CN104979911A - 一种用于变压器的远程监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于变压器的远程监控系统，其特征在于：所述远程监控系统包括漏电监测器(1)和远程服务器(2)，所述漏电监测器(1)包括：漏电保护器(4)、漏电采集模块(5)、现场警报模块(7)、无线通讯模块(8)和电源模块(9)；所述电源模块(9)分别与现场警报模块(7)和无线通讯模块(8)相连，为所述现场警报模块(7)和无线通讯模块(8)供电，所述漏电保护器(4)安装在待检测的变压器的供电回路中，所述漏电采集模块(5)安装在待检测的所述变压器的外壳与地之间。

Description

一种用于变压器的远程监控系统

技术领域

本发明属于电力设备领域，具体涉及一种用于变压器的远程监控系统。

背景技术

目前，对低压配电变压器(简称变压器)的各种防护装置在高压侧有各种高压断路器、避雷器等，低压侧有各种熔断器、交流接触器、鉴相鉴幅继电器等，尽管有如此保护措施，但由于变压器容量等级繁多线路复杂，与其配套的各种保护措施很难做到万无一失，尤其是变压器的漏电故障，任何部位均有可能发生，而一般的漏电保护均在主电路，而且漏电保护电路本事是否有效也不能够实时的监测，从而导致变压器漏电故障无法及时的发现，导致事故的发生，特别是对于变压器维修人员和变压器周围人员。

而且现有的漏电监测器在发生漏电时的警报信息往往要么过于夸大要么不够明显。没有一种报警方式能够既提醒了工作人员，又不会对其他工作人员带来过多干扰。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是：提供一种能够远程地检测漏电信息，并且根据报警信息改变电力调度，同时在变压器周围为工作人员提供明确警示，而不会过多影响其他不相干人员的远程监控系统。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于变压器的远程监控系统，其特征在于：所述远程监控系统包括漏电监测器和远程服务器，所述漏电监测器包括：漏电保护器、漏电采集模块、现场警报模块、无线通讯模块和电源模块；所述电源模块分别与现场警报模块和无线通讯模块相连，为所述现场警报模块和无线通讯模块供电，所述漏电保护器安装在待检测的变压器的供电回路中，所述漏电采集模块安装在待检测的所述变压器的外壳与地之间；

所述远程服务器包括：无线接收模块、处理器、显示器和后台警报器。

在一种优选实现方式中，所述漏电采集模块包括电流互感器、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1、第二电容C2、比较器。

在一种优选实现方式中，所述第一电阻、第一二极管D1彼此并联，所述第一二极管D1与所述第二二极管D2反向并联。

在一种优选实现方式中，所述第一电阻R1、所述第一二极管D1、所述第二二极管D2并联后的节点与所述第二电阻R2串联。

在一种优选实现方式中，所述远程服务器还包括电力调度模块，所述电力调度模块基于所述漏电监测器反馈的漏电信息重新进行电力调度安排，减少发生漏电的变压器的负荷，增加邻近变压器的相应负荷。

在一种优选实现方式中，所述漏电检测器还包括短信群发器，所述短信群发器基于所述漏电监测器监测到的漏电信息向预定范围内的手机发送警报信息。

在一种优选实现方式中，所述无线接收模块为4G网络接收器。

在一种优选实现方式中，所述漏电监测器包括荧光发射器，所述荧光发射器安装在所述变压器的四周，并且基于所述漏电监测器所监测到的漏电信息发出荧光。

在一种优选实现方式中，所述漏电监测器还包括有温度检测模块，所述温度检测模块与所述主控单元相连。

在一种优选实现方式中，所述漏电监测器安装在绝缘外壳中。

在另一种优选实现方式中，所述漏电监测器还包括跨接电路，所述跨接电路包括第一电感L1、第二电感L2、第一电容C1、第二电容C2、位差电阻R1、单刀双向开关K1、断路器DL1。在本实现方式中，高压线路的正极连接至位差电阻R1、并且连接至第一电容C1的第一端、第一电感L1的第一端，位差电阻R1的另一端连接至第一电容C1的第二端、第二电感L2的第一端，第一电感L1的第二端连接至第二电容C2的第一端，第二电容C2的第二端连接至第二电感L2的第二端。单刀双向开关K1一端连接至第二电容C2的第一端，另外两个端子A和B分别连接两个初级线圈，初级线圈1和初级线圈2。初级线圈1和初级线圈2的另一端再分别连接高压线路的负极。需要说明的是，在这种优选实现方式中，由于采用了电感，所以仅适用于相对低的输入电压，并不适用于高于3000V的输入电压。

