CN103810813A - 电力变压器运行状态报警器 - Google Patents
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Abstract
一种电力变压器运行状态报警器，电路板上的电路有相连的电流、电压和温度信息电路、停电触发电路、缺相触发电路、振动触发电路和电压比较器触发电路和GSM模块电路。本发明运用先进的单片机控制技术、无线通讯技术和网络技术，在电力变压器运行时，能发出运行状态信息，利用GSM网远传出去，在电力变压器发生电流、电压偏离额定值的变化或缺相、断电等事故时能发出报警短信信号，利用GSM网远传出去，特别是在电力变压器因自然机械损坏、人为的机械损坏和发生被盗事故而发生振动时，能发出报警短信信号，利用GSM网及时发送短信或发出手机号码实施报警，对电力变压器的实时状态实现远距离监控、无需人员值守、方便检查维护。
Description
技术领域
本发明涉及一种与电力变压器配套的保护装置，特别是一种电力变压器运行状态报警器。
背景技术
电力变压器是利用电磁感应的原理来改变电压和电流的装置。电力变压器是电力输送线路中的重要设备，其安全稳定运行直接关系到国计民生和企业安全生产。电力变压器有壳体，壳体内有铁芯，铁芯上绕有初级线圈和次级线圈，壳体内有还有冷却用绝缘油。
绝大多数的电力变压器多是安放在室外变压器台上，特别是向用户提供市电的低压电力变压器，是安放在室外无人值守的变压器台上，用量大，分布广。正常状态下，电力变压器是在电流、电压为额定值的状态下运行，当电力变压器因故运行状态不正常时，会发生电流、电压偏离额定值的变化或缺相、断电等事故，在发生上述变化或事故时，会影响电力变压器的正常运行，同时还会造成电力变压器温度升高，造成电力变压器运行事故。由于绝大多数的电力变压器是安放在室外的变压器台上无人值守，有时电力变压器还会发生自然机械损坏、人为的机械损坏、甚至被盗的事故。
为了在电力变压器发生上述变化或事故时能保护电力变压器，现有技术中，电力变压器有保护装置。保护装置在电力变压器发生上述变化或事故时，让电力变压器内的开关跳闸，停止电力变压器运行。
这种电力变压器的保护装置在运行时，不能发出运行状态信息，在电力变压器发生电流、电压偏离额定值的变化或缺相、断电等事故时，只能跳闸停止电力变压器运行，不能发出远传的报警信号，特别是在电力变压器因自然机械损坏、人为的机械损坏和发生被盗事故而发生振动时，不能发出远传的报警信号。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述不足，提出一种在运行时能发出运行状态信息，在电力变压器发生电流、电压偏离额定值的变化或缺相、断电等事故时能发出远传的报警信号，特别是能在电力变压器因自然机械损坏、人为的机械损坏和发生被盗事故而发生振动时能发出远传的报警信号的电力变压器运行状态报警器。
本发明是用如下方法实现的。
电力变压器运行状态报警器有电路板，电路板上有运行状态报警电路，运行状态报警电路有相连的五路触发电路和GSM模块电路，五路触发电路有电流、电压和温度数据电路、停电触发电路、缺相触发电路、振动触发电路和电压比较器触发电路，电流、电压和温度数据电路有三个电流互感器、三个电压互感器、温度传感器和与三个电流互感器、三个电压互感器、温度传感器相连的GSM模块的A/D转换器，三个电流互感器、三个电压互感器、温度传感器的输出端与GSM模块的A/D转换器的输入端相连，GSM模块的A/D转换器的输出端与GSM模块的串口相连，
停电触发电路有或门电路，或门是有三个输入端一个输出端的或门，或门的三个输入端分别与三个电压互感器的三个输出端相连，或门的输出端与GSM模块的一个输入端相连，
