一种变压器测温系统故障定位装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种变压器测温系统故障定位装置，包括单片机、模拟/数字转换模块、温度变送器、信号切换模块、电阻信号接口、电流信号接口、电压信号接口、采样电阻、热电阻、按键模块、显示模块和电源模块等；其中，所述热电阻通过信号切换模块与温度变送器相连，温度变送器的输出端并联一采样电阻后与模拟/数字转换模块的输入端相连；电阻信号接口与信号切换模块相连，电流信号接口并联另一采样电阻后与模拟/数字转换模块的输入端相连；电压信号接口直接与模拟/数字转换模块的输入端相连；单片机输入端分别与模拟/数字转换模块输出端、按键模块相连，单片机输出端分别与信号切换模块和显示模块相连。
【专利说明】一种变压器测温系统故障定位装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种变压器测温系统故障定位装置，属于电力系统【技术领域】。
【背景技术】
[0002]主变油温和绕组温度是保证其稳定运行的关键参数之一，通过测温系统可以实现这两项温度的实时监测，以此来达到监测主变运行状态的目的。测温系统主要由温度传感器1-1、油面温度显示器1-2、变送器1-3、电缆、后台转换器1-5及监控中心机1-4等组成，如附图1所示。也有一些早先的变电站，不通过变送器，直接把传感器信号连接到测控装置进行转换，再传送到后台。热电阻是最常用的温度传感器，其原理是电阻值随温度变化而变化，常见的有Pt 100、Cu 100、Cu50等。变送器的作用是把传感器输出的压力、电阻信号，转换成电压/电流信号，常见的信号有O飞V的电压信号和4~20 mA电流信号两种。电信号传输到测控装置后，经过装置内的转换器，把电信号转换成温度数值供保护和测控使用，并上送到后台监控，实现温度监测。
[0003]由于测温系统存在多个环节，如果任一个环节出现故障，都可以导致后台显示温度出现偏差。即便各个环节的误差都在允许范围之内，最不利的情况下，所有误差正向叠加，也可能导致结果出现较大偏差。目前故障排查的方法是用万用表测量各环节的电信号，记录并换算成温度值。一个正常运行的系统，各环节换算所得的温度值应一致，通过查找温度值突变环节，就可以定位故障。但由于各个变电站所用的温度变送器型号不一致，因而换算关系也不尽相同；现在测温电阻中以Ptioo为主流，但其他测温材料也有运用，不同材料所对应的温度/电阻特性也不相同，这给故障的排查进一步增加了难度。据统计，数据换算及资料查阅在故障排查过程中占据60%以上的时间，成为快速准确定位故障的主要制约因素。
[0004]有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种变压器测温系统故障定位装置，本案由此产生。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种变压器测温系统故障定位装置，提高测温系统故障排查效率及准确度。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是:
[0007]—种变压器测温系统故障定位装置，包括单片机、模拟/数字转换模块、温度变送器、信号切换模块、电阻信号接口、电流信号接口、电压信号接口、采样电阻、热电阻、按键模块、显示模块和电源模块等；其中，所述热电阻通过信号切换模块与温度变送器相连，温度变送器的输出端并联 一采样电阻后与模拟/数字转换模块的输入端相连；电阻信号接口与信号切换模块相连，电流信号接口并联另一采样电阻后与模拟/数字转换模块的输入端相连；电压信号接口直接与模拟/数字转换模块的输入端相连；单片机输入端分别与模拟/数字转换模块输出端、按键模块相连，单片机输出端分别与信号切换模块和显示模块相连，电源模块分别为模拟/数字转换模块、温度变送器和显示模块供电。
[0008]作为优选，上述单片机采用51系列单片机，具体可以采用型号为STC90C51的单片机。
[0009]作为优选，上述电源模块包括12V可充电电池，以及并联在可充电电池输出端的5V电源芯片、24V电源芯片，5V电源芯片的输出端与模拟/数字转换模块相连，24V电源芯片的输出端与温度变送器、显示模块相连。
