CN104502691A - 一种配电变压器能效在线监测分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种配电变压器能效在线监测分析装置，其特征在于，包括变压器、原边电压传感器、原边电流传感器、副边电压传感器、副边电流传感器、温度传感器和监测终端，可实时监测变压器的原边侧和副边侧的电压电流值，并根据变压器的负荷运行情况，计算出变压器的实际运行损耗，分析影响变压器能效的关联因数，找出提高运行能效的方式方法，来降低变压器损耗、减少因变压器故障造成停电的次数，实现配电网变压器台区高效率、低损耗、低故障运行和精细化管理。

Description

一种配电变压器能效在线监测分析装置

技术领域

      本发明涉及电力监测设备，特别是一种配电变压器能效在线监测分析装置。

背景技术

      配电变压器损耗是配电网线损的主要问题之一，随着负荷的快速增长，配电网规模日趋扩大，但广大农村地区，甚至部分城市区域因变压器存在变压器容量小、设备陈旧、绝缘老化、铁芯材料损耗高、运行方式粗矿不经济等问题，从而需要测量变压器空载损耗和负载损耗，根据测量结果对损耗高能效低的变压器进行更换调整，实现配电网节能降损，提高电网能效，为解决以上问题，分析造成此种现象的确切原因，传统的办法有两种，第一种方法由工程师根据相关标准推算出配电变压器的损耗，这种方法只能算出变压器理论损耗，不能根据现场实际运行条件得出具体变压器的实际损耗；第二种方法是把配电变压器断电现场做损耗实验，一般用于变压器投运前的验收工作，这种方法能够检测出配电变压器的空载损耗和短路阻抗，但这种方法有一个明显的缺陷，无法在短时间内测出变压器实际运行的负载损耗，并且存在工作量大、施工不方便等问题，以上两种方法均无法精确计算出变压器的运行损耗，无法长时间监测负荷特性，计算分析变压器最佳经济运行电压，从而调整副边侧电压值，故不能够分析出变压器的实际运行能效和提高运行能效的方式。

发明内容

      针对上述问题，本发明提出了一种配电变压器能效在线监测分析装置。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是:

一种配电变压器能效在线监测分析装置，其特征在于，包括变压器、原边电压传感器、原边电流传感器、副边电压传感器、副边电流传感器、温度传感器和监测终端，所述变压器包括原边侧和副边侧，所述原边电压传感器和原边电流传感器安装于变压器的原边侧，所述副边电压传感器和副边电流传感器安装于变压器的副边侧，所述温度传感器数量为2个，分别设置于变压器内和变压器外，所述监测终端与原边电压传感器、原边电流传感器、副边电压传感器、副边电流传感器和温度传感器连锁，监测终端包括GPS时钟、数据处理模块和LCD显示器，所述数据处理模块包括多个处理芯片。

上述的一种配电变压器能效在线监测分析装置，其中，变压器包括三相A、B、C和中性点N。

上述的一种配电变压器能效在线监测分析装置，其中，GPS时钟用于调整原边电压传感器、原边电流传感器、副边电压传感器和副边电流传感器采样的同步性。

上述的一种配电变压器能效在线监测分析装置，其中，数据处理模块用于计算分析原边电压传感器、原边电流传感器、副边电压传感器和副边电流传感器的模拟信号。

上述的一种配电变压器能效在线监测分析装置，其中，LCD显示器用于显示计算分析结果。

上述的一种配电变压器能效在线监测分析装置，其中，处理芯片721为DSP芯片。

本发明的工作原理：

温度传感器用于采集现场环境温度和变压器运行时温度数据，原边电压传感器和原边电流传感器采集变压器的原边侧的电压、电流数据，副边电压传感器和副边电流传感器采集变压器的副边侧的电压、电流数据，原边电压传感器、原边电流传感器、副边电压传感器、副边电流传感器和温度传感器将收集到的数据以信号的方式传递给监测终端，监测终端根据采集到的变压器原边侧和副边侧电压电流信号分别计算出原边侧和副边侧的功率，再根据原边侧和副边侧的功率计算出变压器的效率，判断该变压器的能效等级，监测终端根据采集到的变压器的副边侧电压电流信号计算出原副的三相负荷不平衡率、有功功率、无功功率、电压波动率等电能量参数，监测终端根据采集到的变压器运行温度数据、现场环境温度和三相负荷计算出变压器实际运行温度与三相负荷的关系，绘制温度负荷曲线。

