一种配电变压器的综合在线监测装置的制造方法
【专利摘要】本发明是一种用于配电变压器的综合在线监测装置，包括信号调理及滤波电路、主控电路、通信电路和电源电路，所述电源电路为所述主控电路和通信电路供电，所述主控电路与所述通信电路通过RS323串口电路通信连接，所述主控电路的信号接口与所述信号调理及滤波电路相连，所述信号调理及滤波电路通过屏蔽检测线与分布在变压器中的红外光谱传感器、超高频和超声波传感器、电流互感器、电压互感器、温度传感器以及压力传感器相连。本发明终端设备安装在配变现场，采集模拟信号并经过调理、滤波和模数转换等处理后，再经单片机智能判断，将配电变压器异常信息通过GSM网络发送短息至监控中心和配电值班手机。监控中心监测系统软件根据所得到的配电变压器运行状况信息，给出故障配电变压器具体位置、故障类型等预警提示。
【专利说明】
一种配电变压器的综合在线监测装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种在线监测装置，具体地说是一种用于配电变压器的综合在线监测装置，电力设备在线监测装备技术领域。
【背景技术】
[0002]电力变压器作为电力系统最主要、最昂贵的设备之一，其安全运行对保障供电可靠性有着重要意义。为提高电力系统运行的可靠性，减少故障及事故引起的经济损失，要定期对变压器进行绝缘预防性试验。如果变压器停电进行预防性试验，将会影响正常的供电。因此，变压器运行状况在线监测受到越来越多的重视。
[0003]目前大多数在线监测系统是对单一设备的单一参数进行监测，而要反映变压器的运行状况，靠单一性能指标，都只能从某一侧面反映其绝缘状态，很难全面的反映变压器的运行状态。此外由于这类监测设备工作环境比较复杂，工作温度高、受电磁影响大，往往会因电磁干扰造成采样精度降低，故障检测出现不准的情况，而且常处于高温的工作环境中会直接缩短监测装置的使用寿命。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种用于配电变压器的综合在线监测装置，不仅能够对配电变压器的多个数据进行同时在线监测，还能够有效消除电磁干扰对设备精度的影响，提高监测装置的使用寿命。
[0005]本发明解决以上技术问题的技术方案是:提供一种用于配电变压器的综合在线监测装置，包括信号调理及滤波电路、主控电路、通信电路和电源电路，所述电源电路为所述主控电路和通信电路供电，所述主控电路与所述通信电路通过RS323串口电路通信连接，所述主控电路的信号接口与所述信号调理及滤波电路相连，所述信号调理及滤波电路通过屏蔽检测线与分布在变压器中的红外光谱传感器、超高频和超声波传感器、电流互感器、电压互感器、温度传感器以及压力传感器相连，所述信号调理及滤波电路和主控电路采用防串扰PCB板制成，
所述PCB板由上至下依次为电气层、绝缘层、粘合导热层和散热层，所述绝缘层由组合物A与组合物B按质量比1:3-3.5加热挤出制得，其中组合物A按质量份数计包括以下组分:低密度聚乙烯3-4份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物3-4份，改性剂0.5-1份，氯丁橡胶13-14份、甲基乙烯基硅橡胶15-25份、甲基乙烯基硅橡胶3-4份、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙酯共聚物13-14份;组合物B按质量份数计包括以下组分:交联聚乙烯:35-42份，乙烯-醋酸乙烯共聚物:15-18份，十二烷基磺酸钠:4-7份，氯化钙:2-5份，钛酸钡:1-3份，氧化镁:1-2份，二氧化硅:2-5份，NX2040固化剂:11 -14份，过氧化物交联剂:5_9份，乙撑双硬脂酰胺:5_8份，二月桂酸二丁基锡:3-6份，过氧化二叔丁基:2-8份，复合稀土: 2-3份;所述复合稀土化学成分质量百分含量为:Nd: 6-13%，Ce: 3-7%，Er: 6-10%，Pr: 6-13%，Pm: 3-5%，余量为 La ；
