CN102243917A - 非晶合金铁心智能配电变压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种非晶合金铁心智能配电变压器，属于变压器制造技术领域。技术方案是把预先编制好程序的模块和电器元件组成变压器的智能控制器，将智能控制器和高精度电流互感器植入变压器内，使变压器实现智能化，通过防盗、远程报警系统及追踪查找系统实现防盗功能，通过防触电及接地检测报警系统实现安全功能，通过防窃电及低压计量和远程抄表系统实现防窃电功能。本发明的有益效果是：在非晶合金铁心配电变压器加入智能控制器，解决了非晶合金铁心配电变压器被盗的问题、变压器及低压线路正常运行时人体或动物碰触火线或漏电设备时发生触电事故的问题、以及防止在低压侧窃电的问题。

Description

非晶合金铁心智能配电变压器

技术领域：

本发明涉及一种非晶合金铁心智能配电变压器，属于变压器制造技术领域。

背景技术：

目前，我国农村配电变压器数量巨大、分布广，绝大部分都安装在野外，无人看守。存在的主要问题是：1、近年来配电变压器屡遭盗窃、破坏，损失严重，极大地影响了农业生产和人民群众的生活用电；2、低压窃电也是电力部门的老大难题，窃电行为直接地侵害了供电企业的利益，不仅给国家造成巨大经济损失，也严重扰乱了供电秩序；3、在农村，人或动物被低压配电击伤、电击致死的事故时有发生，给家庭和国家电力部门带来不小的损失。非晶合金配电变压器，是用一种新型材料——非晶合金带材作为变压器铁心材料，变压器的空载损耗低，相当于同容量S9型硅钢片铁心配电变压器的25%左右，该变压器节能效果明显，具有较好的社会、经济效益，人们亟需开发出非晶合金铁心智能配电变压器，解决上述问题。

发明内容：

本发明目的是提供一种非晶合金铁心智能配电变压器，在露天环境下使用，解决非晶合金铁心配电变压器被盗问题，解决变压器及低压线路正常运行时，人体或动物碰触火线或漏电设备时发生触电事故以及防止在低压侧窃电问题。

本发明的技术方案是：

非晶合金铁心智能配电变压器，把预先编制好程序的模块和电器元件组成变压器的智能控制器，将智能控制器和高精度电流互感器植入变压器内，使变压器实现智能化，通过防盗、远程报警系统及追踪查找系统实现防盗功能，通过防触电及接地检测报警系统实现安全功能，通过防窃电及低压计量和远程抄表系统实现防窃电功能。

防盗、远程报警系统及追踪查找系统：当变压器超过规定的震动频率，智能震荡感应装置立即对震动做出判断，若超过安全点，即通过GSM系统快速向中心和多部手机发出报警信号，同时全程录音；变压器断电后远程报警系统也会快速自动向中心和多部手机报警，同时全程录音，变压器隐蔽位置安装的“GPStwo变压器定位防盗追踪单元”可实现被盗变压器的定位、实时监听等功能，GPS会将变压器锁定在30米以内的范围，能迅速追回被盗变压器。

防触电及接地检测报警系统：通过变压器智能控制装置，在触电回路里增加分压电阻，把人体触电电压降低到安全电压以内，实现人或动物接触火线时不会造成触电事故的发生，另外当低压线路接地或用电设备漏电时，接地检测装置会及时报警，以便电工迅速查找接地点，消除隐患，防止事故的发生。

防窃电及低压计量和远程抄表系统：将计量装置高精度防干扰电流互感器直接装入变压器内，通过智能控制器先进的高精度多功能电子表计量模块和高精度防干扰电流互感器，能和变电站出线表、低压终端用户同一时刻抄表，便于台区管理考核和线损管理考核，电子模块与变压器油隔离，确保了电子元件正常工作，此方案保证了取样和计量的准确性，使不法分子在低压侧用任何手段都无法破坏和绕接计量装置，达到防窃电的目的，且实现了远程抄表功能。

