一种基于物联网云平台的配变过载监测保护装置的制作方法

本实用新型涉及电网电力变压器综合保护技术领域，具体为一种基于物联网云平台的配变过载监测保护装置。

背景技术：

配变为配电网的关键设备，其安全运行直接影响了配电网供电可靠性。客户的超容量用电是一种违约行为，部分客户申报的用电容量已经无法满足自身需要，但为了少交电费、不交增容改造费用，而采用私自增容、物理降温等方式故意超容量用电，这使得变压器过载严重，增加了电网安全隐患，降低了供电质量。目前由于配变实时监测的关键参数少，配变保护功能不全，故损毁事故频发，给客户、供电部门带来设备危害及财产损失，以及停电引起的电量损失，还影响到供电的优质服务，引发其他客户投诉，严重影响其用电需求。

《DL/T572-2010电力变压器运行规程》条款4.1.3：自然循环冷却变压器顶层油温不宜经常超过85度；《GB/T1094.7-2008油浸式电力变压器负载导则》条款7.1：正常周期性负载下，变压器不得大于1.5倍额定电流，顶层油温不得大于105度。本实用新型按照上述规程对私自增容、物理降温等专变超载客户或过载严重的公用配变“瓶颈式”管理；运用物联网功能，通过远程信息监测控制功能代替人工管理，达到公司电费损失减少，公司及客户设备损毁数下降，管理成本降低的目的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于物联网云平台的配变过载监测保护装置，具有油温超限保护、负荷超载保护、功率积分差动保护的优点，解决了现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于物联网云平台的配变过载监测保护装置，包括外盒，所外盒的一侧安装有盖板，盖板上开设有屏幕孔，屏幕孔内安装有触摸屏，外盒的内部安装有嵌入式系统控制核心单元，所述嵌入式系统控制核心单元输入端电性连接有电源模块，嵌入式系统控制核心单元电性连接有第一TTL串口、第二TTL串口、GPIO口和ADC端口，第一TTL串口、第二TTL串口、GPIO口和ADC端口分别电性连接有通讯模块、GPRS无线模块、八口继电器模块和温度变送器，所述通讯模块电性连接有智能表，所述GPRS无线模块电性连接有云平台控制模块，云平台控制模块电性连接有远程终端，所述八口继电器模块电性连接有隔离继电器组，隔离继电器组通过输出电路电性连接有真空开关，所述温度变送器与电源模块电性连接，温度变送器电性连接有温度传感器。

优选的，所述温度传感器插入变压器油温孔中。

优选的，所述真空开关可使用空气开关跳合闸线圈替代。

优选的，所述八口继电器模块跳闸输出口接入开关的跳闸线圈，合闸输出口接入开关的合闸线圈。

优选的，所述远程终端为电力人员或用电客户的手机或其他平板电脑。

优选的，所述嵌入式系统控制核心单元与触摸屏电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本基于物联网云平台控制模块的配变过载监测保护装置，设有温度变送器和温度传感器，对变压器油温实时采集，通过嵌入式系统控制核心单元与设定值进行对比，超出设定范围时，通过八口继电器模块控制隔离继电器组跳闸，并且将信息发送至远程终端，实现油温超限保护的功能；通过通讯模电性连接有智能表，通讯模块分别从高、低压侧智能表实时采集配变负荷电流，根据变压器容量计算额定电流，超出设定范围时，则嵌入式系统控制核心单元发出跳闸命令，实现负荷超载保护功能；同时嵌入式系统控制核心单元以一分钟为周期分别获取电能表高、低压侧有功电量值，按倍率计算出电量差值，连续二次超出设定范围，启动则功率积分差动保护动作，具有功率积分差动保护功能。

附图说明

图1为本实用新型的外盒结构图；

图2为本实用新型的整体结构图；

图3为本实用新型的检测保护流程图；

图4为本实用新型的云端设备连接控制流程图。

图中：1、外盒；11、盖板；12、屏幕孔；13、触摸屏；2、电源模块；3、嵌入式系统控制核心单元；31、第一TTL串口；32、第二TTL串口；33、GPIO口；34、ADC端口；4、通讯模块；41、智能表；5、GPRS无线模块；51、云平台控制模块；52、远程终端；6、八口继电器模块；61、隔离继电器组；62、真空开关；7、温度变送器；71、温度传感器。