[0010]作为优选，上述模拟/数字转换模块采用型号为PCF8591的模拟/数字转换芯片。
[0011]作为优选，上述信号切换模块采用继电器切换。
[0012]作为优选，上述采样电阻采用250欧姆的高精度电阻。
[0013]作为优选，上述温度送变器采用型号为SBWZ的温度送变器。
[0014]上述变压器测温系统故障定位装置工作时，先通过按键模块进行通道选择:
[0015]当选择电阻通道时，先进行“自检”，单片机收到自检信号后，控制信号切换模块切换到热电阻，“自检”合格后进入“测量”模式，继电器切换到电阻信号接口，电阻信号通过接口和继电器，输入到温度变送器，温度变送器将电阻信号转换为电流信号，电流信号经过250欧姆的高精度第一采样电阻，转换为电压信号，输入到模拟/数字转换模块；当选择电流通道时，电流信号通过电流信号接口输入，然后通过250欧姆的高精度第二采样电阻，转换为电压信号，输入到模拟/数字转换模块；当选择电压通道时，电压信号直接通过电压信号接口输入到模拟/数字转换模块；上述转换后的电压信号经过模拟/数字转换模块转换成数字信号供单片机读取，单片机经数据处理后，将各个电阻值等信号通过显示单元将信息显不出来。
[0016]本实用新型变压器测温系统故障定位装置，通过换算各环节电信号所代表的温度值，将故障系统和标准系统逐环节进行对比，可以快速发现故障位置，提高故障排查的准确度；而且采用单片机可以瞬间完成温度值换算，大幅提高了故障排查的效率。
[0017]以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为现有技术中的变压器测温系统结构示意图；
[0019]图2为本实施例的变压器测温系统故障定位装置结构示意图；
[0020]图3为本实施例的变压器测温系统故障定位装置工作流程图。
【具体实施方式】
[0021]如图2所示，一种变压器测温系统故障定位装置，包括单片机1、模拟/数字转换模块2、温度变送器3、信号切换模块4、电阻信号接口 5、电流信号接口 6、电压信号接口 7、第一采样电阻8、第二采样电阻9、热电阻10、按键模块11、显示模块12和电源模块13等。其中，所述热电阻10和电阻信号接口 5分别通过信号切换模块4与温度变送器3相连，温度变送器3的输出端并联第一采样电阻8后与模拟/数字转换模块2的输入端相连；电流信号接口 6并联第二采样电阻9后与模拟/数字转换模块2的输入端相连；电压信号接口7直接与模拟/数字转换模块2的输入端相连；单片机I输入端分别与模拟/数字转换模块2输出端、按键模块11相连，单片机I输出端分别与信号切换模块4和显示模块12相连。上述变压器测温系统故障定位装置，通过换算各环节电信号所代表的温度值，将故障系统和标准系统逐环节进行对比，可以快速发现故障位置，提高故障排查的准确度；而且采用单片机可以瞬间完成温度值换算，大幅提高了故障排查的效率。
[0022]在本实施例中，所述电源模块13输入为12V可充电电池，输出为5V和24V。通过LM2576芯片实现12V到5V的转换，为模拟/数字转换模块2供电；通过MC34063芯片实现12V到24V的转换，为温度变送器3和显示模块13供电。标准热电阻10采用PtlOO，它在(TC时阻值为100欧姆，在100°C时它的阻值约为138.5欧姆。电阻信号接口 5、电流信号接口 6、电压信号接口 7采用接插件引出接口。信号切换模块4利用继电器来实现，通过单片机I控制。当选择“自检”模式时，切换到标准热电阻10 ;当选择“测量”模式时，切换到电阻信号接口 5。温度变送器采用SBWZ型号，对应的测温材料为PtlOO，量程为(Tl50°C，输出为20πιΑ直流电流信号。模拟/数字模块2要求被转换的电压信号取值为(T5V，模拟/数字模块2内的模拟/数字芯片选择PCF8591，是一个单片集成、单独供电、低功耗、8位CMOS数据获取器件，PCF8591具有4个模拟输入、I个模拟输出和I个串行I2 C总线接口，转换结果以I2C总线形式传输到单片机。第一采样电阻8和第二采样电阻9均采用250 Ω高精度电阻。
