专利名称:干式变压器智能监控装置制造方法
【专利摘要】本实用新型属于变压器监测与控制【技术领域】，尤其涉及一种干式变压器智能监控装置。包括CPU及通讯单元、开关量采集单元、交流量采集单元、铁心接地电流监测单元、光纤测温单元、风机控制单元和电源；具体是在壳体内设有背板，以上各个单元通过背板上的总线通信并依次相连；电源通过背板给各个单元供电。本实用新型具备测量数字化、风机智能控制、通讯、铁心接地电流监测、绕组和铁心温度监测和综合分析功能，能够采集变压器二次侧电流值、铁心接地电流值、绕组和铁心的温度、风机运行时电流值，根据以上参量综合分析，控制风机的起停，并合理分配每个风机的运行时间。提供全面的后台展示界面，并与状态评价主站通信，方便变压器的运行维护。
【专利说明】干式变压器智能监控装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于变压器监测与控制【技术领域】，尤其涉及一种干式变压器智能监控
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【背景技术】
[0002]由于干式变压器相对于油浸式变压器安全性较好，节能效果明显，而且本身结构也在逐步改进，容量和电压等级都在逐渐提高，所以更多的被应用在配电网，甚至输变电网中。随着智能电网的不断发展，一次设备的状态检修不断完善，对干式变压器除了变电功能夕卜，提出了更高的技术要求，应该具备全面的状态监测和智能控制功能，就地全面展示变压器的工作状态，并且能够与状态评价主站通信。
[0003]目前，干式变压器所配备的组件，通常只包含温控设备，采用ΡΤ-100热电阻采集线圈的温度，并控制风机的起停，具有简单的通讯功能。这样显然不能满足智能电网的需求。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种干式变压器智能监控装置，其目的是解决现今干式变压器与智能电网互联互通、状态监测与控制的问题，提出一种适应智能电网发展、集成度高、安全可靠的干式变压器智能监控装置。
[0005]为了实现上述发明目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的:
[0006]干式变压器智能监控装置，包括CPU及通讯单元、开关量采集单元、交流量采集单元、铁心接地电流监测单元、光纤测温单元、风机控制单元和电源；具体是在壳体内设有背板，以上各个单元通过背板上的总线通信并依次相连；电源通过背板给各个单元供电。
[0007]所述的壳体一面的两端设有方便装置嵌入式安装的安装板孔。
[0008]所述的CPU及通讯单元具有光纤以太网接口、RS-485通讯接口和4_20mA通讯接口，可与具备以上通讯方式的现场传感器通信；与PC机、笔记本电脑或状态评价主站通信，展示干式变压器的后台界面、提供变压器的状态数据。
[0009]所述的交流量采集单元包括内置式穿心电流互感器。
[0010]所述的铁心接地电流监测单元可以采集放大电路及对变压器铁心接地电流进行米集。
[0011]所述的光纤测温单元包括LED光源、分光片和调制解调电路。
[0012]所述的风机控制单元包括内置继电器和电流互感器，可以采集风机工作时的电流，并对风机的起停进行控制。
[0013]本实用新型的优点及所产生的有益效果是:
[0014]本实用新型提供一种干式变压器智能监控装置，将具备测量数字化、风机智能控制、通讯、铁心接地电流监测、绕组和铁心温度监测和综合分析功能。本装置能够采集变压器二次侧电流值、铁心接地电流值、绕组和铁心的温度、风机运行时电流值，根据以上参量综合分析，控制风机的起停，并合理分配每个风机的运行时间。提供全面的后台展示界面，并与状态评价主站通信，方便变压器的运行维护。
[0015]以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细说明。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型的使用状态布置图；
[0018]图中:CPU及通讯单元1、开关量采集单元2、交流量采集单元3、铁心接地电流监测单元4、光纤测温单元5、风机控制单元6、电源7、干式变压器本体8、铁心接地电流9、变压器外壳10、系统三相电流11、装置壳体12、安装板孔13、风机14。
【具体实施方式】