本发明的有益效果是：非晶合金配电变压器特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低的地方，在非晶合金铁心配电变压器加入智能控制器，解决了非晶合金铁心配电变压器被盗的问题、变压器及低压线路正常运行时人体或动物碰触火线或漏电设备时发生触电事故的问题、以及防止在低压侧窃电的问题。

 

附图说明：

图1是本发明实施例变压器结构示意图；

图2是本发明实施例的防盗、远程报警系统及追踪查找系统示意图；

图3是本发明实施例的防触电及接地检测报警系统示意图；

图4是本发明实施例的防窃电及低压计量和远程抄表系统示意图。

图中：电流互感器1、变压器2、智能控制器3。

具体实施方式：

以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。

非晶合金铁心智能配电变压器，把预先编制好程序的模块和电器元件组成变压器的智能控制器3，将智能控制器和高精度电流互感器1植入变压器2内，使变压器实现智能化，通过防盗、远程报警系统及追踪查找系统实现防盗功能，通过防触电及接地检测报警系统实现安全功能，通过防窃电及低压计量和远程抄表系统实现防窃电功能。

变压器智能控制器中的“GpStwo变压器定位防盗追踪单元”是综合全球移动网络通信系统（GSM）和电子地理信息系统（GIS）等先进技术组成的一种可靠性高、多功能、使用方便、隐藏性好的定位防盗系统，该系统里加装了无线电追踪信号发生器和移动通信GSM卡片通信系统。

防盗、远程报警系统及追踪查找系统工作过程：变压器正常运行时，是以一定的固有频率振动。①当出现破坏变压器行为时，振动传感器模块对振动做出判断，当超过安全点时，发出振动信号，信号送入变压器防盗单元进行处理，通过防盗单元的GSM系统设备，将信号传入GSM网络，向预先设置好的多部手机发送报警短信（一般为执勤人员）。②当变压器断电后，智能控制器备用电源开始启动，同时断电传感模块将断电信号送入防盗单元进行处理，断电信号通过GSM系统设备送出，向执勤人员报警。③自动休眠和自动唤醒模块是为节电而设置。监控中心可以通过GSM系统进行设置休眠和唤醒、自检的间隔时间，当下一次唤醒时，将自动执行唤醒前的所有指令。④监听模块和追踪模块应用的也是GSM通信网络和GIS信息技术，可以监听变压器100平方米范围，当变压器被破坏、搬离设置的区域，报警系统向执勤人员发出报警信号，同时无线电追踪信号发生器激活，通过GIS网络自动向监控中心报警，发出位置信息，中心电脑立即启动监听和跟踪程序，执勤人员可根据电脑的提示赶赴现场，同时可携带无线电追踪仪，根据发出的无线电信号可将盗贼锁定30米以内的范围，并在电子地图上直观的显示被盗变压器的实时坐标的准确位置。

防触电及接地检测报警系统工作流程：配电变压器低压侧为星型接法的三相四线制的供电方式。其中ab、bc、ca的电压均为380V，ao、bo、co的电压均为220V（即常用的民用电压）。

低压触电必备的两个条件：1、有足够的触电电压；2、有完整的触电回路。

配电变压器正常运行时零相直接接地，除了设备运行回路外，还隐含着一个触电回路：即当人体接触火线（a或b、c相线）时，便形成了触电点——人体——大地——变压器中性点接地线（零相）——火线——触电点的回路。导致人体触电（电压220V远远大于人体安全电压36V）。防触电原理即是通过技术手段在触电回路里增加分压电阻，该分压电阻加装在了变压器智能控制器中，电阻一侧连接变压器零相，另一侧连接智能控制器的接地点。安装时，控制器接地点必须可靠与变压器箱体相连，通过变压器箱体的接地与大地相连。处在触电回路中的人体分担的触电电压就降低到了安全电压（36V）以内（等同于电工在工作时，穿绝缘鞋踩在木凳上直接可以用带绝缘柄的电工钳带电操作一样），即使人体直接接触火线也不会触电。（当然此时变压器零相不需也不能再直接接地了，因为已通过智能控制器装置进行了接地。）