另外，该实现方式中所采用的电容为耐高压电容。初级线圈1为正常使用的变压器的初级线圈，初级线圈2为备用变压器的初级线圈。所采用的两个电感L1和L2缠绕方式为彼此相反，二者并排放置，这样二者对外部而言，二者所产生的此处大体抵消，而对内部而言，二者各自又产生各自的磁场。通常情况下，开关K1连接至端子A，则下侧的变压器工作。而一旦正常使用的变压器出现漏电情况，则开关K1跳转至端子B，启动备用变压器。虽然开关跳转的时间非常短，但是还是会对变压器输出端所连接的用电设备带来一定影响，如果不采用本发明的电路，则跳转过程中，输出线路中的电压曲线会出现断相，即输出线路中的电压曲线会出现断档。而采用该实现方式中的电路后，即便出现漏电情况，在跳转过程中，L1和L2会对输入端的电能进行储能，而跳转完成后，L1和L2释放电能，将输出回路中的供电相补全(虽然存在一定的压缩，但是曲线是完整的)。这对于一些特殊的对供电电路的波形完整性有要求的设备是有相当大好处的。

在另一种优选实现方式中，所述安全检测设备包括模拟漏电模块，所述模拟漏电模块与变压器的高压输入端相连，模拟漏电模块包括模拟开关和分压装置，所述模拟开关与所述分压装置串联，所述分压装置经保护电路与所述变压器的外壳相连。所述模拟漏电模块能够将高压分出一部分输出至变压器外壳，以模拟漏电。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明能够实时采集变压器各部位的漏电情况，并且，添加了远程服务器，漏电信息能够传送给远程服务器，远程服务器可以及时改变电力的调度情况。本发明所采用的报警方式更加现代化，能够为周边人员发送短信，并且在变压器周围点亮荧光灯；本发明整个装置结构简洁，实用性强。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明：

图1是本发明一个实施例的电路结构示意图；

图2为跨接电路的电路结构示意图；

图中：1为漏电监测器、2为远程服务器、4为漏电保护控制器、5为漏电采集模块、7为现场警报模块、8为无线通讯模块、9为电源模块、10为无线接收模块、12为显示器、13为后台警报器。

具体实施方式

如图1所示，本发明远程监控系统，包括漏电监测器1，所述漏电监测器1包括：漏电保护器4、漏电采集模块5、现场警报模块7、无线通讯模块8和电源模块9；所述电源模块9分别与现场警报模块7和无线通讯模块8相连，为所述现场警报模块7和无线通讯模块8供电，所述漏电保护器4安装在待检测的变压器的供电回路中，所述漏电采集模块5安装在待检测的所述变压器的外壳与地之间。此外，其还包括远程服务器2。所述远程控制器包括无线接收模块10、处理器11、显示器12和后台警报器13。

如图2所示，漏电采集模块5包括电流互感器、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1、第二电容C2、比较器。所述第一电阻、第一二极管D1彼此并联，所述第一二极管D1与所述第二二极管D2反向并联。所述第一电阻R1、所述第一二极管D1、所述第二二极管D2并联后的节点与所述第二电阻R2串联。

无线通讯模块8通过无线网络与无线接收模块10相连，所述无线网络可以采用Zigbee无线网络或4G通信网络，无线通讯模块8和无线接收模块10均采用Zigbee通讯模块或4G通信模块，既能够满足传输距离，也能够达到低功耗的效果。

或者，所述漏电采集模块5包括电压互感器和电流互感器二者。二者为本领域中常用的检测设备，这里不对其具体使用过程进行详细介绍。

在另一个实施例中，漏电监测器1还包括有温度检测模块，所述温度检测模块与所述主控单元相连。所述温度检测模块与上述主控单元3相连，变压器上很多的漏电发生均会导致变压器局部的升温，通过温度检测模块可以检测内部、顶部的温度，从而判断变压器是否发生故障。

所述漏电监测器1安装在绝缘外壳中。

在一种实现方式中，电压互感器和电流互感器分别安装在变压器的输出电路中，漏电采集模块5也可以包括机壳电流检测电路和接地电流检测电路，上述电路均可以通过一个带大电阻的导线实现，分别连接变压器机壳和接地线，通过检测上述装置的电流情况，来反应变压器的漏电状况。

本发明在本地和在远程均设置有报警模块，这样一旦发生漏电情况，就可以同时提醒漏电处的工作人员以及在远程监控的工作人员，达到远程监控的目的。

所述漏电监测器1安装在绝缘外壳中，电路保护模块4、电源模块9和温度检测模块均可以安装在绝缘外壳的内部；上述漏电采集模块5和模拟漏电模块4中的检测电路安装在绝缘外壳中，检测元件可以通过绝缘导线连接与检测电路连接。

