变压器油温校验系统及方法与流程

1.本发明实施例涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种变压器油温校验系统、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.目前，在变压器处于运行状态时，其内部的油温是一个随着变压器负荷和环境温度不断变化的量，因此，对变压器油温的测量是监测电气设备安全运行的基础和关键指标之一。
3.在实际的变压器油温监测过程中，经常出现现场主变压器油温表读数与后台显示的油温不一致的情况，此时，则需要工作人员前往变压器现场，利用诸如高精度电流钳表等工具对相关参数进行测量，在得到测量结果后，还需要通过复杂的计算才能够得到主变压器的油温。
4.因此，相关技术提供的方案中，以人工的方式去现场校验变压器油温过程十分繁琐，校验效率较低。


技术实现要素：

5.本发明提供一种变压器油温校验系统及方法，以自动化的方式确定出变压器实际油温，避免了传统的由工作人员手动确定油温的繁琐过程，提高了变压器油温校验的效率。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种变压器油温校验系统，该系统包括：
7.电流采集模块，用于采集待处理电流信号，并将所述待处理电流信号传送至模拟数字转换模块；
8.模拟数字转换模块，用于将所述待处理电流信号转换为待处理数字信号，并将所述待处理数字信号传送至可编程逻辑控制模块；
9.可编程逻辑控制模块，用于根据预先编写的电流/温度转换程序处理所述待处理数字信号，得到对应的检测温度值，并将所述检测温度值写入人机接口模块；
10.人机接口模块，用于显示所述检测温度值，以根据所述检测温度值对待校验温度值进行校验。
11.第二方面，本发明实施例还提供了一种变压器油温校验方法，该方法包括：
12.在变压器油温表读数与后台系统读数不一致时，利用电流采集模块采集待处理电流信号；
13.利用模拟数字转换模块将所述待处理电流信号转换为待处理数字信号；
14.利用可编程逻辑控制模块中预先编写的电流/温度转换程序处理所述待处理数字信号，得到对应的检测温度值；
15.利用人机接口模块显示所述检测温度值，以根据所述检测温度值对待校验温度值进行校验。
16.本发明实施例的技术方案，变压器油温校验系统包括电流采集模块、模拟数字转
换模块、可编程逻辑控制模块以及人机接口模块，其中，电流采集模块用于采集待处理电流信号，并将待处理电流信号传送至模拟数字转换模块；模拟数字转换模块，用于将待处理电流信号转换为待处理数字信号，并将待处理数字信号传送至可编程逻辑控制模块；可编程逻辑控制模块用于根据预先编写的电流/温度转换程序处理待处理数字信号，得到对应的检测温度值，并将检测温度值写入人机接口模块；人机接口模块用于显示检测温度值，以根据检测温度值对待校验温度值进行校验。针对于现场主变压器油温表读数与后台显示的油温不一致的情况，通过开发变压器油温校验系统并将其部署在现场，即可以自动化的方式确定出变压器实际油温，避免了传统的由工作人员手动确定油温的繁琐过程，提高了变压器油温校验的效率。
附图说明
17.为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。
18.图1为本发明实施例一所提供的一种变压器油温校验系统的结构框图；
19.图2为本发明实施例二所提供的一种变压器油温校验系统的结构框图；
20.图3为本发明实施例三所提供的一种变压器油温校验方法的流程示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
22.实施例一
23.图1为本发明实施例一所提供的一种变压器油温校验系统的结构框图，本实施例可适用于的情况，可执行本发明其他实施例所提供的变压器油温检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。如图1所示，该系统具体包括：电流采集模块110、模拟数字转换模块120、可编程逻辑控制模块130以及人机接口模块140。下面结合图1对整体系统以及系统中各模块进行详细说明。
24.电流采集模块110，用于采集待处理电流信号，并将待处理电流信号传送至模拟数字转换模块120。
25.具体的，对于现场的变压器，尤其是主变压器来说，通常可以采用含复合式传感器的温度指示控制器对变压器中的油温进行测量，可以理解为，在压力式温度控制器温包结构上增加一套热电阻装置，进一步的，将铂电阻对应的温度信号从温控器的接线上引出，并通过控制电缆将温度信号传到控制室的温度变送器，使温度变送器以4～20ma的电流输出，将该电流信号传送至测控装置并经过处理后，即可得到变压器对应的油温值。
