CN110022001B - 一种配电变压器一体式数字化智能终端 - Google Patents

一种配电变压器一体式数字化智能终端 Download PDF

Info

Publication number
CN110022001B
CN110022001B CN201910429046.8A CN201910429046A CN110022001B CN 110022001 B CN110022001 B CN 110022001B CN 201910429046 A CN201910429046 A CN 201910429046A CN 110022001 B CN110022001 B CN 110022001B
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistor
module
capacitor
voltage
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910429046.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110022001A (zh
Inventor
蒋全清
周正超
刘波
张娜
张朝朋
戴彬彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Litongda Electrical Technology Co ltd
TBEA Intelligent Electric Co Ltd
Original Assignee
Nanjing Litongda Electrical Technology Co ltd
TBEA Intelligent Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Litongda Electrical Technology Co ltd, TBEA Intelligent Electric Co Ltd filed Critical Nanjing Litongda Electrical Technology Co ltd
Priority to CN201910429046.8A priority Critical patent/CN110022001B/zh
Publication of CN110022001A publication Critical patent/CN110022001A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110022001B publication Critical patent/CN110022001B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/40—Structural association with built-in electric component, e.g. fuse
    • H01F27/402—Association of measuring or protective means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/0075—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/40—Structural association with built-in electric component, e.g. fuse
    • H01F27/402—Association of measuring or protective means
    • H01F2027/404—Protective devices specially adapted for fluid filled transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/40—Structural association with built-in electric component, e.g. fuse
    • H01F27/402—Association of measuring or protective means
    • H01F2027/406—Temperature sensor or protection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种配电变压器一体式数字化智能终端，属于电子技术领域，包括电源板、主控板和开入板，本发明的配电变压器智能组件能够实现配电变压器的低压侧电气量及负荷测量，本发明的配电变压器智能组件能够实现配电变压器内部的压力及温度状态量进行监测。结合变压器负荷，对变压器运行健康状态进行判别，实现变压器的运行状态评估，对异常变压器重点检测评估，预防变压器损坏及停电事故的发生，本发明体积小，安装方便，安装于配电变压器的顶部，采用远程无线方式通信，无需外部额外接线。