上述模拟漏电模块6能够测试变压器的漏电保护装置可靠与否，提高变压器的安全系数；本发明整个装置结构简洁，实用性强。

图2示出了跨接电路的一种实现方式的电路示意图。

如图所示，跨接电路包括第一电感L1、第二电感L2、第一电容C1、第二电容C2、位差电阻R1、单刀双向开关K1、断路器DL1。

在本实现方式中，高压线路的正极连接至位差电阻R1、并且连接至第一电容C1的第一端、第一电感L1的第一端，位差电阻R1的另一端连接至第一电容C1的第二端、第二电感L2的第一端，第一电感L1的第二端连接至第二电容C2的第一端，第二电容C2的第二端连接至第二电感L2的第二端。单刀双向开关K1一端连接至第二电容C2的第一端，另外两个端子A和B分别连接两个初级线圈，初级线圈1和初级线圈2。初级线圈1和初级线圈2的另一端再分别连接高压线路的负极。需要说明的是，在这种优选实现方式中，由于采用了电感，所以仅适用于相对低的输入电压，并不适用于高于2000V的输入电压。

另外，该实现方式中所采用的电容为耐高压电容。初级线圈1为正常使用的变压器的初级线圈，初级线圈2为备用变压器的初级线圈。所采用的两个电感L1和L2缠绕方式为彼此相反，二者并排放置，这样二者对外部而言，二者所产生的此处大体抵消，而对内部而言，二者各自又产生各自的磁场。通常情况下，开关K1连接至端子A，则下侧的变压器工作。而一旦正常使用的变压器出现漏电情况，则开关K1跳转至端子B，启动备用变压器。虽然开关跳转的时间非常短，但是还是会对变压器输出端所连接的用电设备带来一定影响，如果不采用本发明的电路，则跳转过程中，输出线路中的电压曲线会出现断相，即输出线路中的电压曲线会出现断档。而采用该实现方式中的电路后，即便出现漏电情况，在跳转过程中，L1和L2会对输入端的电能进行储能，而跳转完成后，L1和L2释放电能，将输出回路中的供电相补全(虽然存在一定的压缩，但是曲线是完整的)。这对于一些特殊的对供电电路的波形完整性有要求的设备是有相当大好处的。

虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于变压器的远程监控系统，其特征在于：所述远程监控系统包括漏电监测器(1)和远程服务器(2)，所述漏电监测器(1)包括：漏电保护器(4)、漏电采集模块(5)、现场警报模块(7)、无线通讯模块(8)和电源模块(9)；所述电源模块(9)分别与现场警报模块(7)和无线通讯模块(8)相连，为所述现场警报模块(7)和无线通讯模块(8)供电，所述漏电保护器(4)安装在待检测的变压器的供电回路中，所述漏电采集模块(5)安装在待检测的所述变压器的外壳与地之间；

所述远程服务器(2)包括：无线接收模块(10)、处理器(11)、显示器(12)和后台警报器(13)。

2.根据权利要求1所述的远程监控系统，其特征在于：所述漏电采集模块(5)包括电流互感器、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1、第二电容C2、比较器。

3.根据权利要求2所述的远程监控系统，其特征在于：所述第一电阻、第一二极管D1彼此并联，所述第一二极管D1与所述第二二极管D2反向并联。

4.根据权利要求2所述的远程监控系统，其特征在于：所述第一电阻R1、所述第一二极管D1、所述第二二极管D2并联后的节点与所述第二电阻R2串联。

5.根据权利要求1所述的远程监控系统，其特征在于：所述远程服务器还包括电力调度模块，所述电力调度模块基于所述漏电监测器(1)反馈的漏电信息重新进行电力调度安排，减少发生漏电的变压器的负荷，增加邻近变压器的相应负荷。

6.根据权利要求1所述的远程监控系统，其特征在于：所述漏电检测器还包括短信群发器，所述短信群发器基于所述漏电监测器(1)监测到的漏电信息向预定范围内的手机发送警报信息。

7.根据权利要求1所述的远程监控系统，其特征在于：所述无线接收模块(10)为4G网络接收器。

8.根据权利要求1所述的远程监控系统，其特征在于：所述漏电监测器(1)包括多个荧光发射器，所述荧光发射器安装在所述变压器的四周，每个荧光发射器上安装有无线接收器，并且所述无线接收器能够接收所述漏电监测器(1)发出的报警信号，并基于所述漏电监测器(1)所发出的报警信号而发出荧光。

9.根据权利要求5所述的远程监控系统，其特征在于：所述漏电监测器(1)还包括有温度检测模块，所述温度检测模块与所述主控单元相连。

10.根据权利要求5所述的远程监控系统，其特征在于：所述漏电监测器(1)安装在绝缘外壳中。