所述粘合导热层为被聚合物组合物包覆的铝颗粒，所述聚合物组合物按质量份数计包括以下组分:苯乙烯类热塑性弹性体35-40份，三氯乙酸8-12份，羟乙基纤维素5-10份，热塑性聚合物树脂10-13份，氧化硅粉4-8份，氢氧化铝5-7份；
所述散热层为热辐射涂层或金属粉末涂层。
[0006]本发明的进一步限定技术方案:前述的用于配电变压器的综合在线监测装置，所述主控电路上设有外设接口和显示接口，在所述外设接口上连接输入键盘，在所述显示接口上连接显示器。
[0007]前述的用于配电变压器的综合在线监测装置，所述屏蔽检测线由内至外依次为导体、阻燃填充料、屏蔽线网层和绝缘层，所述阻燃填料为氢氧化铝阻燃填料，所述绝缘层的成分按质量份数计包括以下组分:三元乙丙橡胶:45-50份，硬脂酸钠:11-17份，氧化锌:2-8份，硫羰基二甲胺:3-5份，耐磨碳黑:1-5份，抗老剂:2-4份，阻燃剂5-8份、防冻剂:1-3份;所述阻燃剂按氢氧化铝:氢氧化镁=5:1.8的比例混合。
[0008]进一步的，前述的用于配电变压器的综合在线监测装置，所述主控电路选用STC12C5A32AD作为主控芯片。
[0009]本发明的有益效果是:本发明在变压器油中溶解气体及微水监测方面采用了先进的近红外光谱技术，配合电子传感器技术，能够对变压器油中产生的氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙炔、乙烯、乙烷和微水进行定量定性的分析。在局部放电监测方面采用声电联合技术，综合采用超高频和超声波检测技术法，可有效地解决现场干扰环境下局放信号检测的灵敏度问题，提高检测结果可信度，同时能够对局放源进行定位，且定位精度高。变压器套管在线监测采用穿芯式零磁通微电流传感器技术，监测套管的电压参数、介损参数以及所处的环境因素，综合来判断套管的安全性能。变压器铁芯接地电流在线监测采用全新的CT电磁技术和数字集成技术，用于测量交流漏电流等技术参数。变压器绕组测温采用光纤测量技术，实时准确的测量绕组各测点温度，衡量变压器的性能。
[0010]本发明终端设备安装在配变现场，采集模拟信号并经过调理、滤波和模数转换等处理后，再经单片机智能判断，将配电变压器异常信息通过GSM网络发送短息至监控中心和配电值班手机。监控中心监测系统软件根据所得到的配电变压器运行状况信息，给出故障配电变压器具体位置、故障类型等预警提示，持值班手机人员根据故障短信提示，可安排有关人员及时消除配电变压器异常及故障。GSM通信网络是监测点和监控中心之间传输数据的桥梁，现场状态信息数据通过网络传输到监控中心。
[0011]本发明的电路板结构采用防串扰PCB板和屏蔽检测线的配合，这样可以防止配变现场的干扰造成设备的采样精度降低，故障检测出现不准的情况，也能够延长监测装置的使用寿命。
【附图说明】
[0012]图1为本发明硬件结构示意图。
[0013]图2为实施例1中信号调理电路图。
【具体实施方式】
[0014]实施例1
本实施例提供一种用于配电变压器的综合在线监测装置，结构如图1所示，包括信号调理及滤波电路、主控电路、通信电路和电源电路，电源电路为主控电路和通信电路供电，主控电路与通信电路通过RS323串口电路通信连接，主控电路的信号接口与信号调理及滤波电路相连，主控电路选用STC12C5A32AD作为主控芯片，通信电路选择SMCOM公司的SHOOO模块，电源电路采用广州华芯电子科技有限公司生产的HX-12V2A开关电源，此开关电源具有温度保护、过流保护及短路保护，AC90-240V宽电压输入，高低压隔离，DC12V输出，体积小巧，431精确稳压。