基于plc与嵌入式系统的潜油用变压器自动检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于变压器自动检测领域。
【背景技术】
[0002] 潜油电栗专用变压器在参数检测时，早期的参数测量采用手动操作、人工读数的 方法。该测试方法测试的效率低、速度慢、测量结果准确度低。因此，传统的手动测试方法 不能满足变压器参数测试的需求，需要设计一套自动化的潜油电栗专用变压器参数测试系 统。
[0003] 随着电力变压器技术的发展，上世纪40年代，德国、美国、苏联均建立了电力变压 器测试标准；70年代，日本开始研究基于微机的变压器参数测试系统；80年代后期，美国和 日本均设计与开发出了功能较为完善的变压器微机自动测试系统；90年代末期，美国、日 本、德国等发达国家在电力变压器的自动测试系统研究方面进入到了实际生产应用阶段。 该时期国内对变压器的自动参数测试系统研究尚处于理论研究与局部应用阶段。
[0004] 国内从上世纪80年代开始，利用手动技术对电力变压器的各项参数进行测试与 计量，该阶段，测试效率低下，速度慢，测试精度低、管理困难。90年代中期，哈尔滨理工大 学利用8098单片机和AST-286微机系统设计了一套电力变压器综合测试系统，该系统在大 庆油田变压器试验中心顺利试用，效果良好。90年代末期，西北电力试验研究院联合渭河 发电有限责任公司发了一套电力变压器参数测试系统。2000年后，华南理工大学，山东电 力大学、广州电力公司、大庆石油管理局供电公司、北京电力研究中心等均对通用的电力变 压器自动参数测试系统进行了深入的研究。取得了较好的研究成果，测试系统功能较为齐 全，但也存在成本过高、对复杂试验数据处理和报表输出需要人工干预等问题，实际应用效 果与国外相比尚有差距，故设计基于PLC与嵌入式技术的潜油电栗专用变压器自动检测系 统，以提高试验检测系统的智能化和自动化水平。
【发明内容】
[0005] 本发明是为了解决现有变压器自动检测系统自动化水平低的问题，本发明提供了 一种基于PLC与嵌入式系统的潜油用变压器自动检测系统。
[0006] 基于PLC与嵌入式系统的潜油用变压器自动检测系统，它包括PLC控制系统、电机 驱动单元、调压器、中间变压器、电压互感器组、电流互感器组、电力参数采集分析单元和多 路一体化温度变送器；
[0007] PLC控制系统通过电机驱动单元控制调压器，调压器用于调节中间变压器的电压 变化，中间变压器用于给被试变压器提供电流，电流互感器组用于采集中间变压器与被试 变压器间的交流电流信号，并将采集的交流电流信号一路反馈至PLC控制系统，另一路送 至电力参数采集分析单元；
[0008] 电压互感器组用于采集中间变压器输出的交流电压信号和被试变压器输出的交 流电压信号，并将采集的中间变压器输出的交流电压信号反馈至PLC控制系统，将采集的 被试变压器输出的交流电压信号送至电力参数采集分析单元，
[0009] 电力参数采集分析单元用于对接收的交流电流和交流电压信号进行分析处理，并 将获得电流模拟信号和电压模拟信号送至PLC控制系统，
[0010] 多路一体化温度变送器用于采集被试变压器的温度信号，并将采集的温度信号送 至PLC控制系统，
[0011] PLC控制系统用于电压及电流互感器组的自动切换控制、连续调压自动控制、数据 采点自动控制、手动操作控制及连锁报警控制。
[0012] 所述的基于PLC与嵌入式系统的潜油用变压器自动检测系统，它还包括嵌入式系 统智能终端，嵌入式系统智能终端通过485总线与PLC控制系统进行通信，并用于对电力参 数及多路温度的集中监视、试验项目的选择及参数输入、试验结果的分析处理及试验结果 报告的管理及打印，
[0013] 嵌入式系统智能终端还用于通过485总线接收电力参数采集分析单元的测量和 分析数据。
[0014] 所述的基于PLC与嵌入式系统的潜油用变压器自动检测系统，它还包括打印机， 打印机用于打印嵌入式系统智能终端形成的试验结果报告。
[0015] 所述的基于PLC与嵌入式系统的潜油用变压器自动检测系统，它还包括报警单 元，报警单元用于接收PLC控制系统输出的报警控制信号，并进行报警。
[0016] 所述的嵌入式系统智能终端内部嵌入有系统控制软件模块、硬件设备接口软件模 块和数据库管理软件模块，
[0017] 系统控制软件模块用于监视和控制自动化设备，
[0018] 硬件设备接口软件模块用于与自动化设备进行数据交换，
[0019] 数据库管理软件模块用于管理系统试验检测数据。
[0020] 所述的PLC控制系统、电机驱动单元、调压器、中间变压器、电压互感器组、电流互 感器组、电力参数采集分析单元和多路一体化温度变送器封装在同一控制柜中。
[0021] 本发明依据国家标准（GB/T 16750.3)对于潜油电栗机组中电力变压器的工作要 求，设计出基于PLC与嵌入式技术的潜油用变压器自动检测系统。所设计的自动检测系统 针对电动潜油栗专用变压器（容量为35~350KVA，初级电压为6~6. 3KV，次级电压为 380V~3KV)，采用自动的方法，进行空载、负载、温升试验及感应耐压试验等常规试验，还 可以对变压器的其它性能参数指标进行分析和自动诊断功能。实现和完成基于PLC与嵌入 式技术的潜油用变压器自动检测系统设计。
[0022] 所设计的基于PLC与嵌入式系统的潜油用变压器自动检测系统其主要技术指标 如表1所示：
[0023] 表1变压器自动检测系统主要技术指标
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[0025] 本发明所述的基于PLC与嵌入式系统的潜油用变压器自动检测系统具有以下三 个方面的实施效果：
[0026] 1、采用集散型式的网络结构
[0027] 系统采用上、下位机的集散控制结构，其间只需要通过一条485总线连接。该系统 在进行变压器各项试验过程中，下位机设计的PLC控制系统主要完成如下任务：
[0028] (1)电压及电流互感器的自动切换控制
[0029] (2)连续调压自动控制 [0030] (3)数据采点自动控制
[0031] (4)手动操作控制及连锁报警控制
[0032] 上位机设计的嵌入式系统智能终端主要完成如下任务：
[0033] (1)电力参数及多路温度的集中监视
[0034] (2)试验项目的选择及参数输入
[0035] (3)试验结果的分析及处理
[0036] (4)试验结果报告的管理及打印
[0037] 2、采用高性能、高精度的采集单元
[0038] 系统采用先进的多功能电力参数采集分析单元来测量、记录所有的试验所需的电 参量，包括：电压、电流、频率、有功、无功、视在功率、功率因数及频率，其还具有谐波分析和 波形记录等功能，采集分析单元具有模拟量输出口，将电压和电流测量值输出给PLC控制 系统；同时其还通过其具有的RS-485接口将测量和分析数据传送给嵌入式系统智能终端。
[0039] 系统还采用了一体化的温度采集单元，其信号输出给PLC控制系统。
[0040] 3、系统布线简洁、性能稳定且易于维护
[0041] 由于除