CN102222977A - 变压器监控系统及方法 - Google Patents

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何冰玉
詹中根
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Abstract

一种变压器监控方法，该方法包括以下步骤：真空断路器采集变压器的变压数据，所述变压数据包括变压器的电流；电表接收真空断路器采集的变压数据，并将接收的变压数据传送给数据转换器；数据转换器将接收到的变压数据传送给变压器监控服务器；变压器监控服务器读取上述变压数据，并判断所述读取的变压数据中相邻的两个变压器的电流之和是否达到单个变压器的最大电流通过量，进而判断是否需要对变压器进行处理，及当判断结果为需要对变压器进行处理时，生成对变压器的处理信息，以通知相关人员对变压器进行处理。本发明还提供一种变压器监控系统。利用本发明可及时通知相关人员关闭利用率低的变压器，进而降低变压器的能耗，提高监控效率。

Description

变压器监控系统及方法
技术领域
本发明涉及一种监控系统及方法，尤其涉及一种变压器监控系统及方法。
背景技术
变压器在运行过程中普遍存在能源利用率低的状况，其主要原因在于：1.用电设备存在感性负载使功率因子降低造成能源损失；2.设备的落后及老化造成的能源损失；3.用电设备空载或轻载造成的损失；以上三种情况，制约了电能利用率的提升，不利于变压器的长期运行。
目前，可通过变压器监控系统对变压器进行监控，以及时发现变压器在运行过程中出现的异常及能源损耗。然而，该变压器监控系统只能实现一个区域的断线检测，对于变压器现场的情况却无法进行实时监控，导致花费太多的时间用于定位和处理线路异常，这一点在地处偏远山区的高压输电线路尤为严重，且这一监控方式主要是靠员工的经验及总用电量的统计来完成，存在很大的不确定性及滞后性。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种变压器监控系统，其需要对变压器的变压数据进行分析，以便于及时对变压器进行相应处理，降低了变压器的能耗，同时降低了监控成本，提高了监控效率。
鉴于以上内容，还有必要提供一种变压器监控方法，其需要对变压器的变压数据进行分析，以便于及时对变压器进行相应处理，降低了变压器的能耗，同时降低了监控成本，提高了监控效率。
一种变压器监控系统，该系统包括真空断路器、电表、数据转换器及变压器监控服务器，其中：所述数据转换器通过网络与该电表及变压器监控服务器进行通信连接；所述真空断路器与变压器进行电路连接，用于采集变压器的变压数据，所述变压数据包括变压器的电流；所述电表安装在真空断路器及数据转换器之间，用于接收真空断路器采集的变压数据，并将接收的变压数据传送给数据转换器；所述数据转换器用于将接收到的变压数据传送给变压器监控服务器；所述变压器监控服务器用于读取上述变压数据，并判断所述读取的变压数据中相邻的两个变压器的电流之和是否达到单个变压器的最大电流通过量，进而判断是否需要对变压器进行处理，及当判断结果为需要对变压器进行处理时，生成对变压器的处理信息，以通知相关人员对变压器进行处理。
一种变压器监控方法，该方法包括以下步骤：真空断路器采集变压器的变压数据，所述变压数据包括变压器的电流；电表接收真空断路器采集的变压数据，并将接收的变压数据传送给数据转换器；数据转换器将接收到的变压数据传送给变压器监控服务器；变压器监控服务器读取上述变压数据，并判断所述读取的变压数据中相邻的两个变压器的电流之和是否达到单个变压器的最大电流通过量，进而判断是否需要对变压器进行处理，及当判断结果为需要对变压器进行处理时，生成对变压器的处理信息，以通知相关人员对变压器进行处理。
相较于现有技术，所述的变压器监控系统及方法，需要对变压器的变压数据进行分析，以便于及时对变压器进行相应处理，降低了变压器的能耗，同时降低了监控成本，提高了监控效率。
附图说明
图1是本发明变压器监控系统的运行环境图。
图2是本发明变压器监控系统较佳实施例的功能模块图。
图3是本发明变压器监控方法较佳实施例的流程图。
主要元件符号说明
  变压器   10
  真空断路器   20
  主真空断路器   30
  电表   40
  数据转换器   50
  变压器监控服务器   60
  数据库服务器   70
  信息发送主机   80
  电视墙   90
  读取模块   601
  判断模块   602
  生成模块   603
  通知模块   604
  存储模块   605
具体实施方式