Description

一种配电变压器一体式数字化智能终端
技术领域
本发明属于电子技术领域，特别涉及一种配电变压器一体式数字化智能终端。
背景技术
在配电网中，配电变压器是其中的一个重要设备，在整个配电网的运行过程中发挥着举足轻重的作用。就目前来说，受到多种因素的影响，在对配电变压器进行运行与管理的过程中还存在着许多突出的问题，由于配电变压器的位置处于比较分散的状态，因此就导致其当前的状态信息无法及时获取到，配电变压器又长期处于过负荷的运行中，再加上配电变压器的负荷种类十分众多繁杂，这些都使得配电网电能的质量受到了极大的影响。
在为用电用户进行供电的时候，配电变压器就是最终环节，对于整个供电网络的可靠性与安全性有着十分重要的影响，配电变压器的运行状态也对整个供电可靠性的提高有着决定性的作用，因此就必须要加快完善配电变压器的运行管理。
现有技术存在的问题和缺点
1.现有的配电变压器只对电气量进行了数据采集测量。
在这种工作模式下，当发现电气量异常、保护动作时，配电变压器已经发生了故障，造成了非计划停电损失。
传统的配电变压器测量方案不能对配电变压器的工作状态进行准确监测评估，无法预先发现有故障风险的配电变压器，预防变压器故障及停电事故的发生。
2.现有的配电变压器采用的智能终端信号从变压器外部取信号，存在窃电、单独配备电源、单独安装等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种配电变压器一体式数字化智能终端，解决了对配电变压器的低压侧电气量测量的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种配电变压器一体式数字化智能终端，包括电源板、主控板和开入板，电源板包括电源转换模块、三相电接入模块和频率跟踪模块；
电源转换模块包括AC-DC模块和升压模块U1，AC-DC模块的输入端连接220V 电源、输出端输出5V电源，升压模块U7的输入端连接5V电源、输出端输出12V 电源；
三相电接入模块包括A相电流电压采样电路、B相电流电压采样电路和B相电流电压采样电路，A相电流电压采样电路包括用于对A相电压进行采样的电压变换器PT1和用于对A相电流进行采样的电流变换器CT1，B相电流电压采样电路包括用于对B相电压进行采样的电压变换器PT2和用于对B相电流进行采样的电流变换器CT2，C相电流电压采样电路包括用于对C相电压进行采样的电压变换器PT3和用于对C相电流进行采样的电流变换器CT3；
频率跟踪模块包括电阻R9、电阻R12、电阻R13、电阻R10、运放UB、二极管DA1、二极管DA2、电容C17、比较器UA1A、电阻R8、电阻R11和单触发逆变器U4，电阻R9一端连接电压变换器PT1的输出端、另一端连接运放UB的负输入端，运放UB的正输入端通过电阻R12连接运放UB的输出端，运放UB的正输入端还通过电阻R13连接地线，运放UB的输出端通过电阻R10连接比较器 UA1A的正输入端，比较器UA1A的正输入端连接二极管DA1的正极，二极管DA1的负极通过电阻R8连接比较器UA1A的输出端，比较器UA1A的正输入端还连接二极管DA2的负极，二极管DA2的正极连接地线，电容C17余二极管DA2并联，比较器UA1A的负输入端连接地线，比较器UA1A的输出端通过电阻R11连接单触发逆变器U4的I1管脚，单触发逆变器U4的O管脚为频率跟踪模块的输出端；
主控板包括RS485模块、AD模块、MCU模块、开出接口和外部存储器模块， RS485模块、AD模块、开出接口和外部存储器模块均与MCU模块连接；
开入板包括压力采集模块、温度采集模块、GPRS通信模块和开入模块；
压力采集模块与AD模块的一个输入端连接，GPRS通信模块连接MCU模块；
温度采集模块包括可编程电流源U6、温度传感器PT1和电阻R54，可编程电流源U6的输入端连接5V电源、输出端通过电阻R9连接温度传感器PT1的一端，温度传感器PT1的另一端通过电阻R54连接地线，电阻R9与温度传感器PT1的连接节点连接AD模块的一个输入端；
