专利名称：一种变压器风冷控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于大型变压器的智能控制技术领域，涉及一种变压器风冷控制装置。
背景技术：
目前，国内220kV及以上变电站的主变压器一般采用强油风冷冷却方式，控制主变风冷系统的装置大多还是采用接触器、中间继电器和时间继电器等有触点继电器实现对冷却系统投入或切断的逻辑控制。虽能实现部分自动控制功能，但功能很不完善，已不能适应智能电网的无人值守要求。特别是冷却设备与外部装置的连接仍然采用电缆硬连接方 式，没有网络通讯功能，使变电站运行集控中心不能实时监控主变风冷系统的工作状态和故障情况。申请人:参考《电力电子技术》、《嵌入式系统的设计》，利用电力电子技术和嵌入式技术设计了一种变压器风冷控制装置。该装置采用ColdFire 微处理器完成相关模拟量的采集、运算、处理以及多路通信，使用高度集成的FPGA芯片保证了对开入量、开出继电器逻辑的实时控制；简化线路连接，节省大量电缆，满足智能电网的需求。
实用新型内容本实用新型提供了一种安全可靠、经济、实时的变压器风冷控制装置。本实用新型所采用的技术方案是一种变压器风冷控制装置，包括用于采集变压器的负荷电流、顶层油温以及绕组温度的模拟量的4-20mA模拟量采集板、电源模块、CPU控制模块、用于采集变压器风冷系统的每台风机继电器状态、风机空开、缺相状态量的开入量米集板、开出量输出板、通讯模块以及LED灯显示模块，其中，所述4-20mA模拟量采集板、开入量采集板、开出量输出板、通讯模块均通过总线板与(PU控制模块相连，所述LED等显示模块及电源模块连接在总线板上。所述通讯模块通过以太网接口或RS485方式与后台设备相连；所述4_20mA模拟量采集板包括有4路温度采集通道，每个采集通道都直接接入PtlOO或Cu50温度传感器输出的4-20mA模拟量，同时支持直接接入变送器接口输出的直流信号。本实用新型变压器风冷控制装置至少具有以下优点本实用新型减少了原有控制回路中的接触器、继电器等有触点继电器器件，装置本身体积较小，节省了变压器本体柜的体积。节省电缆，接线简单，可靠性得到提高，可以根据变压器负载变化、变压器油温和绕组变化，实时改变风机转速，不但节约电能，减低噪音，而且可延长变压器的寿命，达到了理想的效果。
图I是本实用新型变压器风冷控制装置的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型变压器风冷控制装置做详细描述请参阅图I所示，一种变压器风冷控制装置，包括4_20mA模拟量采集板、电源模块、CPU控制模块、开入量采集板、开出量输出板、通讯模块以及LED灯显示模块。变压器的负荷电流、顶层油温以及绕组温度的模拟量值分别传输到4-20mA模拟量采集板，4-20mA模拟量采集板再将采集数据通过总线形式发送到CPU控制模块，然后通过通讯模块以以太网或者RS485方式传输到后台设备；变压器风冷系统的每台风机继电器状态、风机空开、缺相状态量发送到开入量采集板，然后通过CAN总线发送到CPU控制模块；LED灯显示模块通过CAN总线板和CPU控制模块相连，指示变压器风冷系统的监测状况并报警。所述每个模拟量采集模块有4路温度采集通道，每个采集通道都可直接接入PtlOO或Cu50温度传感器输出的4-20mA模拟量，同时也支持直接接入变送器接口输出的0-5V、0-10V、4-20mA、0-10mA等直流信号，其测量精度均可以达到O. I级。 所述每个开入量采集模块支持5路开入量通道，装置一共支持80路开关量变位遥信，开关量为220V/110V光电隔离输入，开入防抖时间可程序设定，安全可靠监视风冷系统的每一个状态。本实用新型装置一共支持22路开出量通道,开出量输出板可输出每台风机的故障信息、风机全停信息和装置自检信息，控制逻辑灵活可靠。每个模拟量采集通道都可以接变压器顶层油温传感器、绕组温度传感器的输出端。多路传感器输出端接到模拟量采集模块的输入端，数据经过相应的处理、计算通过总线方式和CPU控制模块相连。CPU控制模块接到采集数据后对其进行计算、还原，一方面通过M0DUBUS协议发送到后台设备，另一方面通过CAN总线方式发送到显示模块，用以显示变压器的顶层油温、绕组温度等信息的实时监测情况；每个开入量通道都可以接入220V/110V光电隔离输入的开关量，通过总线方式和CPU控制模块相连，CPU控制模块接到数据后对其进行处理，一方面通过M0DUBUS协议发送到后台设备，另一方面通过CAN总线方式发送到显示模块，用以显示风冷系统中每个风机运行方式和状态等监测情况。如图I所示通讯模块与CPU控制模块通过总线板连接。通讯模块包括I个以太网通讯接口和2个RS485通讯接口，根据预先定义好的通信规约将监测到的变压器风冷系统实时状态送到后台设备。本实用新型LED灯显示模块通过CAN总线和CPU控制模块相连。运行过程中CPU控制模块根据采集到的变压器顶层油温、绕组温度等模拟量和运行方式、控制方式等开入量的信息做出判断，将判断的结果通过LED灯显示模块显示出来，使得现场运行人员可直观观察。本实用新型的LED灯显示模块总共有36个LED指示灯工作、通信、告警指示灯以及18个故障指示灯。其中工作指示灯分别用于风冷系统双电源切换模式的指示和两组风机切换模式的指示，通信指示灯用于该装置与后台的通信方式的指示，告警指示灯用于模拟量信号超门限告警指示，18个故障指示灯分别表示每个风机、油泵的故障情况。以上所述仅为本实用新型的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。
权利要求1.一种变压器风冷控制装置，其特征在于包括用于采集变压器的负荷电流、顶层油温以及绕组温度的模拟量的4-20mA模拟量采集板、电源模块、CPU控制模块、用于采集变压器风冷系统的每台风机继电器状态、风机空开、缺相状态量的开入量采集板、开出量输出板、通讯模块以及LED灯显示模块，其中，所述4-20mA模拟量采集板、开入量采集板、开出量输出板、通讯模块均通过总线板与CPU控制模块相连，所述LED等显示模块及电源模块连接在总线板上。
2.如权利要求I所述的一种变压器风冷控制装置，其特征在于所述通讯模块通过以太网接口或RS485方式与后台设备相连。
3.如权利要求I所述的一种变压器风冷控制装置，其特征在于所述4-20mA模拟量采集板包括有4路温度采集通道，每个采集通道都直接接入PtlOO或Cu50温度传感器输出的4-20mA模拟量，同时支持直接接入变送器接口输出的直流信号。
专利摘要本实用新型提供了一种变压器风冷控制装置，包括4-20mA模拟量采集模块、电源模块、CPU控制模块、开入量采集模块、开出量输出模块、通讯模块以及LED灯显示模块。变压器的负荷电流、顶层油温以及绕组温度的模拟量值分别传输到4-20mA模拟量采集板，4-20mA模拟量采集板再将采集数据通过总线形式发送到CPU控制模块，然后通过通讯模块以以太网或者RS485方式传输到后台设备；变压器风冷系统的每台风机继电器状态、风机空开、缺相等状态量发送到开入板采集板，然后通过CAN总线发送到CPU控制模块；LED灯显示模块通过CAN总线板和CPU控制模块相连，指示变压器风冷系统的监测状况并报警。
文档编号G05B19/418GK202486585SQ20112056709
公开日2012年10月10日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者严结实, 刘吕娜, 张杭 申请人:中国西电电气股份有限公司