26.基于此，在本实施例中，电流采集模块110采集的待处理电流信号即是温度变送器输出的电流信号，同时，该电流信号也与变压器当前状态实际油温值相对应。可以理解，电流采集模块110可以是任意包含电流传感器的装置，至少用于采集反映变压器油温的电流
信号，同时，在该装置内，还可以包括隔离放大器、滤波器等，本公开实施例在此不做具体的限定。当电流采集模块110采集到待处理电流信号后，即可将该信号传送至模拟数字转换模块120。
27.模拟数字转换模块120，用于将待处理电流信号转换为待处理数字信号，并将待处理数字信号传送至可编程逻辑控制模块130。
28.其中，模拟数字转换模块120即是a/d转换器(analog to digital converter，adc)，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件，具体的，由于数字信号本身不具有实际意义，仅表示一个相对大小，因此任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准，例如，较为常见的参考标准为最大的可转换信号大小，对应的，输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。可以理解，在模拟数字转换模块120中至少包括将模拟信号转换为数字信号的电路，基于该电路，可以将时间连续、幅值也连续的模拟信号转换为时间离散、幅值也离散的数字信号。同时需要说明的是，在模拟数字转换模块进行a/d转换的过程中，一般都需要经过取样、保持、量化以及编码四个过程。
29.在本实施例中，当模拟数字转换模块120接收到电流采集模块110传递的待处理电流信号后，即可对其进行a/d转换，从而得到与待处理电流信号相对应的待处理数字信号。为了基于该待处理数字信号对应的变压器实际油温值，模拟数字转换模块120还需要将待处理数字信号传送至可编程逻辑控制模块130。
30.可编程逻辑控制模块130，用于根据预先编写的电流/温度转换程序处理待处理数字信号，得到对应的检测温度值，并将检测温度值写入人机接口模块140。
31.其中，可编程逻辑控制模块(programmable logic controller，plc)是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统，该模块采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。基于此，可以理解，plc即是一种具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器，可以将控制指令随时载入内存进行存储与执行。具体来说，可编程逻辑控制模块130可以由中央处理单元cpu、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模拟转换等功能单元组成。
32.在本实施例中，载入至可编程逻辑控制模块130中的控制指令可以是变电站工作人员预先编写的电流/温度转换程序，其中，电流/温度转换程序涉及多个运算过程，至少用于待处理电流值与变压器油温值之间的数值转换。可以理解为，可编程逻辑控制模块130读取到模拟数字转换模块120传送的待处理数字信号后，可以基于电流/温度转换程序执行单位换算，从而得到与待处理数字信号对应的变压器油温值，即，得到与待处理数字信号相对应的检测温度值。
33.进一步的，在可编程逻辑控制模块130经过数据处理得到对应的检测温度值后，为了向工作人员反馈将检测温度值，还需要通过plc将检测温度值写入人机接口模块140中。
34.人机接口模块140，用于显示所述检测温度值，以根据所述检测温度值对待校验温度值进行校验。
35.具体来说，人机接口模块140可以包括显示单元，同时，显示单元与可编程逻辑控制模块130相连接，也即是说，plc确定出变压器当前的检测温度值后，即可将该值写入到人机接口模块中，并通过显示单元将该值显示在目标显示界面上。
36.进一步的，为了实现对变压器油温的校验，人机接口模块140还可以自动将检测温度值与变压器的待校验温度值进行比对，当两者的差值处于预设阈值范围内时，则表明待校验温度值准确，当两者的差值达到或超过预设阈值，则表明待校验温度值并非变压器实际油温，同时，基于检测温度值将待校验温度值进行替换，并在显示单元的目标显示界面上向工作人员显示对应的提示信息。