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做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。

请参阅图1-4，一种基于物联网云平台的配变过载监测保护装置，包括外盒1，外盒1的一侧安装有盖板11，盖板11上开设有屏幕孔12，屏幕孔12内安装有触摸屏13，外盒1的内部安装有嵌入式系统控制核心单元3，嵌入式系统控制核心单元3与触摸屏13电性连接，触摸屏13可对嵌入式系统控制核心单元3进行参数设置，嵌入式系统控制核心单元3通过触摸屏13进行洁面显示，嵌入式系统控制核心单元3输入端电性连接有电源模块2，电源模块2的采用SK8050S芯片，具备抗干扰，过温保护、过载保护、短路保护等功能，嵌入式系统控制核心单元3电性连接有第一TTL串口31、第二TTL串口32、GPIO口33和ADC端口34，第一TTL串口31、第二TTL串口32、GPIO口33和ADC端口34分别电性连接有通讯模块4、GPRS无线模块5、八口继电器模块6和温度变送器7，通讯模块4电性连接有智能表41，嵌入式系统控制核心单元3通过通讯模块4分别从智能表41的RS485口以DL/T645-2007通讯协议实时采集配变有功功率、电流值等电参量，GPRS无线模块5电性连接有云平台控制模块51，云平台控制模块51电性连接有远程终端52，远程终端52为电力人员或用电客户的手机或其他平板电脑，嵌入式系统控制核心单元3 GPRS无线模块5以TTL串口方式通讯，支持TCP/UDP协议，内嵌云平台控制模块51登录程序，嵌入式系统控制核心单元3与云平台控制模块51的数据传输为透传方式，八口继电器模块6电性连接有隔离继电器组61，隔离继电器组61通过输出电路电性连接有真空开关62，真空开关62可使用空气开关跳合闸线圈替代，八口继电器模块6跳闸输出口接入开关的跳闸线圈，合闸输出口接入开关的合闸线圈，跳合闸持续时间大于五秒，隔离继电器组61为 TTL低电平触发，隔离继电器组61线圈控制电压为5V，AC/DC220V电压通过继电器接点，控制真空开关62的跳合闸线圈，温度变送器7与电源模块2电性连接，温度变送器7电性连接有温度传感器71，温度传感器71插入变压器油温孔中，温度变送器7将温度传感器71阻值转换成对应0－3.25V的电压输入嵌入式系统控制核心单元3的ADC端口34。

工作过程：通过触摸屏13进行参数设定，温度传感器71插入变压器油温孔中实时采集油温值，当配变油温超越85℃达15秒，则嵌入式系统控制核心单元3发送预警信息至远程终端52，当配变油温超越105℃达15秒，则嵌入式系统控制核心单元3发出跳闸命令，隔离继电器组61控制跳闸，同时跳闸信息、开关位置推送至远程终端52，当油温小于85℃，有权限人员可通过APP下达合闸命令，嵌入式系统控制核心单元3通过通讯模块4分别从高、低压侧智能表41实时采集配变负荷电流，根据变压器容量计算额定电流，超出设定范围时，则嵌入式系统控制核心单元3发出跳闸命令，隔离继电器组61控制跳闸，同时跳闸信息、开关位置推送至远程终端52，嵌入式系统控制核心单元3以一分钟为周期分别获取电能表高、低压侧有功电量值，按倍率计算出电量差值，连续二次超出设定范围，启动则功率积分差动保护动作。

综上所述：本基于物联网云平台控制模块的配变过载监测保护装置，设有温度变送器7和温度传感器71，对变压器油温实时采集，通过嵌入式系统控制核心单元3与设定值进行对比，超出设定范围时，通过八口继电器模块6控制隔离继电器组61跳闸，并且将信息发送至远程终端52，实现油温超限保护的功能；通过通讯模块4电性连接有智能表41，通讯模块4分别从高、低压侧智能表41实时采集配变负荷电流，根据变压器容量计算额定电流，超出设定范围时，则嵌入式系统控制核心单元3发出跳闸命令，实现负荷超载保护功能；同时嵌入式系统控制核心单元3以一分钟为周期分别获取电能表高、低压侧有功电量值，按倍率计算出电量差值，连续二次超出设定范围，启动则功率积分差动保护动作，具有功率积分差动保护功能。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。