如图1所示，是本发明变压器监控系统的应用环境图。该监控系统主要包括多个变压器10、真空断路器20、电表40、数据转换器50及变压器监控服务器60。其中，该监控系统可将监控区域分成多个区，例如，图1中的A区、B区，每个区都有变压器10、真空断路器20、电表40、数据转换器50及变压器监控服务器60。以下以A区中的变压器10、真空断路器20、电表40、数据转换器50及变压器监控服务器60进行说明该变压器监控系统。
所述变压器10(如图中的A1、A2、A3)通过电线与用电设备(例如，灯泡，机台等)相连接，用于将市政电网传送过来的高压电(例如，100KV)转变成低压电(例如，380V)，并传输到各个用电单位(例如，主板的生产车间)以便对各个用电单位的供电设备进行供电。
所述真空断路器20(如图中的B1、B2、B3)通过电线与变压器10进行电路连接，该真空断路器20用于采集变压器10的变压数据，并控制变压器10的启动和停止，且相邻的真空断路器20之间还可以进行电路连接。在本较佳实施例中，如图1所示，若断开真空断路器B1与变压器A1的电路连接，并在真空断路器B1与真空断路器B2之间进行电路连接，则通过变压器A1的电流完全通过变压器A2，通过变压器A1的电流变为零，变压器A1停止工作。所述变压数据包括通过变压器10的电压、通过变压器10的电流、通过变压器10的有功功率及变压器10的功率等信息。所述真空断路器20还通过电线与主真空断路器30进行电路连接，以接入市政电网的电量输入，其中，该主真空断路器30用于通过主真空断路器30的开关控制市政电网的电量输入。
所述电表40安装在真空断路器20及数据转换器50之间，该电表40用于接收真空断路器20采集的变压数据，并将接收的变压数据传送给数据转换器50。此外，所述电表40还可以安装在主真空断路器30与数据转换器50之间，该电表40还用于接收从主真空断路器30发送过来的市政电网数据，所述市政电网数据包括市政电网的电压及市政电网的电流。
所述数据转换器50安装在电表40及变压器监控服务器60之间，通过网络与电表40及变压器监控服务器60进行通信连接，实现数据交互。该数据转换器50用于接收电表40采集的变压数据，并将接收的变压数据传送给变压器监控服务器60。在本较佳实施例中，该网络为互联网或局域网。
所述变压器监控服务器60用于读取数据转换器50所传送的变压数据，并根据该变压数据，判断是否需要对变压器10进行相应的处理，该方法提高了变压器的能源利用率。在本较佳实施例中，该变压器监控服务器60为监视控制数据采集(Supervisory control and data acquisition，SCADA)服务器。
该变压器监控服务器60还用于读取数据转换器50所传送的市政电网数据，另外，多个变压器监控服务器60之间还可以实现互为代理功能。在本较佳实施例中，每个区的变压器监控服务器60在运行的过程中都有日志记录(例如，变压器监控服务器60在正常运行的过程中，每分钟向日志记录中插入一个状态信息，以说明变压器监控服务器60处于工作状态)，若某一个区的变压器监控服务器60的日志记录在一定的时间内(例如，半个小时)没有更新，则说明该区的变压器监控服务器60没有工作，其它区的变压器监控服务器60自动代理该区的变压器监控服务器60的工作。具体而言，如图1所示，若A区的变压器监控服务器60的日志记录没有更新，则说明A区的变压器监控服务器60出现故障，B区的变压器监控服务器60自动代理A区的变压器监控服务器60的工作。
此外，该变压器监控系统还可以包括数据库服务器70、信息发送主机80及电视墙90。
其中，变压器监控服务器60、数据库服务器70、信息发送主机80之间通过网络可以进行数据交互。具体而言，变压器监控服务器60通过网络将读取的市政电网数据及每个变压器10的变压数据存储到数据库服务器70中，作为历史数据供查询及分析。若通过变压器10的电流过小，则变压器监控服务器60通过网络发送控制指令给真空断路器20以该关闭变压器10，以此提高变压器10的能源利用率，此时，变压器监控服务器60还发送通知给信息发送主机80，使信息发送主机80发送信息给相关的人员，并在与信息发送主机80相连接的电视墙90上显示发送的信息。在本较佳实施例中，所述网络为互联网或局域网。
所述信息发送主机80用于当需要对变压器10进行处理时，接收变压器监控服务器60的通知，产生处理信息并将处理信息传送给电视墙90。该信息发送主机80还可以启动喇叭报警、启动警戒灯(例如，红灯)、发送短信或邮件给相关人员等，该信息发送主机80可以是个人计算机、网络信息发送服务器，还可以是任意其它适用的计算机。
