CN109142813A - 变压器调档装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变压器调档装置及系统；其中，该装置包括控制器及执行器；执行器与变压器的档位调节旋钮连接；控制器与执行器通信连接；控制器用于接收用户发出的调档指令，将调档指令发送至执行器；执行器用于当接收到调档指令时，驱动档位调节旋钮旋转，以调节变压器的档位。本发明提高了变压器调档的效率，降低了人力成本。

Description

变压器调档装置及系统

技术领域

本发明涉及电力行业辅助工具技术领域，尤其是涉及一种变压器调档装置及系统。

背景技术

变压器调压是通过分接开关调节变压器一侧线圈的分接头来改变线圈的匝数，达到改变输出电压的目的。有载调压是指不断开电源，让变压器在正常工作状态下，带负载调节分接开关。按照《电力设备检修试验规程》(Q/CSG1206007-2017)的要求，电力变压器需按预试周期3年或6年开展绕组直流电阻测试，其中要求有载分接开关应在所有分接档位处测量。

在测试之前，由于实际运行时大部分变压器调压频率极低，有载调压开关极大部分时间都只在某一档位，致使其它档位的分接处接头氧化严重，最终导致直流电阻测试不合格。为此，试验人员在进行直流电阻测试前，都需预先手动操作变压器有载调压机构上的调档旋钮，将档位从1档升至17档，再从17档将至1档，如此来回3至5轮，以对分接头进行打磨去氧化层，氧化过于严重时，调档次数可达10轮以上。该操作旋钮的过程需专门安排一名试验人员进行。在测试过程中，规程要求有载调压的变压器应在所有分接档位处分别测量其直流电阻值，为此需专门安排一名人员操作换挡，每测试完一个档位后，调至另一档位，直至17个档位测试完毕。该变压器调档方式效率较低，人力成本过高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种变压器调档装置及系统，以提高变压器调档的效率，降低人力成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种变压器调档装置，包括控制器及执行器；执行器与变压器的档位调节旋钮连接；控制器与执行器通信连接；控制器用于接收用户发出的调档指令，将调档指令发送至执行器；执行器用于当接收到调档指令时，驱动档位调节旋钮旋转，以调节变压器的档位。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述控制器包括两两连接的人机交互模块、第一无线传输模块及第一电源模块；人机交互模块用于采集用户发出的调档指令；第一无线传输模块用于将调档指令发送至执行器；第一电源模块用于为人机交互模块及第一无线传输模块供电。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述人机交互模块包括触摸屏和\或按键。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述执行器包括依次连接的第二无线传输模块、控制电路、伺服驱动器、伺服电机及嵌套件；嵌套件与档位调节旋钮以嵌套的方式连接；第二无线传输模块用于接收控制器发送的调档指令；控制电路用于当接收到调档指令时，向伺服驱动器输出控制信号；伺服驱动器用于当接收到控制信号时，向伺服电机发送驱动信号；伺服电机用于接收驱动信号，通过嵌套件带动档位调节旋钮旋转，以调节变压器的档位。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述执行器还包括第二电源模块；第二电源模块用于为第二无线传输模块、控制电路、伺服驱动器及伺服电机供电。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述执行器还包括故障告警模块；故障告警模块与控制电路连接；故障告警模块用于当控制电路检测到档位调节旋钮出现故障时，发出告警信号。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述故障告警模块包括蜂鸣报警器。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述控制电路包括PLC芯片。

第二方面，本发明实施例还提供一种变压器调档系统，包括上述变压器调档装置及变压器。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述系统还包括通信连接监视器及显示装置；监视器设置于执行器的机身上，以采集档位调节过程中的图像信息；显示装置用于显示监视器发送的图像信息，以使用户监控档位调节过程。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供了一种变压器调档装置及系统；通过控制器接收用户发出的调档指令，并将调档指令发送至执行器；通过执行器接收调档指令，并驱动档位调节旋钮旋转，以调节变压器的档位。该方式提高了变压器调档的效率，降低了人力成本。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。该方式提高了变压器调档的效率，降低了人力成本。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种变压器调档装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种变压器调档装置中，控制器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种变压器调档装置中，执行器的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种变压器试验用便携式远程调档装置的工作原理图；

图5为本发明实施例提供的一种变压器试验用便携式远程调档装置的现场应用示意图；

图6为本发明实施例提供的一种变压器调档系统的结构示意图。

图标：100-控制器；110-执行器；101-人机交互模块；102-第一无线传输模块；103-第一电源模块；111-第二无线传输模块；112-控制电路；113-伺服驱动器；114-伺服电机；115-嵌套件；20-PC终端；21-支撑脚架；22-摄像机；23-有载调压机构柜；30-档位调节按钮；60-变压器调档装置；61-变压器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，现有的变压器调档方式效率较低，人力成本较高。基于此，本发明实施例提供了一种变压器调档装置及系统，可以应用于电力系统检测及调试领域。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种变压器调档装置进行详细介绍。