37.本实施例所提供的技术方案，变压器油温校验系统包括电流采集模块、模拟数字转换模块、可编程逻辑控制模块以及人机接口模块，其中，电流采集模块用于采集待处理电流信号，并将待处理电流信号传送至模拟数字转换模块；模拟数字转换模块，用于将待处理电流信号转换为待处理数字信号，并将待处理数字信号传送至可编程逻辑控制模块；可编程逻辑控制模块用于根据预先编写的电流/温度转换程序处理待处理数字信号，得到对应的检测温度值，并将检测温度值写入人机接口模块；人机接口模块用于显示检测温度值，以根据检测温度值对待校验温度值进行校验。针对于现场主变压器油温表读数与后台显示的油温不一致的情况，通过开发变压器油温校验系统并将其部署在现场，即可以自动化的方式确定出变压器实际油温，避免了传统的由工作人员手动确定油温的繁琐过程，提高了变压器油温校验的效率。
38.本发明实施例所提供的变压器油温校验系统可执行本发明其它实施例所提供的变压器油温校验方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
39.值得注意的是，上述装置所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明实施例的保护范围。
40.实施例二
41.图2为本发明实施例二所提供的一种变压器油温校验系统的结构框图，在前述实施例的基础上，变压器油温校验系统还包括数字模拟转换模块，用于将可编程逻辑控制模块生成的待处理数字信号转换为对应的校验电流信号，并将校验电流信号传送至测控装置，以实现对测控装置的自动化校验；同时，在模拟数字转换模块以及数字模拟转换模块中，模拟电路与数字电路之间采用光耦合器进行隔离，从而确保数据传输不是通过电气连接或者泄露路径，避免了安全风险；通过引入与人机接口模块相连接的编程器，使工作人员在远程输入变压器温度关联数据的情况下，即可快速得到相应的电流/温度转换程序。其具体的实施方式可以参见本实施例的技术方案。其中，与上述实施例相同或者相应的技术术语在此不再赘述。
42.如图2所示，变压器油温校验系统可以是一种一体化的油温校验装置，由plc模块与其他特殊功能模块构成。同时，plc模块与各特殊模块之间通过扩展总线连接，与特殊模块之间的数据传输和参数设置可以通过from/to指令实现。其中，扩展总线是将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线，可以理解为，模块与模块之间的一组进行互联和传输信息的信号线，所传输的信息包括指令、数据和地址等；同时，本领域技术人员应当理解，在from/to指令中，from指令是将plc关联的特殊模块的缓冲存储器bfm的内容读取到可编程逻辑控制器的指令，对应的，to指令是从plc对关联的特殊模块的缓冲存储器bfm写入输入的指令。
43.需要说明的是，模拟信号(如变送器发出的电流信号)在传输过程中由于电磁干扰
或者编译可能产生传输误差，因此根据本公开实施例一种的变压器油温校验系统对变压器的实际油温进行检测。然而，如果是用于处理变送器发出的电流信号、并将对应的温度值传送给后台的测控装置出现故障，也可能导致后台显示的温度值与现场的变压器油温表读数不一致。因此，在对变压器油温进行校验的过程中，还包括对测控装置的校验。其中，测控装置可以是集保护、测量、控制、监测、通讯、事件记录、故障录波、操作防误等多种功能于一体的保护装置，可以部署于变压器附近的控制室中，是构成变电站、发电电厂用电等电站综合自动化系统的智能电气设备。
44.基于此，为了对控制室中与该变压器相关联的测控装置进行校验，还需要在实施例一所提供变压器油温校验系统上添加新的模块。具体的，在实施例一所提供的变压器油温校验系统的基础上，还可以增设数字模拟转换模块，该模块作为特殊功能模块与plc模块相关联，用于采集可编程逻辑控制模块生成的待处理数字信号，并将与待处理数字信号对应的校验电流信号传送至测控装置。
45.可以理解，数字模拟转换模块即是d/a转换器(digital to analog converter，dac)，与模拟数字转换模块相类似，在数字模拟转换模块中至少包括将数字信号转换为模拟信号的电路。在本实施例中，当plc模块对待处理电流信号进行处理，并得到对应的待处理数字信号后，即可将其写入到数字转换模块的缓冲存储器中。进一步的，数字模拟转换模块可以基于待处理数字信号转换得到对应的用于校验测控装置的校验电流信号，并将该校验电流信号传送至测控装置。当测控装置根据校验电流信号生成对应的温度值后，通过将该温度值与人机显示模块中显示单元显示的检测温度值进行比对，即可实现对测控装置的校验。