如图2所示，是本发明变压器监控服务器60较佳实施例的功能模块图。该变压器监控服务器60包括读取模块601、判断模块602、生成模块603、通知模块604及存储模块605。本发明所称的模块是完成一特定功能的计算机程序段，比程序更适合于描述软件在计算机中的执行过程，因此在本发明以下对软件描述中都以模块描述。
所述读取模块601用于读取数据转换器50传送过来的变压数据。具体而言，数据转换器50将变压数据通过网络传送给变压器监控服务器60，读取模块601读取该传送过来的变压数据。
所述判断模块602用于判断所述读取的变压数据中相邻的两个变压器10的电流之和是否达到单个变压器10的最大电流通过量，进而判断是否需要对变压器10进行处理。在本较佳实施例中，处理的方式是：在保证从市政电网输入的电流总量不变及通过每个变压器10的电流不超过该变压器10的最大电流的情况下，关闭没有达到变压器10最大电流值的变压器10，并将通过该变压器10的电流转移到其它变压器10上。具体而言，若相邻的两个变压器10的电流之和小于单个变压器10的最大电流通过量，则关闭电流较小的变压器10，并将通过该变压器10的电流转移到另外一个变压器10上。
例如，如图1所示，A区有三个变压器10，编号分别为A1、A2、A3，假设每个变压器10通过的最大电流为500A，当通过变压器A1的电流为100A，通过变压器A2的电流为200A，通过变压器A3的电流为200A，若此状态连续30分钟未发生改变，则由信息发送主机80通知相关人员按照通过变压器10的电流的大小顺序来关闭变压器10，即首先关闭真空断路器B1与变压器A1的电路相连，再关闭真空断路器B2与变压器A2的电路连接，使变压器A1及A2停止工作，并在真空断路器B1、B2及B3之间进行电路连接，使电流通过变压器A3，此时通过变压器A3的电流达到500A，而市政电网输入的电流总量也为500A。
当通过变压器A1的电流为100A，通过变压器A2的电流为200A，通过变压器A3的电流为400A，若此状态连续30分钟未发生改变，则由信息发送主机80通知相关人员按照通过变压器10的电流的大小顺序来关闭变压器10，即首先关闭真空断路器B1与变压器A1的电路相连，使变压器A1停止工作，并在真空断路器B1及B2之间进行电路连接，使电流通过变压器A2，此时通过变压器A2的电流达到300A。由于通过变压器A3的电流为400A，若在真空断路器B2和B3之间进行电路连接，会超过变压器10的最大电流通过量，因此在这种情况下，只能关闭真空断路器A1与变压器10的电路连接。
所述生成模块603用于当需要对变压器10进行处理时，生成对该变压器10的处理信息。具体而言，若需要对某一台变压器10进行处理，则生成一条处理信息，该处理信息包括该变压器10的编号，对变压器10的处理方式，处理变压器10的原因等内容。例如，某一条生成的处理信息的内容如下：
变压器编号：A1；
处理方式：关闭B1与A1的电路连接，并在B1及B2之间进行电路连接；
原因：A1电流过小，利用率低。
所述通知模块604用于将上述生成模块603生成的处理信息发送给信息发送主机80，通知该信息发送主机80将该处理信息发送给相关人员。该信息发送主机80的进行信息发送的方式包括：在电视墙90上显示处理信息、发送短信或邮件给相关人员。
所述存储模块605用于将变压数据存储到数据库服务器70中。此外，存储模块605还存储市政电网数据存储到数据库服务器70中，以便于查询市政电网数据，存储模块605还将变压器监控服务器60的运行过程中生成的日志记录存储数据库服务器70中，以便其它区的变压器监控服务器60需要读取该日志记录，从而实现多个变压器监控服务器60之间的工作代理。
如图3所示，是本发明变压器监控方法较佳实施例的流程图。
步骤S10，真空断路器20实时采集变压器10的数据，该变压数据包括通过变压器10的电压、通过变压器10的电流、通过变压器10的有功功率及变压器10的功率等信息等。
步骤S20，电表40通过网络接收该真空断路器20所采集的变压数据并将所接收的变压数据通过网络传送给数据转换器50。
步骤S30，读取模块601读取数据转换器50传送过来的变压数据。
步骤S40，判断模块602判断所述读取的变压数据中相邻的两个变压器10的电流之和是否达到单个变压器10的最大电流通过量，进而判断是否需要对变压器10进行处理。具体而言，若所述读取的变压数据中相邻的两个变压器10的电流之和大于单个变压器10的最大电流通过量，则判断结果为不需要对变压器10进行处理，并进入步骤S70。若所述读取的变压数据中相邻的两个变压器10的电流之和小于单个变压器10的最大电流通过量，则判断结果为需要对变压器10进行处理，流程进入步骤S50。