信号调理及滤波电路通过屏蔽检测线与分布在变压器中的红外光谱传感器、超高频和超声波传感器、电流互感器、电压互感器、温度传感器以及压力传感器相连，本实施例选用的信号调理及滤波电路，即先将电流信号再经过集成光电耦合器件，光电耦合器使得输入输出间有大于1010 Ω的绝缘电阻，两端系统隔离开来，避免输出反馈对输入产生干扰，再由信号调理电路进行整合处理;主控电路上设有外设接口和显示接口，在外设接口上连接输入键盘，在显示接口上连接显示器，信号调理及滤波电路和主控电路采用防串扰PCB板制成。
[0015]防串扰PCB板由上至下依次为电气层、绝缘层、粘合导热层和散热层，绝缘层由组合物A与组合物B按质量比1:3加热挤出制得，其中组合物A按质量份数计包括以下组分:低密度聚乙烯3份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物3份，改性剂0.5份，氯丁橡胶13份、甲基乙烯基硅橡胶18份、甲基乙烯基硅橡胶3份、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙酯共聚物13份;组合物B按质量份数计包括以下组分:交联聚乙烯:35份，乙烯-醋酸乙烯共聚物:15份，十二烷基磺酸钠:4份，氯化钙:2份，钛酸钡:2份，氧化镁:I份，二氧化硅:2份，NX2040固化剂:11份，过氧化物交联剂:5份，乙撑双硬脂酰胺:5份，二月桂酸二丁基锡:3份，过氧化二叔丁基:2份，复合稀土: 2份;复合稀土化学成分质量百分含量为:Nd: 6%，Ce: 3%，Er: 6%，Pr: 6%，Pm: 3%，余量为La ；
粘合导热层为被聚合物组合物包覆的铝颗粒，聚合物组合物按质量份数计包括以下组分:苯乙烯类热塑性弹性体35份，三氯乙酸8份，羟乙基纤维素5份，热塑性聚合物树脂10份，氧化硅粉4份，氢氧化铝5份;散热层为金属粉末涂层。
[0016]本实施例的蔽检测线由内至外依次为导体、阻燃填充料、屏蔽线网层和绝缘层，阻燃填料为氢氧化铝阻燃填料，绝缘层的成分按质量份数计包括以下组分:三元乙丙橡胶:45份，硬脂酸钠:14份，氧化锌:4份，硫羰基二甲胺:3份，耐磨碳黑:2份，抗老剂:2份，阻燃剂:6份、防冻剂:2份;阻燃剂按氢氧化铝:氢氧化镁=5:1.8的比例混合。
[0017]实施例2
本实施例是结构与实施例1结构相同，区别在于采用的防串扰PCB板和蔽检测线。
[0018]防串扰PCB板由上至下依次为电气层、绝缘层、粘合导热层和散热层，绝缘层由组合物A与组合物B按质量比1: 3.5加热挤出制得，其中组合物A按质量份数计包括以下组分:低密度聚乙烯3份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物4份，改性剂0.5份，氯丁橡胶13份、甲基乙烯基硅橡胶25份、甲基乙烯基硅橡胶3份、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙酯共聚物14份;组合物B按质量份数计包括以下组分:交联聚乙烯:35份，乙烯-醋酸乙烯共聚物:15份，十二烷基磺酸钠:6份，氯化妈:4份，钛酸钡:3份，氧化镁:2份，二氧化娃:5份，NX2040固化剂:14份，过氧化物交联剂:9份，乙撑双硬脂酰胺:8份，二月桂酸二丁基锡:3份，过氧化二叔丁基:8份，复合稀土: 3份；复合稀土化学成分质量百分含量为:Nd: 13%，Ce: 7%，Er: 6%，Pr: 13%，Pm: 5%，余量为La;
粘合导热层为被聚合物组合物包覆的铝颗粒，聚合物组合物按质量份数计包括以下组分:苯乙烯类热塑性弹性体40份，三氯乙酸12份，羟乙基纤维素5份，热塑性聚合物树脂13份，氧化硅粉8份，氢氧化铝7份;散热层为金属粉末涂层。