46.在实际应用过程中，本公开实施例中所述的模拟数字转换模块可以是fx2n-2ad模拟量输入模块，具体的，该模块作为plc中一款模拟量的特殊功能模块，可用于将2点的模拟输入(电压输入和电流输入)转换成12位的数字值，并将这个值传送到plc模块中。对应的，数字模拟转换模块可以是fx2n-2da模拟量输出模块，具体的，该模块用于将2点的数字量转换成电压(0～10vdc)或电流(dc4～20ma)的模拟量输出，通过模拟量控制外围设备(如本实施例中的测控装置)。本领域技术人员应当理解，以fx2n-2da模拟量输出模块为例，该模块两个通道均可以实现数模转换，根据对端子的设备之，可以实现电流输出，转换速度为4ms/ch，当该模块通过扩展总线与plc模块相连接时，可占用8个i/o端子。
47.同时，在fx2n-2ad模拟量输入模块或fx2n-2da模拟量输出模块中，为了满足安全规定或者降低接地环路的噪声，模拟电路与数字电路之间采用光耦合器进行隔离，从而确保数据传输不是通过电气连接或者泄露路径，避免了安全风险。
48.在本实施例中，可选的，电流采集模块与温度变送器相连接，以采集温度变送器生成的待处理电流信号；其中，所述温度变送器用于将与变压器油温相关联的温度信号转换为待处理电流信号。
49.在实施例一所提供的变压器油温校验系统的基础上，可选的，还可以包括编程器，其中，可编程逻辑控制模块通过扩展总线与所述编程器相连接；所述编程器，用于接收所述人机接口模块发送的变压器温度关联数据，基于所述变压器温度关联数据生成所述电流/温度转换程序，并将所述电流/温度转换程序写入缓冲寄存器中，以供所述可编程逻辑控制模块调用。
50.具体来说，编程器为可编辑的集成电路写入数据的工具，主要用于单片机/存储器之类的芯片的编程，编程器与编程软件配合使用，主要修改只读存储器中的程序。可以理解为，在本实施例中，人机接口模块与至少一个图形操作终端(即以可视化的形式为工作人员开发的用于人机交互的终端)相关联，进一步的，当工作人员通过人机接口模块中的图形操作终端，输入变压器温度范围等数据后，编程器即可确定出对应的变压器温度关联数据，进而基于这些数据生成对应的电流/温度转换程序，可以理解，输入数据的工作人员即是目标用户。当编程器为plc模块生成电流/温度转换程序后，如果plc模块接收到待处理电流信号，通过调用编程器生成的电流/温度转换程序即可得到与待处理电流信号相对应的检测温度值。
51.在实施例一所提供的变压器油温校验系统的基础上，可选的，还可以包括电源模块，用于向所述变压器油温校验系统供电。
52.需要说明的是，在实际应用过程中，在构建本公开实施例所述的变压器油温校验系统的过程中，除plc模块之外，每个特殊功能模块都有一个确定的地址编号，基于该编号可以使plc准确确定出指定的特殊功能模块。示例性的，可以由最靠近plc模块的特殊功能模块开始按顺次编号，当变压器油温校验系统搭建完毕后，也就确定出所有特殊功能模块的编号。本领域技术人员应当理解，对于各特殊功能模块来说，其具体的编号方式可以根据实际情况进行选择，本公开实施例在此不做具体的限定。
53.本实施例的技术方案，在实施例一所提供的变压器油温校验系统的基础上，变压器油温校验系统还包括数字模拟转换模块，用于将可编程逻辑控制模块生成的待处理数字信号转换为对应的校验电流信号，并将校验电流信号传送至测控装置，以实现对测控装置的自动化校验；同时，在模拟数字转换模块以及数字模拟转换模块中，模拟电路与数字电路之间采用光耦合器进行隔离，从而确保数据传输不是通过电气连接或者泄露路径，避免了安全风险；通过引入与人机接口模块相连接的编程器，使工作人员在远程输入变压器温度关联数据的情况下，即可快速得到相应的电流/温度转换程序
54.实施例三
55.图3为本发明实施例三所提供的一种变压器油温校验方法的流程示意图，本实施例可适用于对变压器的油温以及控制室中的测控装置进行校验的情况，该方法可以由本公开实施例一、二中的变压器油温校验系统来执行。
56.如图3所示，该方法具体包括如下步骤：
57.s310、在变压器油温表读数与后台系统读数不一致时，利用电流采集模块采集待处理电流信号。
58.在本实施例中，电流采集模块采集的待处理电流信号即是温度变送器输出的电流信号，同时，该电流信号也与变压器当前状态实际油温值相对应。可以理解，电流采集模块可以是任意包含电流传感器的装置，至少用于采集反映变压器油温的电流信号，同时，在该装置内，还可以包括隔离放大器、滤波器等，本公开实施例在此不做具体的限定。当电流采集模块采集到待处理电流信号后，即可将该信号传送至模拟数字转换模块。
59.在实际应用过程中，可选的，利用电流采集模块，采集温度变送器生成的待处理电流信号。其中，温度变送器用于将与变压器油温相关联的温度信号转换为待处理电流信号。