开入模块包括升压模块U5、电容C24、电阻R3、电阻R5、电容C1、电容 C3、电阻R4、电阻R6、光耦U1、光耦U3、电阻R2和电阻R7，光耦U1的1脚通过电阻R3连接第一外部开入信号KIN1，光耦U3的1脚通过电阻R5连接第二外部开入信号KIN2，光耦U1的2脚和光耦U3的2脚均连接地线，所述地线还通过电容C24连接大地；电容C1和电容R4并联连接在光耦U1的1脚和2脚之间，电容C3和电容R6并联连接在光耦U3的1脚和2脚之间，光耦U1的4脚连接MCU模块的一个IO口，光耦U3的4脚连接MCU模块的一个IO口，电阻 R2为光耦U1的4脚的上拉电阻，电阻R7为光耦U3的4脚的上拉电阻；
升压模块U5的输入端连接所述5V电源、输出端为外部设备提供24V电源。
优选的，所述RS485模块的型号为MAX485ESA，AD模块的型号为AD7606， MCU模块的型号为SIM32F407ZGT6，外部存储器模块包括EEROM芯片和RAM 芯片，EEROM芯片的型号为CTA25256，RAM芯片的型号为IS61LV51216。
优选的，所述A相电流电压采样电路包括所述电压变换器PT1、所述电流变换器CT1、电容C6、电容C8、电阻R3、电阻R2、电容C5和电容C7，所述电压变换器PT1用于对A相电压进行采样，电容C6、电容C8和电阻R3构成了所述电压变换器PT1输出端的RC滤波电路，所述电流变换器CT1用于对A相电流进行采样，电阻R2、电容C5和电容C7构成了所述电流变换器CT1的输出端的RC 滤波电路；
所述B相电流电压采样电路包括所述电压变换器PT2、所述电流变换器CT2、电容C10、电容C12、电阻R5、电阻R4、电容C9和电容C11，所述电压变换器 PT2用于对B相电压进行采样，电容C10、电容C12和电阻R5构成了所述电压变换器PT2输出端的RC滤波电路，所述电流变换器CT2用于对B相电流进行采样，电阻R4、电容C9和电容C11构成了所述电流变换器CT2的输出端的RC滤波电路；
所述C相电流电压采样电路包括所述电压变换器PT3、所述电流变换器CT3、电容C14、电容C16、电阻R7、电阻R6、电容C13和电容C15，所述电压变换器 PT3用于对C相电压进行采样，电容C14、电容C16和电阻R7构成了所述电压变换器PT3输出端的RC滤波电路，所述电流变换器CT3用于对C相电流进行采样，电阻R6、电容C13和电容C15构成了所述电流变换器CT3的输出端的RC滤波电路。。
优选的，所述电压变换器PT1、所述电压变换器PT2和所述电压变换器PT3 的型号均为TR1176-3C；所述电流变换器CT1、所述电流变换器CT2和所述电流变换器CT3的型号均为TR0176-4C。
优选的，所述运放UB的型号为OP4177AR；所述比较器UA1A的型号为 LM393DR；所述单触发逆变器U4的型号为SN74LVC1G14DBV，所述AC-DC模块的型号为LD10-20B05；所述升压模块U7的型号为A0512S_1WR2；所述可编程电流源U6的型号为LT3092，温度传感器PT100；所述升压模块U5的型号为 F0524S-2WR2。
优选的，所述GPRS通信模块的型号为Air202；所述压力采集模块的型号为MD-PSG010压力传感器。
本发明所述的一种配电变压器一体式数字化智能终端，本发明的配电变压器智能组件能够实现配电变压器的低压侧电气量及负荷测量。本发明的配电变压器智能组件能够实现配电变压器内部的压力及温度状态量进行监测。结合变压器负荷，对变压器运行健康状态进行判别，实现变压器的运行状态评估，对异常变压器重点检测评估，预防变压器损坏及停电事故的发生，本发明体积小，安装方便，安装于配电变压器的顶部，采用远程无线方式通信，无需外部额外接线。
附图说明
图1是本发明的原理图方框图；
图2是本发明的接线图；
图3是本发明的电源转换模块的电路图；
图4是本发明的频率跟踪模块的电路图；
图5是本发明的三相电接入模块的电路图；
图6是本发明的开入模块的电路图；