缺相触发电路有相连的第一与非门电路、延时电路和第二与非门电路，第一与非门和第二与非门是有三个输入端一个输出端的与非门，第一与非门的三个输入端分别与三个电压互感器的三个输出端相连，第一与非门的输出端与延时电路的输入端相连，延时电路的输出端与第二与非门的两个输入端相连，上述或门的输出端与第二与非门的另一个输入端相连，第二与非门的输出端与GSM模块的另一个输入端相连，
振动触发电路有振动传感器，振动传感器的输出端与GSM模块的再一个输入端相连，
电压比较器触发电路有电压比较器，电压比较器的输入端与电路的供电电路相连，电压比较器的输出端与GSM模块的又一个输入端相连。
GSM模块是具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块，GSM模块通常带有A/D转换器，A/D转换器还可以连有显示器。GSM模块具有发送短信，语音通话，数据传输等基于GSM网络进行通信的所有基本功能，可以依据操作系统的程序按输入的指令与相关手机间收发短信、语音通话，数据传输等基于GSM网络进行通信的所有基本功能等功能。
使用前，在上述GSM模块内写入报警控制程序和按指令输出的短信内容和需要联系的手机号，插入SIM卡。
把三个电流互感器和三个电压互感器的输入端与电力变压器的输出端相连，温度传感器安置在电力变压器内。
使用时，三个电流互感器、三个电压互感器、温度传感器把采集到的三相电流值、三相电压值和电力变压器内的温度值送到GSM模块的A/D转换器，GSM模块的A/D转换器把三相电流值、三相电压值和电力变压器内的温度值转变成数字信号，打包送到GSM模块的串口，在GSM模块收到指令后，把三相电流值、三相电压值和电力变压器内的温度值打包发出。
不停电时，三相电同时存在，或门的输出端处于一种电平；停电时，三相
电同时不存在，或门的输出端变为另一种电平，电平的变化沿触发GSM模块，发出断电内容的短信。
三相电不缺相时，第一与非门的输出端处于一种电平，该电平经延时电路加到第二与非门的输入端，并同上述或门的输出端加到第二与非门的另一个入出端，第二与非门的输出端处于一种电平；三相电缺相时，第一与非门的输出端处于另一种电平，经延时电路延时后，第二与非门的输出端变为另一种电平，电平的变化沿触发GSM模块，发出缺相内容的短信。延时电路可防止对偶然缺相的误判。
在电力变压器因自然机械损坏、人为的机械损坏和发生被盗事故而发生振动时，振动传感器的输出端输出电平的变化沿，电平的变化沿触发GSM模块，发出振动内容的短信。
本发明主要是用电网的电供电，还有备用电池，电网停电后是用备用电池供电，当备用电池的电力不足电压下降时，电压比较器输出电平的变化沿，电平的变化沿触发GSM模块，发出电池内容的短信。
本发明运用先进的GSM模块技术，在电力变压器运行时，能发出运行状态信息，利用GSM网远传出去，在电力变压器发生电流、电压偏离额定值的变化或缺相、断电等事故时能发出报警短信信号，利用GSM网远传出去，特别是在电力变压器因自然机械损坏、人为的机械损坏和发生被盗事故而发生振动时，能发出报警短信信号，利用GSM网远传出去。
本发明可把电力变压器的运行状态和非正常停电、缺相、被盗、电池的电量不足的异常情况，及时发送短信或发出手机号码实施报警。对电力变压器的实时状态实现远距离监控、无需人员值守、方便检查维护。
下面结合附图，对本发明作进一步地说明。
附图说明
图1是根据本发明的发明方案提出的一种具有运行状态报警器的电力变压器的主视局剖示意图；
图2是运行状态报警电路的电气原理示意图。
具体实施方式
图1～图2中，具有运行状态报警器的电力变压器有电力变压器1，电力变压器连有运行状态报警器2，运行状态报警器有壳体3，壳体内有电路板B，电路板上有电力变压器运行状态报警电路DL，电力变压器运行状态报警电路有相连的五路触发电路CF和型号是JB35G的GSM模块电路MK，