60.s320、利用模拟数字转换模块将待处理电流信号转换为待处理数字信号。
61.其中，模拟数字转换模块即是a/d转换器，在模拟数字转换模块进行a/d转换的过程中，一般都需要经过取样、保持、量化以及编码四个过程。具体的，当模拟数字转换模块接收到电流采集模块传递的待处理电流信号后，即可对其进行a/d转换，从而得到与待处理电流信号相对应的待处理数字信号。为了基于该待处理数字信号对应的变压器实际油温值，模拟数字转换模块还需要将待处理数字信号传送至可编程逻辑控制模块。
62.s330、利用可编程逻辑控制模块中预先编写的电流/温度转换程序处理所处理数字信号，得到对应的检测温度值。
63.其中，可编程逻辑控制模块即是采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。基于此，可以理解，plc即是一种具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器，可以将控制指令随时载入内存进行存储与执行。具体来说，可编程逻辑控制模块可以由中央处理单元cpu、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模拟转换等功能单元组成。
64.在本实施例中，载入至可编程逻辑控制模块中的控制指令可以是变电站工作人员预先编写的电流/温度转换程序，其中，电流/温度转换程序涉及多个运算过程，至少用于待处理电流值与变压器油温值之间的数值转换。可以理解为，可编程逻辑控制模块读取到模拟数字转换模块传送的待处理数字信号后，可以基于电流/温度转换程序执行单位换算，从而得到与待处理数字信号对应的变压器油温值，即，得到与待处理数字信号相对应的检测温度值。
65.进一步的，在可编程逻辑控制模块经过数据处理得到对应的检测温度值后，为了向工作人员反馈将检测温度值，还需要通过plc将检测温度值写入人机接口模块中。
66.s340、利用人机接口模块显示检测温度值，以根据检测温度值对待校验温度值进行校验。
67.其中，人机接口模块可以包括显示单元，同时，显示单元与可编程逻辑控制模块相连接，也即是说，plc确定出变压器当前的检测温度值后，即可将该值写入到人机接口模块中，并通过显示单元将该值显示在目标显示界面上。
68.进一步的，为了实现对变压器油温的校验，人机接口模块还可以自动将检测温度值与变压器的待校验温度值进行比对，当两者的差值处于预设阈值范围内时，则表明待校验温度值准确，当两者的差值达到或超过预设阈值，则表明待校验温度值并非变压器实际油温，同时，基于检测温度值将待校验温度值进行替换，并在显示单元的目标显示界面上向工作人员显示对应的提示信息。
69.s350、利用数字模拟转换模块采集可编程逻辑控制模块生成的待处理数字信号，并将待处理数字信号对应的校验电流信号传送至测控装置。
70.在本实施例中，为了对控制室中与该变压器相关联的、用于根据校验电流信号生成对应的温度值测控装置进行校验，还需要利用数字模拟转换模块采集可编程逻辑控制模块生成的待处理数字信号。可以理解，数字模拟转换模块即是d/a转换器，与模拟数字转换模块相类似，在数字模拟转换模块中至少包括将数字信号转换为模拟信号的电路。在本实施例中，当plc模块对待处理电流信号进行处理，并得到对应的待处理数字信号后，即可将其写入到数字转换模块的缓冲存储器中。进一步的，数字模拟转换模块可以基于待处理数
字信号转换得到对应的用于校验测控装置的校验电流信号，并将该校验电流信号传送至测控装置。当测控装置根据校验电流信号生成对应的温度值后，通过将该温度值与人机显示模块中显示单元显示的检测温度值进行比对，即可实现对测控装置的校验。
71.本实施例的技术方案，在变压器油温表读数与后台系统读数不一致时，利用电流采集模块采集待处理电流信号；利用模拟数字转换模块将待处理电流信号转换为待处理数字信号；利用可编程逻辑控制模块中预先编写的电流/温度转换程序处理所处理数字信号，得到对应的检测温度值；利用人机接口模块显示检测温度值，以根据检测温度值对待校验温度值进行校验；利用数字模拟转换模块采集可编程逻辑控制模块生成的待处理数字信号，并将待处理数字信号对应的校验电流信号传送至测控装置，以自动化的方式确定出变压器实际油温，避免了传统的由工作人员手动确定油温的繁琐过程，提高了变压器油温校验的效率；同时，将可编程逻辑控制模块生成的待处理数字信号转换为对应的校验电流信号，并将校验电流信号传送至测控装置，实现了对测控装置的校验。
72.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。