图7是本发明的温度采集模块的电路图。
具体实施方式
一种配电变压器一体式数字化智能终端，包括电源板、主控板和开入板，电源板包括电源转换模块、三相电接入模块和频率跟踪模块；
电源转换模块包括AC-DC模块和升压模块U1，AC-DC模块的输入端连接220V 电源、输出端输出5V电源，升压模块U7的输入端连接5V电源、输出端输出12V 电源；
三相电接入模块包括A相电流电压采样电路、B相电流电压采样电路和B相电流电压采样电路，A相电流电压采样电路包括用于对A相电压进行采样的电压变换器PT1和用于对A相电流进行采样的电流变换器CT1，B相电流电压采样电路包括用于对B相电压进行采样的电压变换器PT2和用于对B相电流进行采样的电流变换器CT2，C相电流电压采样电路包括用于对C相电压进行采样的电压变换器PT3和用于对C相电流进行采样的电流变换器CT3；
频率跟踪模块包括电阻R9、电阻R12、电阻R13、电阻R10、运放UB、二极管DA1、二极管DA2、电容C17、比较器UA1A、电阻R8、电阻R11和单触发逆变器U4，电阻R9一端连接电压变换器PT1的输出端、另一端连接运放UB的负输入端，运放UB的正输入端通过电阻R12连接运放UB的输出端，运放UB的正输入端还通过电阻R13连接地线，运放UB的输出端通过电阻R10连接比较器 UA1A的正输入端，比较器UA1A的正输入端连接二极管DA1的正极，二极管DA1的负极通过电阻R8连接比较器UA1A的输出端，比较器UA1A的正输入端还连接二极管DA2的负极，二极管DA2的正极连接地线，电容C17余二极管DA2并联，比较器UA1A的负输入端连接地线，比较器UA1A的输出端通过电阻R11连接单触发逆变器U4的I1管脚，单触发逆变器U4的O管脚为频率跟踪模块的输出端；
本实施例频率跟踪模块跟踪A相电压的频率，A相电压通过A相电流电压采样电路中的电压变换器PT1变换后输出电压U1+，电压U1+通过电阻R9输入到运放UB中进行放大，然后在经过比较器LM393和单触发逆变器U4后，输出数字脉冲信号，通过数字脉冲信号实现跟踪A相电压的频率。
主控板包括RS485模块、AD模块、MCU模块、开出接口和外部存储器模块， RS485模块、AD模块、开出接口和外部存储器模块均与MCU模块连接；
开入板包括压力采集模块、温度采集模块、GPRS通信模块和开入模块；
压力采集模块与AD模块的一个输入端连接，GPRS通信模块连接MCU模块；
温度采集模块包括可编程电流源U6、温度传感器PT1和电阻R54，可编程电流源U6的输入端连接5V电源、输出端通过电阻R9连接温度传感器PT1的一端，温度传感器PT1的另一端通过电阻R54连接地线，电阻R9与温度传感器PT1的连接节点连接AD模块的一个输入端；
本发明采用可编程电流源U6为温度传感器供电，极大的提高了温度传感器的稳定性，确保了温度信号的采集准确。
开入模块包括升压模块U5、电容C24、电阻R3、电阻R5、电容C1、电容C3、电阻R4、电阻R6、光耦U1、光耦U3、电阻R2和电阻R7，光耦U1的1脚通过电阻R3连接第一外部开入信号KIN1，光耦U3的1脚通过电阻R5连接第二外部开入信号KIN2，光耦U1的2脚和光耦U3的2脚均连接地线，所述地线还通过电容C24连接大地；电容C1和电容R4并联连接在光耦U1的1脚和2脚之间，电容C3和电容R6并联连接在光耦U3的1脚和2脚之间，光耦U1的4脚连接MCU模块的一个IO口，光耦U3的4脚连接MCU模块的一个IO口，电阻 R2为光耦U1的4脚的上拉电阻，电阻R7为光耦U3的4脚的上拉电阻；
本实施例中，通过光耦U1和光耦U3对开入信号进行隔离，极大的保护了后期电路不受开入干扰，本发明还在光耦U1和光耦U3的输入端增加了接入大地的电容C24，杜绝了接触不良或静电带来的高电压干扰现象。
升压模块U5的输入端连接所述5V电源、输出端为外部设备提供24V电源。