五路触发电路有电流、电压和温度数据电路XX、停电触发电路TD、缺相触发电路QX、振动触发电路ZD和电压比较器触发电路DY，电流、电压和温度数据电路有5A/5V的三个电流互感器IC、220V/5V的三个电压互感器VC、型号是18B20的温度传感器TC和与上述三个电流互感器、三个电压互感器、温度传感器相连的GSM模块的A/D转换器ZH，上述三个电流互感器、三个电压互感器、温度传感器的输出端与GSM模块的A/D转换器的输入端相连，GSM模块的A/D转换器的输出端与GSM模块的TTL串口X4、X6脚相连，
停电触发电路有型号是CD4075的或门电路H1，或门的三个输入端分别与三个电压互感器的三个输出端相连，或门的输出端与GSM模块的一个输入端14脚相连，
缺相触发电路有型号是CD4023的三与非门电路和RC延时电路YS，三与非门有第一与非门YF1和第二与非门YF2、第一与非门的三个输入端分别与三个电压互感器的三个输出端相连，第一与非门的输出端与延时电路的输入端相连，延时电路的输出端与第二与非门的两个输入端相连，上述或门的输出端与第二与非门的另一个输入端相连，第二与非门的输出端与GSM模块的另一个输入端17脚相连，
振动触发电路有型号是MLV-9A-010101的振动传感器ZC，振动传感器的输出端与GSM模块的再一个输入端11脚相连，
电压比较器触发电路有型号是LM339的电压比较器DB，电压比较器的输入端与电路的供电电路相连，电压比较器的输出端与GSM模块的又一个输入端19脚相连。
三个电流互感器和三个电压互感器的输入端与电力变压器的输出端相连，温度传感器TC在电力变压器内。
为了能在电力变压器的现场知道电力变压器运行状态，GSM模块的A/D转换器的输出端可以连有显示器和报警器，为了能在电力变压器的现场退出报警状态，GSM模块的A/D转换器的输出端可以连有退出按键。
图2中，电力变压器运行状态报警器的GSM模块的A/D转换器输出端连有显示器LED和GSM模块的10脚连有报警器BJ，GSM模块的3脚和20脚连有退出按键K。
Claims (2)
1.一种电力变压器运行状态报警器，其特征在于：有电路板，电路板上有运行状态报警电路，运行状态报警电路有相连的五路触发电路和GSM模块电路，五路触发电路有电流、电压和温度数据电路、停电触发电路、缺相触发电路、振动触发电路和电压比较器触发电路，电流、电压和温度数据电路有三个电流互感器、三个电压互感器、温度传感器和与三个电流互感器、三个电压互感器、温度传感器相连的GSM模块的A/D转换器，三个电流互感器、三个电压互感器、温度传感器的输出端与GSM模块的A/D转换器的输入端相连，GSM模块的A/D转换器的输出端与GSM模块的串口相连，停电触发电路有或门电路，或门是有三个输入端一个输出端的或门，或门的三个输入端分别与三个电压互感器的三个输出端相连，或门的输出端与GSM模块的一个输入端相连，缺相触发电路有相连的第一与非门电路、延时电路和第二与非门电路，第一与非门和第二与非门是有三个输入端一个输出端的与非门，第一与非门的三个输入端分别与三个电压互感器的三个输出端相连，第一与非门的输出端与延时电路的输入端相连，延时电路的输出端与第二与非门的两个输入端相连，上述或门的输出端与第二与非门的另一个输入端相连，第二与非门的输出端与GSM模块的另一个输入端相连，振动触发电路有振动传感器，振动传感器的输出端与GSM模块的再一个输入端相连，电压比较器触发电路有电压比较器，电压比较器的输入端与电路的供电电路相连，电压比较器的输出端与GSM模块的又一个输入端相连。
2.按权利要求1所述的电力变压器运行状态报警器，其特征是：所述的GSM模块的A/D转换器输出端连有显示器，GSM模块的输出端连有报警器和退出按键。
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