本发明的有益效果为：

      本发明提出的一种配电变压器能效在线监测分析装置，其结构简单，设计合理，实时监测变压器的原边侧和副边侧的电压电流值，并根据变压器的负荷运行情况，计算出变压器的实际运行损耗，分析影响变压器能效的关联因数，找出提高运行能效的方式方法，来降低变压器损耗、减少因变压器故障造成停电的次数，实现配电网变压器台区高效率、低损耗、低故障运行和精细化管理。

附图说明

图1  本发明示意图。

图2  监测终端示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种配电变压器能效在线监测分析装置，其特征在于，包括变压器1、原边电压传感器2、原边电流传感器3、副边电压传感器4、副边电流传感器5、温度传感器6和监测终端7，所述变压器1包括原边侧11和副边侧12，所述原边电压传感器2和原边电流传感器3安装于变压器1的原边侧11，所述副边电压传感器4和副边电流传感器5安装于变压器1的副边侧12，所述温度传感器6数量为2个，分别设置于变压器1内和变压器1外，所述监测终端7与原边电压传感器2、原边电流传感器3、副边电压传感器4、副边电流传感器5和温度传感器6连锁，监测终端7包括GPS时钟71、数据处理模块72和LCD显示器73，所述数据处理模块72包括多个处理芯片721。

其中， A、B、C为变压器的三相，N为变压器的中性点，GPS时钟71用于调整原边电压传感器2、原边电流传感器3、副边电压传感器4和副边电流传感器5采样的同步性，数据处理模块72用于计算分析原边电压传感器2、原边电流传感器3、副边电压传感器4和副边电流传感器5的模拟信号，LCD显示器73用于显示计算分析结果，处理芯片721为DSP芯片。

本发明的工作原理：

温度传感器用于采集现场环境温度和变压器运行时温度数据，原边电压传感器和原边电流传感器采集变压器的原边侧的电压、电流数据，副边电压传感器和副边电流传感器采集变压器的副边侧的电压、电流数据，原边电压传感器、原边电流传感器、副边电压传感器、副边电流传感器和温度传感器将收集到的数据以信号的方式传递给监测终端，监测终端根据采集到的变压器原边侧和副边侧电压电流信号分别计算出原边侧和副边侧的功率，再根据原边侧和副边侧的功率计算出变压器的效率，判断该变压器的能效等级，监测终端根据采集到的变压器的副边侧电压电流信号计算出原副的三相负荷不平衡率、有功功率、无功功率、电压波动率等电能量参数，监测终端根据采集到的变压器运行温度数据、现场环境温度和三相负荷计算出变压器实际运行温度与三相负荷的关系，绘制温度负荷曲线。

一种配电变压器能效在线监测分析装置，其结构简单，设计合理，实时监测变压器的原边侧和副边侧的电压电流值，并根据变压器的负荷运行情况，计算出变压器的实际运行损耗，分析影响变压器能效的关联因数，找出提高运行能效的方式方法，来降低变压器损耗、减少因变压器故障造成停电的次数，实现配电网变压器台区高效率、低损耗、低故障运行和精细化管理。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种配电变压器能效在线监测分析装置，其特征在于，包括变压器、原边电压传感器、原边电流传感器、副边电压传感器、副边电流传感器、温度传感器和监测终端，所述变压器包括原边侧和副边侧，所述原边电压传感器和原边电流传感器安装于变压器的原边侧，所述副边电压传感器和副边电流传感器安装于变压器的副边侧，所述温度传感器数量为2个，分别设置于变压器内和变压器外，所述监测终端与原边电压传感器、原边电流传感器、副边电压传感器、副边电流传感器和温度传感器连锁，监测终端包括GPS时钟、数据处理模块和LCD显示器，所述数据处理模块包括多个处理芯片。

2.如权利要求1所述的一种配电变压器能效在线监测分析装置，其特征在于，变压器包括三相A、B、C和中性点N。

3.如权利要求1所述的一种配电变压器能效在线监测分析装置，其特征在于，GPS时钟用于调整原边电压传感器、原边电流传感器、副边电压传感器和副边电流传感器采样的同步性。

4.如权利要求1所述的一种配电变压器能效在线监测分析装置，其特征在于，数据处理模块用于计算分析原边电压传感器、原边电流传感器、副边电压传感器和副边电流传感器的模拟信号。

5.如权利要求1所述的一种配电变压器能效在线监测分析装置，其特征在于，LCD显示器用于显示计算分析结果。

6.如权利要求1所述的一种配电变压器能效在线监测分析装置，其特征在于，处理芯片为DSP芯片。