接地检测报警工作原理及流程：当变压器一相接地或设备漏电时会有一个接地电流通过大地，并返回变压器中性点，（如同人体触电回路）。非晶合金智能配电变压器的智能控制器中加装了接地检测报警模块，该模块会对通过智能控制器接地的中性点接地电流实时监测，并判断接地和设备漏电情况，当超过规定的电流值时，便会将报警信号传入防盗远程报警系统，并同GSM系统将接地报警信号远传给电工，及时发出报警，以便电工迅速查找接地点，消除隐患，防止事故发生。

防窃电及低压计量和远程抄表系统工作过程：

①防窃电及低压计量：配电变压器低压窃电主要方法：破坏计量装置、绕接计量装置。防窃电原理是将计量装置直接装入变压器，计量装置由多功能电子表计量模块和高精度防干扰电流互感器组成。电流互感器在变压器内部套在低压a、b、c三个相线上，通过引线经航空插头与多功能计量装置相连。

工作过程：防窃电及低压计量工作流程——电流互感器将流经变压器a、b、c相线的电流经变比后，掺入电子表计量模块，计量模块可实现对变压器的实时计量，并存储数据，达到了防窃电功能。

②远程抄表：“低压载波”抄表模块是集电表数据采集、载波传输、数据存储、数据通讯、数据处理及断电控制于一体的自动化系统。由上位系统管理软件、台区数据集中器、电表端载波RU组成。台区数据集中器是低压载波抄表系统的中央设备，安装在变压器低压侧的智能控制器系统中，负责主动与每个终端电表进行数据通讯（抄表）并存储数据。上位通讯即是实现从数据集中器到抄表中心进行数据传输的通讯方式，包括电话线方式（市话）、无线方式（GSM）、专线（光缆）、抄表器等方式。

工作过程：安装在变压器低压侧的电流互感器将变比后电流信号，在输入给低压计量模块的同时，输入到低压载波抄表模块，抄表模块的台区数据集中器将采集到数据进行处理，并将数据通过上位通讯系统，传回指定的变电站控制系统，实现了变压器终端和变电站同时抄表功能。

Claims (4)

1.一种非晶合金铁心智能配电变压器，其特征在于把预先编制好程序的模块和电器元件组成变压器的智能控制器，将智能控制器和高精度电流互感器植入变压器内，使变压器实现智能化，通过防盗、远程报警系统及追踪查找系统实现防盗功能，通过防触电及接地检测报警系统实现安全功能，通过防窃电及低压计量和远程抄表系统实现防窃电功能。

2.根据权利要求1所述之非晶合金铁心智能配电变压器，其特征在于防盗、远程报警系统及追踪查找系统：当变压器超过规定的震动频率，智能震荡感应装置立即对震动做出判断，若超过安全点，即通过GSM系统快速向中心和多部手机发出报警信号，同时全程录音；变压器断电后远程报警系统也会快速自动向中心和多部手机报警，同时全程录音，变压器隐蔽位置安装的“GPStwo变压器定位防盗追踪单元”可实现被盗变压器的定位、实时监听等功能，GPS会将变压器锁定在30米以内的范围，能迅速追回被盗变压器。

3.根据权利要求1或2所述之非晶合金铁心智能配电变压器，其特征在于防触电及接地检测报警系统：通过变压器智能控制装置，在触电回路里增加分压电阻，把人体触电电压降低到安全电压以内，实现人或动物接触火线时不会造成触电事故的发生，另外当低压线路接地或用电设备漏电时，接地检测装置会及时报警，以便电工迅速查找接地点，消除隐患，防止事故的发生。

4.根据权利要求1或2所述之非晶合金铁心智能配电变压器，其特征在于防窃电及低压计量和远程抄表系统：将计量装置高精度防干扰电流互感器直接装入变压器内，通过智能控制器先进的高精度多功能电子表计量模块和高精度防干扰电流互感器，能和变电站出线表、低压终端用户同一时刻抄表，便于台区管理考核和线损管理考核，电子模块与变压器油隔离，确保了电子元件正常工作，此方案保证了取样和计量的准确性，使不法分子在低压侧用任何手段都无法破坏和绕接计量装置，达到防窃电的目的，且实现了远程抄表功能。

Images