专利名称:变压器智能型电子控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型是一种变压器智能型电子控制器。包括：信号采集板，用于采集换流变压器的现场模拟信号；开关量输入模块，用于获得换流变压器的开关量状态信号；主处理器，连接所述信号采集板和开关量输入模块，获取换流变压器的现场模拟信号和开关量状态信号作为输入参数，通过运行风冷控制逻辑得到风扇起停、油流开关的控制信号；以太网通讯模块，连接所述主处理器，用于实现主处理器和控制中心之间的通信；触摸屏，连接所述主处理器，用于显示监控信息，获取外界的控制命令；出口控制模块，连接所述主处理器，用于向换流变压器输出风扇起停、油流开关的控制信号。本实用新型通过嵌入式的方式集成了变压器监控和风冷控制功能，极大的提高了产品的集成度、控制效率和灵活扩展性。
【专利说明】变压器智能型电子控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能控制领域，具体的说是一种对换流变压器进行监测的变压器智能型电子控制器。
【背景技术】
[0002]换流变压器是将送电端交流电力功率传送到整流器，或者从逆变器接受功率送到受电端交流电力系统。为了保证换流变压器的正常运行，需要对换流变压器整体的运行状态进行监视和控制。出于安全性、可靠性与经济性的考虑，需要采用一些装置对换流变压器的运行进行监测和控制，确保换流变压器安全可靠地工作。
[0003]在变压器电子控制器出现前，国内外在换流变压器监控领域，受各自业务能力的限制，变压器制造厂家对模拟量采集和通讯等技术不是很精通，同时监控厂家对变压器的特性也不了解，又不能直接参与变压器的风冷控制。所以以往的方案都是采用PLC对于变压器的监测和控制分别采用不同的装置来实现。产品的集成度不高，同时效率较低，功能的实现成本也比较高。
实用新型内容
[0004]针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种变压器智能型电子控制器。
[0005]本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是:一种变压器智能型电子控制器，包括:
[0006]信号采集板，用于采集换流变压器的现场模拟信号；
[0007]开关量输入模块，用于获得换流变压器的开关量状态信号；
[0008]主处理器，连接所述信号采集板和开关量输入模块，获取换流变压器的现场模拟信号和开关量状态信号作为输入参数，通过运行风冷控制逻辑得到风扇起停、油流开关的控制信号；
[0009]以太网通讯模块，连接所述主处理器，用于实现主处理器和控制中心之间的通
Is ;
[0010]触摸屏，连接所述主处理器，用于显示监控信息，获取外界的控制命令；
[0011]出口控制模块，连接所述主处理器，用于向换流变压器输出风扇起停、油流开关的控制信号。
[0012]所述信号采集板采集的现场模拟信号包括油位、压力、油温信号。
[0013]所述开关量输入模块通过继电器节点输出控制油流开关的合分以及风扇的起停的信号。
[0014]所述以太网通讯模块为采用IEC61850通讯规约实现2路10M/100M自适应以太网通讯的模块。
[0015]所述主处理器为333MHz 的 POWERPC MPC8313。
[0016]本实用新型具有以下优点及有益效果:
[0017]1.本实用新型通过嵌入式的方式集成了变压器监控和风冷控制功能，极大的提高了产品的集成度、控制效率和灵活扩展性；
[0018]2.本实用新型的出现增加国内换流变产品在国内外市场上的整体竞争力，同时本实用新型稍加定制后也可以用于其它一次设备的监测和控制。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型装置的硬件连接图；
[0020]图2为本实用新型的主处理器运行风冷控制逻辑的流程图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
[0022]如图1所示，变压器智能型电子控制器通过专用信号采集板来采集来自换流变压器的油位、压力、油温等现场模拟信号；并通过开关量输入模块连接换流变压器的风扇起停、油流开关等开关量信号，智能型电子控制器通过识别这些信号，对整个风冷控制过程进行实时监测；出口控制模块连接所述主处理器，用于通过出口控制模块的继电器节点输出控制油流开关的合分以及风扇的起停；主处理器连接所述信号采集板和开关量输入模块，根据换流变压器的油位、压力等现场模拟信号作为风冷控制逻辑的输入参数，通过运行风冷控制逻辑并通过相应的出口来控制风扇和油流开关，并通过开关量输入模块采集换流变压器的风扇起停、油流开关等开关量信号，从而对整个风冷控制逻辑进行控制。