参见图1所示的一种变压器调档装置的结构示意图，该装置包括控制器100及执行器110；执行器110与变压器的档位调节旋钮连接；控制器100与执行器110通信连接；控制器100用于接收用户发出的调档指令，将调档指令发送至执行器110；执行器110用于当接收到调档指令时，驱动档位调节旋钮旋转，以调节变压器的档位。

上述控制器可以放置于测试人员附近，以接收测试人员发出的调档指令；该控制器可以包括语音接收及识别模块、按键或触摸屏等，也可以为其中的多种；由于控制器和执行器通信连接，控制器还可以包括无线通信模块，比如蓝牙模块等，当接收到调档指令后，通过该无线通信模块发送到执行器。

上述执行器可以放置于变压器的附近，与变压器的档位调节旋钮连接；该档位调节旋钮的功能可以为旋转一次就改变使档位变化一次，顺时针旋转和逆时针旋转分别为控制档位调高或调低。上述调档指令可以分为调高档位指令或者调低档位指令，当接收到调档指令后，依照该指令驱动档位调节旋钮顺时针或逆时针旋转以实现调档。

本发明实施例提供了一种变压器调档装置；通过控制器接收用户发出的调档指令，并将调档指令发送至执行器；通过执行器接收调档指令，并驱动档位调节旋钮旋转，以调节变压器的档位。该方式提高了变压器调档的效率，降低了人力成本。

在具体实施方式中，上述控制器可以由两两连接的人机交互模块101、第一无线传输模块102及第一电源模块103构成，其结构示意图如图2所示；其中人机交互模块101用于采集用户发出的调档指令；第一无线传输模块102用于将调档指令发送至执行器；第一电源模块103用于为人机交互模块及第一无线传输模块供电。

上述人机交互模块可以为触摸屏或按键，也可以同时包括触摸屏和按键；用户可以通过按键或触摸屏输入调档指令；由于变压器的档位可以由低档调至高档，或由高档调至低档，则按键至少为两个。

在具体实施方式中，上述执行器可以由依次连接的第二无线传输模块111、控制电路112、伺服驱动器113、伺服电机114及嵌套件115构成，其结构示意图如图3所示；嵌套件与档位调节旋钮以嵌套的方式连接；第二无线传输模块用于接收控制器发送的调档指令；控制电路用于当接收到调档指令时，向伺服驱动器输出控制信号；伺服驱动器用于当接收到控制信号时，向伺服电机发送驱动信号；伺服电机用于接收驱动信号，通过嵌套件带动档位调节旋钮旋转，以调节变压器的档位。

进一步地，上述执行器还可以包括第二电源模块；第二电源模块用于为执行器中的第二无线传输模块、控制电路、伺服驱动器及伺服电机供电。

在进行档位调节过程中，可能会由于档位旋钮故障、嵌套件与档位旋钮连接不正常等原因出现档位调节失败的情况；为了及时处理该情况，上述执行器还可以包括故障告警模块；故障告警模块与控制电路连接；故障告警模块用于当控制电路检测到档位调节旋钮出现故障时，发出告警信号；具体地，上述故障告警模块可以为蜂鸣报警器；变压器的档位调节旋钮在旋转后，会像门把手一样恢复到原来的位置，此时与档位调节旋钮连接的嵌套件会受到一个反向作用力，此时控制电路可以通过伺服驱动器及伺服电机检测到这个力，当检测到该作用力不在正常范围内，比如不存在时，可以判断档位档位调节旋钮出现故障，从而通过告警模块发出告警指令。

在具体实施例中，上述执行器中的控制电路可以为PLC(ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器)芯片。PLC控制系统是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。

本发明实施例还提供了一种变压器试验用便携式远程调档装置，该装置在上述变压器调档装置的基础上实现；该装置主要针对变压器直流电阻试验中需专门设置人员进行调档的问题研制而成，以代替专设的调档人员的工作。