[0019]本实用新型干式变压器智能监控装置，如图1所示，本装置采用插板式结构，配置灵活。具体是在壳体12内一侧设有安装板孔13，方便嵌入式安装；在壳体12的内部设有CPU及通讯单元1、开关量采集单元2、交流量采集单元3、铁心接地电流监测单元4、光纤测温单元5、风机控制单元6和电源7。壳体内设有背板，以上各个单元通过背板上的总线通信并依次相连；电源通过背板给各个单元供电。
[0020]本实用新型所述的CPU及通讯单元I具有光纤以太网接口、RS-485通讯接口和4-20mA通讯接口，可与具备以上通讯方式的现场传感器通信，如环境温湿度传感器等；与PC机、笔记本电脑或状态评价主站通信，展示干式变压器的后台界面、提供变压器的状态数据。
[0021]所述的交流量采集单元3包括内置式穿心电流互感器，采集变压器二次侧电流值。
[0022]所述的铁心接地电流监测单元4包括采集放大电路、对变压器铁心接地电流进行采集处理。
[0023]所述的光纤测温单元5包括LED光源、分光片和调制解调电路，对光信号进行转换、分析和处理。
[0024]所述的风机控制单元6包括内置继电器和电流互感器，可以采集风机工作时的电流，并对风机的起停进行控制。
[0025]具体操作时，如图2所示，将本装置通过CPU及通讯单元I与计算机相连接，同时还需要在干式变压器本体8上配备有采集二次侧电流的电流互感器、采集铁心接地电流的电流互感器、采集风机电流的电流互感器、预埋在绕组和铁心中的光纤传感器。开关量采集单元2能够高压带电指示、变压器外壳10的门上的电磁锁等开关量。交流量采集单元3通过内置电流互感器将变压器二次侧电流互感器采集的电流信号进行进一步转换成适合电子电路处理的信号。铁心接地电流监测单元4将采集变压器铁心接地线上穿心电流互感器的信号，进行放大处理，并根据设定阈值，提供告警信号。光纤测温单元5通过LED光源发射激发光，检测预埋在绕组和铁心中光纤-探头返回的光强，从而得到该处的温度量。风机控制单元6得到二次侧电流、铁心和绕组温度值，形成控制策略，经内置继电器可以控制风机14的起停，并通过电流传感器监测运行时的风机电流。CPU及通讯单元通I过内部总线汇总各个监测参量，综合分析，得出相关的评价结果发给状态评价主站，并经过以太网通讯方式在PC机或笔记本计算机中进行界面展示。
[0026]在干式变压器智能监控装置后台PC上的展示界面可以全景展示出变压器的运行状态，比如每相绕组的温度、铁心温度、环境温度、铁心接地电流值，并通过计算给出变压器的老化率、负载率和预期负载能力等。
【权利要求】
1.干式变压器智能监控装置，其特征在于:包括CPU及通讯单元(I)、开关量采集单元(2)、交流量采集单元(3)、铁心接地电流监测单元(4)、光纤测温单元(5)、风机控制单元(6)和电源(7);具体是在壳体(12)内设有背板，以上各个单元通过背板上的总线通信并依次相连；电源通过背板给各个单元供电。2.根据权利要求1所述的干式变压器智能监控装置，其特征在于:所述的壳体(12)—面的两端设有方便装置嵌入式安装的安装板孔(13)。3.根据权利要求1所述的干式变压器智能监控装置，其特征在于:所述的CPU及通讯单元(I)具有光纤以太网接口、RS-485通讯接口和4-20mA通讯接口，可与具备以上通讯方式的现场传感器通信；与PC机、笔记本电脑或状态评价主站通信，展示干式变压器的后台界面、提供变压器的状态数据。4.根据权利要求1所述的干式变压器智能监控装置，其特征在于:所述的交流量采集单元(3)包括内置式穿心电流互感器。5.根据权利要求1所述的干式变压器智能监控装置，其特征在于:所述的铁心接地电流监测单元(4 )可以采集放大电路及对变压器铁心接地电流进行采集。6.根据权利要求1所述的干式变压器智能监控装置，其特征在于:所述的光纤测温单元(5)包括LED光源、分光片和调制解调电路。7.根据权利要求1所述的干式变压器智能监控装置，其特征在于:所述的风机控制单元(6)包括内置继电器和电流互感器，可以采集风机工作时的电流，并对风机的起停进行控制。
【文档编号】H02J13-00GK204290487SQ201420712176
【发明者】高强, 张光明, 王茂军, 刘齐, 潘丰厚, 李艳丹, 钟丹田, 原峰, 程大伟 [申请人]国家电网公司, 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院, 辽宁东科电力有限公司