[0023]本实用新型具备以太网通讯模块，连接所述主处理器，用于实现变压器智能型电子控制器的以太网通讯功能，和控制中心进行通讯，将变压器的油位、压力及风扇起停等状态信息发送给控制中心，并接收控制中心下发的控制命令，方便值班人员在控制中心对变压器的运行状态进行监控。触摸屏作为人机接口，方便运行人员在就地查看变压器的运行状态以及对风扇的起停以及油流开关的分合进行控制。本实用新型采用了 IEC61850通讯规约，来进行数据的采集和数据的上送。采集到的数据在装置里提供给一些高级应用，便于本地对换流变压器的运行状态的分析，同时也可以转发给控制中心。
[0024]本实用新型具有风冷控制功能，通过采集到开入状态和相关测量值，风冷控制根据相应逻辑处理，风冷控制可配置预测热点、顶部油温、绕组温度以及变压器负荷4种逻辑进行自动控制。同时风冷控制也支持本地和远端两种模式。
[0025]变压器智能电子控制器通过采集变压器相关的运行参数的采集和相应的逻辑判断，可以了解到变压器当前的运行状态，并针对不同的运行状态进行相应的控制，比如变压器温度过高，会自动启动风冷控制，确保变压器正常地运行。同时也可以将采集到的数据上传到监控一体化平台，便于监控运行人员在远程对于变压器的运行状态进行了解，同时也可以在远方进行相应控制，
[0026]本实用新型应用过程中，包括以下步骤(如图2所示):
[0027]I)主处理器通过信号采集板接收来自换流变压器的油位、压力、油温等现场模拟信号;
[0028]2)主处理器通过开关量输入模块接收来自换流变压器的风扇起停、油流开关等开关量状态；
[0029]3)主处理器执行风冷控制逻辑，循环下列控制过程:
[0030]Step 1:扫描变压器运行状态，如果变压器停运则重复St印1，投运则继续St印2 ；
[0031]Step 2:扫描风冷控制模块状态，如果为手动模式则重复Step 2，自动则继续3 ；
[0032]Step 3:扫描指定开关量保护信号，如果收到主控发送此信号则切除所有风冷，否则继续Step 4 ；
[0033]Step 4:扫描测量采样异常标志，如果数据采集异常则启动全部风冷，否则继续Step 5 ；
[0034]Step 5:扫描遍历周期超时标志，如果周期到达则启动全部风冷保持设定时间，否则继续Step 6 ；
[0035]Step 6:扫描远方强投/强退信号，如果收到主控发送此信号则投/退指定风冷，否则继续Step 7 ；
[0036]Step 7:扫描自动控制周期超时标志，如果周期到达则进入自动控制逻辑，否则继续 Step I ；
[0037]Step 8:根据ffiC 60076-7(2005)和GB/T 1094.7-2008油浸式电力变压器负载导则推算出绕组热点温度，根据变压器分接头档位和网侧绕组CT电流计算出变压器运行负荷，根据测量单元采集的变压器顶部油温及绕组温度，与设定的各组冷却器启停定值进行逻辑运算，得出当前应启动或停止的冷却器个数；
[0038]Step 9:根据各冷却器运行时间的统计，启动运行时间最短的冷却器或停止运行时间最长的冷却器；
[0039]Step 10:自动控制逻辑完成，更新冷却器状态继续Step I。
[0040]根据上述步骤，主控制器运行的软件原理是现有技术。现有技术中，通过PLC等工业通用控制器来实现，效率不高扩展性不强。
【权利要求】
1.一种变压器智能型电子控制器，其特征在于，包括: 信号采集板，用于采集换流变压器的现场模拟信号； 开关量输入模块，用于获得换流变压器的开关量状态信号； 主处理器，连接所述信号采集板和开关量输入模块，获取换流变压器的现场模拟信号和开关量状态信号作为输入参数，通过运行风冷控制逻辑得到风扇起停、油流开关的控制信号; 以太网通讯模块，连接所述主处理器，用于实现主处理器和控制中心之间的通信； 触摸屏，连接所述主处理器，用于显示监控信息，获取外界的控制命令； 出口控制模块，连接所述主处理器，用于向换流变压器输出风扇起停、油流开关的控制信号。2.根据权利要求1所述的变压器智能型电子控制器，其特征在于，所述信号采集板采集的现场模拟信号包括油位、压力、油温信号。3.根据权利要求1所述的变压器智能型电子控制器，其特征在于，所述开关量输入模块通过继电器节点输出控制油流开关的合分以及风扇的起停的信号。4.根据权利要求1所述的变压器智能型电子控制器，其特征在于，所述以太网通讯模块为采用IEC61850通讯规约实现2路10M/100M自适应以太网通讯的模块。5.根据权利要求1所述的变压器智能型电子控制器，其特征在于，所述主处理器为333MHz 的 POWERPC MPC8313。
【文档编号】G05B19-04GK204302686SQ201420766224
【发明者】周正超, 谢志迅, 徐钧, 杨军伟, 许伟, 张朝丹, 易恺, 邹康, 嵇志强 [申请人]特变电工沈阳变压器集团有限公司