[0019]本实施例的蔽检测线由内至外依次为导体、阻燃填充料、屏蔽线网层和绝缘层，阻燃填料为氢氧化铝阻燃填料，绝缘层的成分按质量份数计包括以下组分:三元乙丙橡胶:50份，硬脂酸钠:17份，氧化锌:6份，硫羰基二甲胺:4份，耐磨碳黑:5份，抗老剂:4份，阻燃剂8份、防冻剂:3份;阻燃剂按氢氧化铝:氢氧化镁=5:1.8的比例混合。
[0020]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
【主权项】
1.一种用于配电变压器的综合在线监测装置，包括信号调理及滤波电路、主控电路、通信电路和电源电路，其特征在于:所述电源电路为所述主控电路和通信电路供电，所述主控电路与所述通信电路通过RS323串口电路通信连接，所述主控电路的信号接口与所述信号调理及滤波电路相连，所述信号调理及滤波电路通过屏蔽检测线与分布在变压器中的红外光谱传感器、超高频和超声波传感器、电流互感器、电压互感器、温度传感器以及压力传感器相连，所述信号调理及滤波电路和主控电路采用防串扰PCB板制成， 所述PCB板由上至下依次为电气层、绝缘层、粘合导热层和散热层，所述绝缘层由组合物A与组合物B按质量比1:3-3.5加热挤出制得，其中组合物A按质量份数计包括以下组分:低密度聚乙烯3-4份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物3-4份，改性剂0.5-1份，氯丁橡胶13-14份、甲基乙烯基硅橡胶15-25份、甲基乙烯基硅橡胶3-4份、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙酯共聚物13-14份;组合物B按质量份数计包括以下组分:交联聚乙烯:35-42份，乙烯-醋酸乙烯共聚物:15-18份，十二烷基磺酸钠:4-7份，氯化钙:2-5份，钛酸钡:1-3份，氧化镁:1-2份，二氧化硅:2-5份，NX2040固化剂:11 -14份，过氧化物交联剂:5_9份，乙撑双硬脂酰胺:5_8份，二月桂酸二丁基锡:3-6份，过氧化二叔丁基:2-8份，复合稀土: 2-3份;所述复合稀土化学成分质量百分含量为:Nd: 6-13%，Ce: 3-7%，Er: 6-10%，Pr: 6-13%，Pm: 3-5%，余量为 La ； 所述粘合导热层为被聚合物组合物包覆的铝颗粒，所述聚合物组合物按质量份数计包括以下组分:苯乙烯类热塑性弹性体35-40份，三氯乙酸8-12份，羟乙基纤维素5-10份，热塑性聚合物树脂10-13份，氧化硅粉4-8份，氢氧化铝5-7份； 所述散热层为热辐射涂层或金属粉末涂层。2.根据权利要求1所述的用于配电变压器的综合在线监测装置，其特征在于:所述主控电路上设有外设接口和显示接口，在所述外设接口上连接输入键盘，在所述显示接口上连接显示器。3.根据权利要求1所述的用于配电变压器的综合在线监测装置，其特征在于:所述屏蔽检测线由内至外依次为导体、阻燃填充料、屏蔽线网层和绝缘层，所述阻燃填料为氢氧化铝阻燃填料，所述绝缘层的成分按质量份数计包括以下组分:三元乙丙橡胶:45-50份，硬脂酸钠:11-17份，氧化锌:2-8份，硫羰基二甲胺:3-5份，耐磨碳黑:1-5份，抗老剂:2-4份，阻燃剂5-8份、防冻剂:1-3份;所述阻燃剂按氢氧化铝:氢氧化镁=5:1.8的比例混合。4.根据权利要求1所述的用于配电变压器的综合在线监测装置，其特征在于:所述主控电路选用STC12C5A32AD作为主控芯片。
【文档编号】G01K11/32GK106019092SQ201610319804
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】吴为, 赵登峰
【申请人】江苏麟派电力科技有限公司