优选的，所述RS485模块的型号为MAX485ESA，AD模块的型号为AD7606， MCU模块的型号为SIM32F407ZGT6，外部存储器模块包括EEROM芯片和RAM 芯片，EEROM芯片的型号为CTA25256，RAM芯片的型号为IS61LV51216。
优选的，所述A相电流电压采样电路包括所述电压变换器PT1、所述电流变换器CT1、电容C6、电容C8、电阻R3、电阻R2、电容C5和电容C7，所述电压变换器PT1用于对A相电压进行采样，电容C6、电容C8和电阻R3构成了所述电压变换器PT1输出端的RC滤波电路，所述电流变换器CT1用于对A相电流进行采样，电阻R2、电容C5和电容C7构成了所述电流变换器CT1的输出端的RC 滤波电路；
所述B相电流电压采样电路包括所述电压变换器PT2、所述电流变换器CT2、电容C10、电容C12、电阻R5、电阻R4、电容C9和电容C11，所述电压变换器 PT2用于对B相电压进行采样，电容C10、电容C12和电阻R5构成了所述电压变换器PT2输出端的RC滤波电路，所述电流变换器CT2用于对B相电流进行采样，电阻R4、电容C9和电容C11构成了所述电流变换器CT2的输出端的RC滤波电路；
所述C相电流电压采样电路包括所述电压变换器PT3、所述电流变换器CT3、电容C14、电容C16、电阻R7、电阻R6、电容C13和电容C15，所述电压变换器 PT3用于对C相电压进行采样，电容C14、电容C16和电阻R7构成了所述电压变换器PT3输出端的RC滤波电路，所述电流变换器CT3用于对C相电流进行采样，电阻R6、电容C13和电容C15构成了所述电流变换器CT3的输出端的RC滤波电路。
优选的，所述电压变换器PT1、所述电压变换器PT2和所述电压变换器PT3 的型号均为TR1176-3C；所述电流变换器CT1、所述电流变换器CT2和所述电流变换器CT3的型号均为TR0176-4C。
优选的，所述运放UB的型号为OP4177AR；所述比较器UA1A的型号为 LM393DR；所述单触发逆变器U4的型号为SN74LVC1G14DBV，所述AC-DC模块的型号为LD10-20B05；所述升压模块U7的型号为A0512S_1WR2；所述可编程电流源U6的型号为LT3092，温度传感器PT100；所述升压模块U5的型号为 F0524S-2WR2。
优选的，所述GPRS通信模块的型号为Air202；所述压力采集模块的型号为 MD-PSG010压力传感器。
本发明基于先进的传感技术，对变压器的低压侧电气量、内部压力值、内部温度值等状态量进行采样。
本发明采用高速低功耗的工业级ARM处理器对采样值进行计算，及控制组件的整体工作流程及对外通信。
本发明采用先进的物联网通信技术对本发明配电变压器智能组件的监测量通过远程无线通信方式发送给远程监控平台。
远程监控平台对配电变压器的采集当前及历史数据进行展示及对配电变压器的健康状况进行分析判断。
如图2所示，本发明的架构如下：
所述一种配电变压器一体式数字化智能终端固定在配电变压器上电压电流采集部分与低压侧母线及低压侧母线电流互感器进行连接。安装在接线板上的温度及压力传感器将配电变压器的内部压力及温度状态信息进行采集。通过无线通信方式将采集信息传递给电力监控云平台。
本发明提供了一种低成本的配电变压器智能化方案；能够对配电变压器的低压侧电气量进行采集，能够对配电变压器的内部压力及温度状态量进行采集，本发明通过远程无线方式对配电变压器的采集数据进行远传；本发明结合配电变压器的低压侧负荷及内部压力温度状态量信息对配电变压器的运行状态进行分析判断通过本发明可以实现配电变压器的状态评估，预防由于配电变压器故障及非计划停电造成的经济损失。
本发明所述的一种配电变压器一体式数字化智能终端，本发明的配电变压器智能组件能够实现配电变压器的低压侧电气量及负荷测量。本发明的配电变压器智能组件能够实现配电变压器内部的压力及温度状态量进行监测。结合变压器负荷，对变压器运行健康状态进行判别，实现变压器的运行状态评估，对异常变压器重点检测评估，预防变压器损坏及停电事故的发生，本发明体积小，安装方便，安装于配电变压器的顶部，采用远程无线方式通信，无需外部额外接线。