该装置主要分为四部分：输入部件(相当于上述控制器)、输出部件(相当于上述执行器)、监控部件(可以为摄像机+移动终端或电脑终端)及承载部件(可以为支撑脚架)。

上述控制器由人机交互模块(触摸屏)、无线传输模块(信号发射器)以及电源模块通过电路设计连接构成；该控制器可以实现设置操作指令传送至执行器的作用。

上述执行器由程序控制模块(PLC芯片)、驱动模块(伺服驱动器)、执行输出模块(伺服电机)、无线传输模块(信号接收器)、故障告警模块(蜂鸣器)、嵌套模块(调档旋钮嵌套件)以及电源模块通过电路设计连接构成。该执行器可以实现接收控制器的指令，执行相应输出动作的作用。

上述摄像机作为独立部件安装于执行器器身上，仅与执行器中的电源模块存在电气连接；该摄像机实时监控档位情况，将画面传输至PC终端，供操作人员远程监控，确认档位与指令执行一致。

通常情况下，变压器的安置位置距离地面有一些高度，为了使执行器的嵌套件与变压器的档位调节旋钮安装在一起，可以采用适合高度的支撑脚架用来承载上述执行器。

该装置的工作原理图如图4所示，具体如下：操作人员通过控制器中的触摸屏设置相应操作指令，经信号发射器将指令传送至执行器中的PLC芯片，PLC芯片输出指令，通过伺服驱动器驱动伺服电机，电机带动调档旋钮嵌套件动作，实现远程自动调档。期间操作人员通过PC终端实时监控远端档位情况；若动作过程中发生电机卡死等异常情况，蜂鸣器将发出告警。

该装置在现场应用示意图如图5所示，控制器100及PC终端20设置在操作测试仪器的人员附近；执行器110、支撑脚架21及摄像机22设置在有载调压机构柜23附近，执行器110与档位调节旋钮30嵌套；在进行变压器测试之前只需安装好上述装置，设置好参数让装置实现自动调档打磨档位触头，无需专门设置一名人员手动操作调档；在测试过程，以往需要三人，一人操作测试仪器，一人在调档机构前配合换挡，一人监护现场。现只需安排两人，操作测试仪器的人员可同时进行远程换档，无需专门设置一名人员换挡；提高了变压器调档效率，降低了人力成本。

对应于上述实施例，本发明实施例还提供一种变压器调档系统，其结构示意图如图6所示；该系统包括上述变压器调档装置60及变压器61。

进一步地，上述系统还可以包括通信连接监视器及显示装置；监视器设置于执行器的机身上，以采集档位调节过程中的图像信息；显示装置用于显示监视器发送的图像信息，以使用户监控档位调节过程。

进一步地，上述系统还可以包括支撑脚架；支撑脚架用于承载上述执行器。

本发明实施例提供的一种变压器调档系统，与上述实施例提供的一种变压器调档装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本发明实施例所提供的变压器调档装置装置及系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和/或装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种变压器调档装置，其特征在于，包括控制器及执行器；所述执行器与变压器的档位调节旋钮连接；所述控制器与所述执行器通信连接；

所述控制器用于接收用户发出的调档指令，将所述调档指令发送至所述执行器；

所述执行器用于当接收到所述调档指令时，驱动所述档位调节旋钮旋转，以调节所述变压器的档位。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器包括两两连接的人机交互模块、第一无线传输模块及第一电源模块；

所述人机交互模块用于采集用户发出的调档指令；

所述第一无线传输模块用于将所述调档指令发送至所述执行器；

所述第一电源模块用于为所述人机交互模块及所述第一无线传输模块供电。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述人机交互模块包括触摸屏和\或按键。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述执行器包括依次连接的第二无线传输模块、控制电路、伺服驱动器、伺服电机及嵌套件；所述嵌套件与档位调节旋钮以嵌套的方式连接；

所述第二无线传输模块用于接收所述控制器发送的所述调档指令；

所述控制电路用于当接收到所述调档指令时，向所述伺服驱动器输出控制信号；

所述伺服驱动器用于当接收到所述控制信号时，向所述伺服电机发送驱动信号；

所述伺服电机用于接收所述驱动信号，通过所述嵌套件带动所述档位调节旋钮旋转，以调节所述变压器的档位。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述执行器还包括第二电源模块；所述第二电源模块用于为所述第二无线传输模块、所述控制电路、所述伺服驱动器及所述伺服电机供电。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述执行器还包括故障告警模块；所述故障告警模块与所述控制电路连接；所述故障告警模块用于当所述控制电路检测到所述档位调节旋钮出现故障时，发出告警信号。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述故障告警模块包括蜂鸣报警器。

8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制电路包括PLC芯片。

9.一种变压器调档系统，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的变压器调档装置及变压器。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括通信连接监视器及显示装置；所述监视器设置于所述执行器的机身上，以采集档位调节过程中的图像信息；

所述显示装置用于显示所述监视器发送的图像信息，以使用户监控档位调节过程。