步骤S50，生成模块603生成对变压器10的处理信息。具体而言，若需要对某一台变压器10进行处理，则生成一条处理该变压器10的处理信息，该处理信息中包括该变压器10的编号，对变压器10的处理方式，处理变压器10的原因等内容。例如，某一条生成的处理信息的内容如下：
变压器编号：A1；
处理方式：关闭B1与A1的电路连接，并在B1及B2之间进行电路连接；
原因：A1电流过小，利用率低。
步骤S60，通知模块604将上述生成模块603所生成的处理信息发送给信息发送主机80，通知该信息发送主机80将该处理信息发送给相关人员。该信息发送主机80的信息发送方式包括：在电视墙90上显示处理信息、发送短信或邮件给相关人员。
步骤S70，存储模块605将所述变压数据存储到数据库服务器70中。本实施例中，该步骤S70也可于步骤S20后执行，即在变压器监控服务器60接收到数据转换器50所传送的变压数据后，通过存储模块605将该变压数据直接存储到数据库服务器70中。此外，存储模块605还存储市政电网数据存储到数据库服务器70中，以便于查询市政电网数据。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种变压器监控系统，其特征在于，该系统包括真空断路器、电表、数据转换器及变压器监控服务器，其中：
所述数据转换器通过网络与该电表及变压器监控服务器进行通信连接；
所述真空断路器与变压器进行电路连接，用于采集变压器的变压数据，所述变压数据包括变压器的电流；
所述电表安装在真空断路器及数据转换器之间，用于接收真空断路器采集的变压数据，并将接收的变压数据传送给数据转换器；
所述数据转换器用于将接收到的变压数据传送给变压器监控服务器；及
所述变压器监控服务器用于读取上述变压数据，并判断所述读取的变压数据中相邻的两个变压器的电流之和是否达到单个变压器的最大电流通过量，进而判断是否需要对变压器进行处理，及当判断结果为需要对变压器进行处理时，生成对变压器的处理信息，以通知相关人员对变压器进行处理。
2.如权利要求1所述的变压器监控系统，其特征在于，所述变压器监控服务器包括：
读取模块，用于读取数据转换器传送过来的变压数据；
判断模块，用于判断所述读取的变压数据中相邻的两个变压器的电流之和是否达到单个变压器的最大电流通过量，进而判断是否需要对变压器进行处理；
生成模块，用于当需要对变压器进行处理时，生成对该变压器的处理信息；
通知模块，用于将上述生成模块生成的处理信息发送给信息发送主机，通知该信息发送主机将该处理信息发送给相关人员；及
存储模块，用于将变压数据存储到一台数据库服务器中。
3.如权利要求2所述的变压器监控系统，其特征在于，所述变压数据还包括通过变压器的电压、通过变压器的有功功率及变压器的功率。
4.如权利要求2所述的变压器监控系统，其特征在于，当相邻的两个变压器的电流之和小于单个变压器的最大电流通过量时，关闭电流较小的变压器，并将通过该变压器的电流转移到另外一个变压器上。
5.如权利要求1所述的变压器监控系统，其特征在于，所述变压器监控服务器为监视控制数据采集服务器。
6.一种变压器监控方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
真空断路器采集变压器的变压数据，所述变压数据包括变压器的电流；
电表接收真空断路器采集的变压数据，并将接收的变压数据传送给数据转换器；
数据转换器将接收到的变压数据传送给变压器监控服务器；及
变压器监控服务器读取上述变压数据，并判断所述读取的变压数据中相邻的两个变压器的电流之和是否达到单个变压器的最大电流通过量，进而判断是否需要对变压器进行处理，及当判断结果为需要对变压器进行处理时，生成对变压器的处理信息，以通知相关人员对变压器进行处理。
7.如权利要求6所述的变压器监控方法，其特征在于，所述步骤当判断结果为需要对变压器进行处理时，生成处理变压器的处理信息，以通知相关人员对变压器进行处理包括如下步骤：
生成处理该变压器的处理信息；
将上述生成的处理信息发送给信息发送主机，通知该信息发送主机将该处理信息发送给相关人员；及
将变压数据存储到一台数据库服务器中。
8.如权利要求7所述的变压器监控方法，其特征在于，所述变压数据还包括通过变压器的电压、通过变压器的有功功率及变压器的功率。
9.如权利要求7所述的变压器监控方法，其特征在于，当相邻的两个变压器的电流之和小于单个变压器的最大电流通过量时，关闭电流较小的变压器，并将通过该变压器的电流转移到另外一个变压器上。
10.如权利要求6所述的变压器监控方法，其特征在于，所述变压器监控服务器为监视控制数据采集服务器。
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