Claims (6)

1.一种配电变压器一体式数字化智能终端，其特征在于：包括电源板、主控板和开入板，电源板包括电源转换模块、三相电接入模块和频率跟踪模块；
电源转换模块包括AC-DC模块和升压模块U1，AC-DC模块的输入端连接220V电源、输出端输出5V电源，升压模块U7的输入端连接5V电源、输出端输出12V电源；
三相电接入模块包括A相电流电压采样电路、B相电流电压采样电路和C相电流电压采样电路，A相电流电压采样电路包括用于对A相电压进行采样的电压变换器PT1和用于对A相电流进行采样的电流变换器CT1，B相电流电压采样电路包括用于对B相电压进行采样的电压变换器PT2和用于对B相电流进行采样的电流变换器CT2，C相电流电压采样电路包括用于对C相电压进行采样的电压变换器PT3和用于对C相电流进行采样的电流变换器CT3；
频率跟踪模块包括电阻R9、电阻R12、电阻R13、电阻R10、运放UB、二极管DA1、二极管DA2、电容C17、比较器UA1A、电阻R8、电阻R11和单触发逆变器U4，电阻R9一端连接电压变换器PT1的输出端、另一端连接运放UB的负输入端，运放UB的正输入端通过电阻R12连接运放UB的输出端，运放UB的正输入端还通过电阻R13连接地线，运放UB的输出端通过电阻R10连接比较器UA1A的正输入端，比较器UA1A的正输入端连接二极管DA1的正极，二极管DA1的负极通过电阻R8连接比较器UA1A的输出端，比较器UA1A的正输入端还连接二极管DA2的负极，二极管DA2的正极连接地线，电容C17与二极管DA2并联，比较器UA1A的负输入端连接地线，比较器UA1A的输出端通过电阻R11连接单触发逆变器U4的I1管脚，单触发逆变器U4的O管脚为频率跟踪模块的输出端；
主控板包括RS485模块、AD模块、MCU模块、开出接口和外部存储器模块，RS485模块、AD模块、开出接口和外部存储器模块均与MCU模块连接；
开入板包括压力采集模块、温度采集模块、GPRS通信模块和开入模块；
压力采集模块与AD模块的一个输入端连接，GPRS通信模块连接MCU模块；
温度采集模块包括可编程电流源U6、温度传感器PT1和电阻R54，可编程电流源U6的输入端连接5V电源、输出端通过电阻R9连接温度传感器PT1的一端，温度传感器PT1的另一端通过电阻R54连接地线，电阻R9与温度传感器PT1的连接节点连接AD模块的一个输入端；
开入模块包括升压模块U5、电容C24、电阻R3、电阻R5、电容C1、电容C3、电阻R4、电阻R6、光耦U1、光耦U3、电阻R2和电阻R7，光耦U1的1脚通过电阻R3连接第一外部开入信号KIN1，光耦U3的1脚通过电阻R5连接第二外部开入信号KIN2，光耦U1的2脚和光耦U3的2脚均连接地线，所述地线还通过电容C24连接大地；电容C1和电容R4并联连接在光耦U1的1脚和2脚之间，电容C3和电容R6并联连接在光耦U3的1脚和2脚之间，光耦U1的4脚连接MCU模块的一个IO口，光耦U3的4脚连接MCU模块的一个IO口，电阻R2为光耦U1的4脚的上拉电阻，电阻R7为光耦U3的4脚的上拉电阻；
升压模块U5的输入端连接所述5V电源、输出端为外部设备提供24V电源；
所述RS485模块的型号为MAX485ESA，所述运放UB的型号为OP4177AR。
2.如权利要求1所述的一种配电变压器一体式数字化智能终端，其特征在于：AD模块的型号为AD7606，MCU模块的型号为SIM32F407ZGT6，外部存储器模块包括EEROM芯片和RAM芯片，EEROM芯片的型号为CTA25256，RAM芯片的型号为IS61LV51216。
3.如权利要求1所述的一种配电变压器一体式数字化智能终端，其特征在于：所述A相电流电压采样电路包括所述电压变换器PT1、所述电流变换器CT1、电容C6、电容C8、电阻R3、电阻R2、电容C5和电容C7，所述电压变换器PT1用于对A相电压进行采样，电容C6、电容C8和电阻R3构成了所述电压变换器PT1输出端的RC滤波电路，所述电流变换器CT1用于对A相电流进行采样，电阻R2、电容C5和电容C7构成了所述电流变换器CT1的输出端的RC滤波电路；
所述B相电流电压采样电路包括所述电压变换器PT2、所述电流变换器CT2、电容C10、电容C12、电阻R5、电阻R4、电容C9和电容C11，所述电压变换器PT2用于对B相电压进行采样，电容C10、电容C12和电阻R5构成了所述电压变换器PT2输出端的RC滤波电路，所述电流变换器CT2用于对B相电流进行采样，电阻R4、电容C9和电容C11构成了所述电流变换器CT2的输出端的RC滤波电路；
所述C相电流电压采样电路包括所述电压变换器PT3、所述电流变换器CT3、电容C14、电容C16、电阻R7、电阻R6、电容C13和电容C15，所述电压变换器PT3用于对C相电压进行采样，电容C14、电容C16和电阻R7构成了所述电压变换器PT3输出端的RC滤波电路，所述电流变换器CT3用于对C相电流进行采样，电阻R6、电容C13和电容C15构成了所述电流变换器CT3的输出端的RC滤波电路。
4.如权利要求3所述的一种配电变压器一体式数字化智能终端，其特征在于：所述电压变换器PT1、所述电压变换器PT2和所述电压变换器PT3的型号均为TR1176-3C；所述电流变换器CT1、所述电流变换器CT2和所述电流变换器CT3的型号均为TR0176-4C。
5.如权利要求1所述的一种配电变压器一体式数字化智能终端，其特征在于：所述比较器UA1A的型号为LM393DR；所述单触发逆变器U4的型号为SN74LVC1G14DBV，所述AC-DC模块的型号为LD10-20B05；所述升压模块U7的型号为A0512S_1WR2；所述可编程电流源U6的型号为LT3092，温度传感器PT100；所述升压模块U5的型号为F0524S-2WR2。
6.如权利要求1所述的一种配电变压器一体式数字化智能终端，其特征在于：所述GPRS通信模块的型号为Air202；所述压力采集模块的型号为MD-PSG010压力传感器。
CN201910429046.8A 2019-05-22 2019-05-22 一种配电变压器一体式数字化智能终端 Active CN110022001B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910429046.8A CN110022001B (zh) 2019-05-22 2019-05-22 一种配电变压器一体式数字化智能终端

