端与专用电能质量处理芯片的电压输入接口连接；C相电压互感器输出端与C相电压调理电路的输入端连接；C相电压调理电路的输出端与专用电能质量处理芯片的电压输入接口连接；电压中性点的输出端与专用电能质量处理芯片的电压输入接口连接；专用电能质量处理芯片的输出端与微处理器电路输入端的I/O口连接；液晶显示电路的输入端与微处理器电路输入端的I/O口连接；拨码开关电路和按键电路的输出端与微处理器电路输入端的I/O口连接；通信接口电路的输入输出 端与微处理器电路输入端的通信接口连接；电源电路的输出端与微处理器电路输入端的电源端连接；时钟电路的输出端与微处理器电路输入端的I/O口连接。

专用电能质量处理芯片采用IDT90E36。

电源电路采用交流110-220V供电。

后台数据管理中心可以对现场运行多台变压器工作电压、工作电流、有功功率、无功功率、视在功率、1-31次电压和电流谐波含量、变压器铁芯温升监测，并进行数据统计分析，预测变压器负荷及健康状况。

电压互感器采用2mA/2mA电流互感器。

本发明的积极效果是：(1)利用IDT90E36专用电能质量芯片实现变压器工作电压、工作电流、有功功率、无功功率、视在功率、1-31次电压和电流谐波含量；(2)后台数据管理中心可以对现场运行多台变压器进行数据统计分析，预测每台变压器负荷及健康状况。

附图说明

图1为基于4G技术的变压器负荷容量远程在线监测系统原理结构图。

图2为变压器现场监测单元原理结构图。

具体实施方式

如附图1所示，一种基于4G技术的变压器负荷容量远程在线监测系统，包括变压器现场监测单元、后台数据管理中心；变压器现场监测单元与后台数据管理中心采用4G无线方式连接；后台数据管理中心最多可以连接256台变压器现场监测单元。

如附图2所示，变压器现场监测单元包括A相电流互感器、B相电流互感器、C相电流互感器、A相电流调理电路、B相电流调理电路、C相电流调理电 路、A相电压互感器、B相电压互感器、C相电压互感器、A相电压调理电路、B相电压调理电路、C相电压调理电路、电压中性点、专用电能质量处理芯片、微处理器电路、拨码开关电路、A相温度传感器、B相温度传感器、C相温度传感器、液晶显示电路、按键电路、通信接口电路、电源电路、时钟电路；A相电流互感器的输出端与A相电流调理电路的输入端连接；A相电流调理电路的输出端与专用电能质量处理芯片的电流输入接口连接；B相电流互感器的输出端与B相电流调理电路的输入端连接；B相电流调理电路的输出端与专用电能质量处理芯片的电流输入接口连接；C相电流互感器的输出端与C相电流调理电路的输入端连接；C相电流调理电路的输出端与专用电能质量处理芯片的电流输入接口连接；A相电压互感器输出端与A相电压调理电路的输入端连接；A相电压调理电路的输出端与专用电能质量处理芯片的电压输入接口连接；B相电压互感器输出端与B相电压调理电路的输入端连接；B相电压调理电路的输出端与专用电能质量处理芯片的电压输入接口连接；C相电压互感器输出端与C相电压调理电路的输入端连接；C相电压调理电路的输出端与专用电能质量处理芯片的电压输入接口连接；电压中性点的输出端与专用电能质量处理芯片的电压输入接口连接；专用电能质量处理芯片的输出端与微处理器电路输入端的I/O口连接；液晶显示电路的输入端与微处理器电路输入端的I/O口连接；拨码开关电路和按键电路的输出端与微处理器电路输入端的I/O口连接；通信接口电路的输入输出端与微处理器电路输入端的通信接口连接；电源电路的输出端与微处理器电路输入端的电源端连接；时钟电路的输出端与微处理器电路输入端的I/O口连接。

专用电能质量处理芯片采用IDT90E36。

电源电路采用交流110-220V供电。

后台数据管理中心可以对现场运行多台变压器工作电压、工作电流、有功功率、无功功率、视在功率、1-31次电压和电流谐波含量、变压器铁芯温升监测，并进行数据统计分析，预测变压器负荷及健康状况。

电压互感器采用2mA/2mA电流互感器。