[0023]本实用新型的单片机I可以选择的51系列单片机，本实施例具体选择型号为STC90C51的单片机，与传统的8051单片机相比，具有更大的存储空间。
[0024]按键模块11采用普通的按键开关，包括6个按键，具体为:
[0025]Enter:对所选参数进行确认,并执行相应功能；
[0026]Cancel:保留原始参数,并返回到上一界面； [0027]丨\丨:改变位置变量数值，光标移动相应数值；
[0028]+/-:根据光标所在位置读取数值，并进行增减。
[0029]显示模块12采用型号为IXD12864的液晶显示屏，提供4行、每行16字符的显示空间。
[0030]上述变压器测温系统故障定位装置工作时，按下按键模块11 “Enter”键，进行通道选择:
[0031]当选择电阻通道时，先进行“自检”，单片机I收到自检信号后，控制信号切换模块4切换到热电阻10，“自检”合格后进入“测量”模式，继电器切换4到电阻信号接口 5，电阻信号通过接口 5和继电器，输入到温度变送器3，温度变送器将电阻信号转换为电流信号，电流信号经过250欧姆的高精度第一采样电阻8，转换为电压信号，输入到模拟/数字转换模块2 ；
[0032]当选择电流通道时，电流信号通过电流信号接口 6输入，然后通过250欧姆的高精度第二采样电阻9，转换为电压信号，输入到模拟/数字转换模块2 ；
[0033]当选择电压通道时，电压信号直接通过电压信号接口 7输入到模拟/数字转换模块2 ；
[0034]上述转换后的电压信号经过模拟/数字转换模块2转换成数字信号供单片机I读取，单片机经数据处理后，将各个电阻值等信号通过显示单元将信息显示出来。
[0035]上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属【技术领域】的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
【权利要求】
1.一种变压器测温系统故障定位装置，其特征在于:包括单片机、模拟/数字转换模块、温度变送器、信号切换模块、电阻信号接口、电流信号接口、电压信号接口、采样电阻、热电阻、按键模块、显示模块和电源模块；其中，所述热电阻通过信号切换模块与温度变送器相连，温度变送器的输出端并联一采样电阻后与模拟/数字转换模块的输入端相连；电阻信号接口与信号切换模块相连，电流信号接口并联另一采样电阻后与模拟/数字转换模块的输入端相连；电压信号接口直接与模拟/数字转换模块的输入端相连；单片机输入端分别与模拟/数字转换模块输出端、按键模块相连，单片机输出端分别与信号切换模块和显示模块相连，电源模块分别为模拟/数字转换模块、温度变送器和显示模块供电。
2.如权利要求1所述的一种变压器测温系统故障定位装置，其特征在于:所述单片机米用51系列单片机。
3.如权利要求2所述的一种变压器测温系统故障定位装置，其特征在于:所述单片机采用型号为STC90C51的单片机。
4.如权利要求1所述的一种变压器测温系统故障定位装置，其特征在于:所述电源模块包括12V可充电电池，以及并联在可充电电池输出端的5V电源芯片、24V电源芯片，5V电源芯片的输出端与模拟/数字转换模块相连，24V电源芯片与温度变送器、显示模块相连。
5.如权利要求1所述的一种变压器测温系统故障定位装置，其特征在于:所述模拟/数字转换模块采用型号为PCF8591的模拟/数字转换芯片。
6.如权利要求1所述的一种变压器测温系统故障定位装置，其特征在于:所述信号切换模块采用继电器切换。
7.如权利要求1所述的一种变压器测温系统故障定位装置，其特征在于:所述采样电阻采用250欧姆的高精度电阻。
8.如权利要求1所述的一种变压器测温系统故障定位装置，其特征在于:所述温度送变器采用型号为SBWZ的温度送变器。
【文档编号】G01K15/00GK203798468SQ201420175774
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】凌光, 宣荣生, 倪钱杭, 王志亮, 徐国勇, 高林, 何强 申请人:国家电网公司, 国网浙江省电力公司, 国网浙江省电力公司绍兴供电公司