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910429046.8A CN110022001B (zh) 2019-05-22 2019-05-22 一种配电变压器一体式数字化智能终端

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110022001A CN110022001A (zh) 2019-07-16
CN110022001B true CN110022001B (zh) 2024-05-24

Family

ID=67194271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910429046.8A Active CN110022001B (zh) 2019-05-22 2019-05-22 一种配电变压器一体式数字化智能终端

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110022001B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101261297A (zh) * 2008-04-17 2008-09-10 沈阳工业大学 电力变压器绕组参数在线实时辨识装置及方法
CN203135574U (zh) * 2012-10-24 2013-08-14 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 一种配电变压器智能监控终端
CN204008881U (zh) * 2014-06-09 2014-12-10 南京丰道电力科技有限公司 一种适用于强电交直流开入量的开入回路
CN206162510U (zh) * 2016-06-28 2017-05-10 南京大全自动化科技有限公司 一种高可靠性小型化rs485电路
CN107024294A (zh) * 2016-01-29 2017-08-08 苏州普源精电科技有限公司 一种多通道芯片温度测量电路及方法
CN108089053A (zh) * 2017-11-23 2018-05-29 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 一种激励自测试电路
CN108134375A (zh) * 2018-03-09 2018-06-08 核工业理化工程研究院 永磁同步电机控制电路的保护装置
CN209709758U (zh) * 2019-05-22 2019-11-29 特变电工智能电气有限责任公司 一种配电变压器一体式数字化智能终端

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101261297A (zh) * 2008-04-17 2008-09-10 沈阳工业大学 电力变压器绕组参数在线实时辨识装置及方法
CN203135574U (zh) * 2012-10-24 2013-08-14 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 一种配电变压器智能监控终端
CN204008881U (zh) * 2014-06-09 2014-12-10 南京丰道电力科技有限公司 一种适用于强电交直流开入量的开入回路
CN107024294A (zh) * 2016-01-29 2017-08-08 苏州普源精电科技有限公司 一种多通道芯片温度测量电路及方法
CN206162510U (zh) * 2016-06-28 2017-05-10 南京大全自动化科技有限公司 一种高可靠性小型化rs485电路
CN108089053A (zh) * 2017-11-23 2018-05-29 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 一种激励自测试电路
CN108134375A (zh) * 2018-03-09 2018-06-08 核工业理化工程研究院 永磁同步电机控制电路的保护装置
CN209709758U (zh) * 2019-05-22 2019-11-29 特变电工智能电气有限责任公司 一种配电变压器一体式数字化智能终端

Also Published As

Publication number Publication date
CN110022001A (zh) 2019-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102798786A (zh) 通用智能型防雷监测模块及方法
CN104569902A (zh) 一种数字式电能表功耗测量装置及方法
CN103323686B (zh) 一种智能电网电能质量分析仪
CN104422834A (zh) 基于智能电表的电网安监检测装置
CN205157637U (zh) 发电机碳刷电流分布监测系统
CN209181830U (zh) 智慧用电安全传感终端及智慧用电系统
CN206378570U (zh) 一种风力发电机组故障诊断系统
CN110022001B (zh) 一种配电变压器一体式数字化智能终端
CN219122598U (zh) 一种用电安全管理网关设备和用电安全管理系统
CN203133201U (zh) 用于储能并网系统的一体化量测装置
CN209709758U (zh) 一种配电变压器一体式数字化智能终端
CN203259608U (zh) 基于数字化分布式结构电能质量在线监测及故障诊断系统
CN210051387U (zh) 一种带温度检测的NB-IoT燃气表
CN210665875U (zh) 一种多功能数据电力谐波采集模块
CN107611793A (zh) 一种智能型低压开关柜
CN210376496U (zh) 超大电流监测器
CN207586327U (zh) 高压并联电容器在线监测系统
He et al. Research on the temperature real-time monitoring technology of high voltage disconnectors
CN206975145U (zh) 一种封闭式开关柜的故障监测装置和系统
CN110751822A (zh) 铁路信号设备室外智能监测系统
CN206894517U (zh) 一种地铁整流柜控制系统
CN219799634U (zh) 一种基于遥感检测的计量采样装置
CN209692429U (zh) 一种远程控制电源电力监控系统
CN213843834U (zh) 一种物联网综合采集终端
CN211504456U (zh) 基于iec 61850变电站开关柜温度测量终端

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant