一种配电变压器智能保护测控装置及其使用方法与流程

本发明属于变压器测控，特别涉及一种配电变压器智能保护测控装置及其使用方法。

背景技术：

1、变压器是输配电的基础设备，是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，在变压器正常使用的时候，需要持续的测控其使用情况，其测控设备经常安装在变压器机柜中，以便于人员判定维护时间以及对于故障的及时维修，为变压器系统的安全稳定运行提供保证，它作为综合自动化的补充和发展，能够使变压器系统实现真正意义上的无人值守，同时它还可为变压器的状态检修提供依据，是实现状态检修的前提和重要组成部分，并且有效的降低了维护资源的浪费。

2、现有的配电变压器智能保护测控装置及其使用方法在进行变压器测控的时候虽然可以监测变压器的各个参数，但少有根据持续采集的参数提前预警电流过载、温度升高等情况的发生，对于变压器健康状况的评估也较为简单，人员也不便于快速了解变压器的运行情况和性能特点。

3、基于以上提到的情况，我们发现现有的配电变压器测控装置很难同时规避以上问题，故而，我们提出一种实时监测变压器的各个参数，包括电流、温度、湿度、压力等，提高监测的精度和实时性，并且在变压器工作时进行多重保护，例如漏电检测、过载保护和短路保护，并且及时监测变压器的异常情况，同时提前预警，避免发生严重故障。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有的一种配电变压器智能保护测控装置及其使用方法，其优点是实时监测变压器的各个参数，包括电流、温度、湿度、压力等，提高监测的精度和实时性，并且在变压器工作时进行多重保护，例如漏电检测、过载保护和短路保护，并且及时监测变压器的异常情况，同时提前预警，避免发生严重故障。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种配电变压器智能保护测控装置，包括中央控制模块，所述中央控制模块的输入端单向电性连接有电流测量单元，所述中央控制模块的输入端单向电性连接有过载保护单元，所述中央控制模块的输入端单向电性连接有压力测量单元，所述中央控制模块的输入端单向电性连接有环境测量单元，所述中央控制模块的输出端双向电性连接有用户界面模块，所述中央控制模块的输出端双向电性连接有数据储存模块，所述中央控制模块的输入端单向电性连接有漏电检测模块，所述中央控制模块的输出端单向电性连接有变压器控制模块，所述中央控制模块的输入端单向电性连接有短路检测模块，所述中央控制模块的输入端单向电性连接有震动监测模块，所述中央控制模块的输入端单向电性连接有电能计量模块，所述中央控制模块的输出端双向电性连接有数据分析模块，所述中央控制模块的输出端双向电性连接有远程操作模块，所述中央控制模块的输入端单向电性连接有通信模块，所述中央控制模块的输出端单向电性连接有报警模块，所述中央控制模块的输出端双向电性连接有数据备份模块。

3、采用上述技术方案，通过设置电流测量模块，可以便于对电流和电压等参数进行监测，设置的过载保护单元可以便于对数据进行设定，设置的压力测量单元可以便于对变压器的压力进行测量，设置的环境测量模块可以便于对变压器的环境信息进行采集，设置的用户界面模块可以便于将信息反馈给人员，并且进行输入控制，设置的数据储存模块可以便于对历史检测数据进行储存，漏电检测模块可以便于对漏电情况进行监测，变压器控制模块可以便于让人员对变压器进行控制，设置的短路检测模块可以便于对变压器的短路进行即时的数据报告和传输，设置的振动检测模块配合电能计量模块和数据分析模块可以便于对历史数据进行分析，并且对电能进行计数，同时对变压器的震动情况进行监测，以便于在异常时及时的通知人员，设置的远程操作模块配合通信模块可以便于让人员在远程进行控制，并且让远程控制人员可以和现场人员进行交流，报警模块可以便于及时的在变压器异常时提醒人员，数据备份模块可以便于让人员对数据进行观察和快速的调取。

4、本发明进一步设置为：所述电流测量单元包括电流传感模块、电流采集模块、电压传感模块和电压采集模块，所述电流传感模块为电流贴片传感器，放大器和数据处理器，所述电压传感模块为压敏电阻，所述电压采集模块和电流采集模块均为模数转换器、放大器和数据处理器。

5、采用上述技术方案，通过设置电流传感模块和电压传感模块，可以便于对变压器的电流、电压等信息进行获取，同时通过电流采集模块和电压采集模块进行采集和上传。

6、本发明进一步设置为：所述过载保护单元包括功率计算模块和阈值设定模块，所述阈值设定模块为过载电流阈值设定器。

7、采用上述技术方案，通过设置功率计算模块用于根据电流和电压计算出变压器的功率，阈值设定模块用于设定过载警报的阈值。

8、本发明进一步设置为：所述压力测量单元包括压力传感模块和压力采集模块，所述压力传感模块为电式压力传感器，所述压力采集模块为模数转换器、放大器和数据处理器。

9、采用上述技术方案，通过设置压力测量单元配合压力采集模块用于测量变压器内部压力，采集压力传感器的信号，并将压力值进行处理和输出。

10、本发明进一步设置为：所述环境测量单元包括温度传感模块和湿度传感模块，所述温度传感模块为热电偶温度传感器，所述湿度传感模块为电容式湿度传感器。

11、采用上述技术方案，通过设置温度传感模块配合湿度传感模块，用于测量变压器周围环境湿度和变压器周围环境的温度。

12、本发明进一步设置为：所述用户界面模块为显示屏和按键，所述数据储存模块为固态存储器，所述漏电检测模块为差动电流保护器，所述变压器控制模块为电力控制器。

13、采用上述技术方案，通过设置用户界面模块用于显示变压器的监测数据和参数配置界面，并且对用户与设备进行交互，进行参数配置和操作控制，设置的数据储存模块，用于记录和存储变压器的监测数据和故障信息，漏电监测模块用于监测变压器电流是否存在漏电现象，变压器控制模块，用于控制变压器的开关状态。

14、本发明进一步设置为：所述短路检测模块为短路保护器，所述震动监测模块为震动开关，所述电能计量模块为智能电能计量终端。

15、采用上述技术方案，通过设置短路检测模块用于监测变压器是否发生短路，电能计量模块用于测量变压器的电能消耗情况。

16、本发明进一步设置为：所述数据分析模块为数据采集系统、数据分析软件和云平台，所述远程操作模块为远程控制器、远程终端和远程监控平台。

17、采用上述技术方案，通过设置数据分析模块用于对变压器的历史数据进行统计和分析，设置的远程操作模块用于远程操作设备，例如开关控制、参数调整或故障复位。

18、本发明进一步设置为：所述通信模块为以太网模块和无线通信模块，所述报警模块为信号发生器，所述数据备份模块为备份存储器和远程服务器。

19、采用上述技术方案，通过设置通信模块，用于对人员之间进行交流，并且用于与上位机或监测中心进行数据传输和通信，报警模块数据备份模块用于备份和存储监测数据，报警模块用于发出警报信号，一旦监测到异常即开始报警。

20、一种配电变压器智能保护测控装置的使用方法，包括以下步骤：

21、s1.持续性的测量变压器的电流值和电压值，并且设定一个过载电流阈值，在变压器电流超过阈值时触发报警，并对变压器进行断电保护，设定一个短路电流阈值，在变压器电流超过阈值时触发报警，并通过控制模块对变压器进行断电保护；

22、s2.持续测量变压器的温度值和湿度值，并设定一个过温度阈值和湿度阈值，在变压器温度超过阈值时触发报警，并对变压器进行断电保护，监测变压器的输入输出电压值和变压器的震动情况，周期性的对监测的数据进行分析，识别可能的故障情况；

23、s3.周期性的存储和分析监测数据，包括电流、温度、湿度、压力、电压、震动，根据历史数据的变化趋势和异常模式，识别可能的故障情况，在监测数据出现异常时，触发报警信号。

24、综上所述，本发明具有以下有益效果：

25、通过设置电流测量模块，可以便于对电流和电压等参数进行监测，设置的过载保护单元可以便于对数据进行设定，设置的压力测量单元可以便于对变压器的压力进行测量，设置的环境测量模块可以便于对变压器的环境信息进行采集，设置的用户界面模块可以便于将信息反馈给人员，并且进行输入控制，设置的数据储存模块可以便于对历史检测数据进行储存，漏电检测模块可以便于对漏电情况进行监测，变压器控制模块可以便于让人员对变压器进行控制，设置的短路检测模块可以便于对变压器的短路进行即时的数据报告和传输，设置的振动检测模块配合电能计量模块和数据分析模块可以便于对历史数据进行分析，并且对电能进行计数，同时对变压器的震动情况进行监测，以便于在异常时及时的通知人员，设置的远程操作模块配合通信模块可以便于让人员在远程进行控制，并且让远程控制人员可以和现场人员进行交流，报警模块可以便于及时的在变压器异常时提醒人员，数据备份模块可以便于让人员对数据进行观察和快速的调取。