CN113189525A - 变压器智能监测终端及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了变压器智能监测终端及系统，属于变压器监控技术领域。本发明包括均与数据处理器连接的数据处理器、变压器工况检测部分、调节部分、保护部分、通信部分和电源模块；变压器智能监测系统包括监测终端，云服务器，用于实时从监测终端获取、存储变压器的工作运行参数和工作状态，客户端，用户实时访问云服务器，获取并显示变压器的工作运行参数和工作状态，当获取到异常运行状态时进行报警处理，并下达控制命令，监测终端通过NB‑IOT基站与云服务器进行数据通信，云服务器通过GPRS网络与客户端进行数据通信。将检测、采集、保护、调节、控制和通信集成一体，提高了系统的自动化程度，实现了保护和监测的协调控制。
Description
技术领域
本发明涉及变压器监控技术领域，具体涉及为变压器智能监测终端及系统。
背景技术
变压器在输配电领域有着至关重要的作用，是利用电磁感应原理来改变交流电的装置，主要是由线圈和铁芯构成。随着对电力需求的持续快速增长，变压器作为输变电的核心设备，需对其进行有效监控，及时发生故障，提高电力系统效率，降低电力系统成本。然而，目前的变压器监控不全面，很容易造成变压器损坏，且不能实现信息融合及综合判断，无法将实现同一范围内的变压器的综合监控管理，消耗大量的人力物力浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种监控全面，能够实现统一监测管理的变压器智能监测终端及系统。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
变压器智能监测终端，包括：
变压器工况检测部分，用于检测变压器的工作运行参数；
数据处理器，用于采集处理变压器的运行参数，判断变压器的运行状态，得出故障诊断结果及类型，发出调节、保护指令；
调节部分，用于根据数据处理器判断出的故障诊断结果和类型发出的指令进行变压器参数调节；
保护部分，用于根据数据处理器判断出的故障诊断结果和类型发出的指令对变压器执行保护动作，或是变压器在进行参数调节后仍检测到异常运行情况后执行保护动作；
通信部分，用于对单个变压器监测数据的传输，与远程监控设备的通信并实现对多个变压器的统一管理；
电源模块，用于数据处理模块的供电；
所述变压器工况检测部分、调节部分、保护部分、通信部分和电源模块均与数据处理器连接。
进一步的是，所述变压器工况检测部分包括：温度检测单元，用于检测运行变压器内的绕组、铁芯和变压器油的温度并检测变压器的工作环境温度；电压检测单元，用于检测变压器运行时的工作电压；电流检测单元，用于检测变压器运行时的工作电流；油位检测单元，用于检测变压器运行时的油位；噪声检测单元，用于检测变压器内所产生的噪音强度；局部放电检测单元，用于检测变压器的局部放电状况；漏电检测单元，用于检测变压器的漏电状况。
进一步的是，所述调节部分包括温度调节单元和电压电流调节单元，所述温度调节单元用于接收数据处理器发出的温度调节指令，启动冷却装置实现降温处理，所述电压电流调节单元用于接收数据处理器发出的电压电流调节指令，将变压器的电压电流参数调节在正常工作阈值范围内。
进一步的是，所述电压电流调节单元包括均与变压器连接的载调压接头、智能电容器和出线开关。
进一步的是，所述通信部分包括Zigbee模块和NB-IOT模块，所述Zigbee模块用于实现近距离监控终端的通信连接，所述NB-IOT模块用于实现与NB-IOT基站的通信连接，并通过NB-IOT基站与云服务器进行数据通信。
进一步的是，还包括用于定位变压器位置的GPS模块和用于输入和输出显示的人机交互模块。
变压器智能监测系统，包括所述的监测终端，所述监测终端至少有一个，还包括：
云服务器，用于实时从监测终端获取、存储变压器的工作运行参数和工作状态；
客户端，用户实时访问云服务器，获取并显示变压器的工作运行参数和工作状态，当获取到异常运行状态时进行报警处理，并下达控制命令；
所述监测终端通过NB-IOT基站与云服务器进行数据通信，所述云服务器通过GPRS网络与客户端进行数据通信。
本发明的有益效果：
1、本发明提出的变压器智能监测终端，监控功能全面，可实现对变压绕组、铁芯、油温和变压器外部环境的温度检测，可根据检测到的温度信息判断变压器是否存在绕组过热、铁芯过热、油温过热的故障，并可实时检测外部环境温度对变压器正常运行的影响；也可以实现对变压器工作电压和电流的检测，判断是否存在过压过流故障，同时还对变压器内噪声强度、油温高度、漏电进行检测，可判断变压器是否存在器件松动或铁磁谐振故障、油位故障、漏电故障，设置的局部放电检测用以辅助判别变压器异常来源，实现了对变压器的综合监测，提升了变压器运行的安全性，延长了变压器的使用寿命。
2、本发明提出的变压器智能监测终端，集检测、采集、保护、调节、控制和通信为一体，提高了变压器配电监测的自动化程度，可实现变压器保护、监测的协调控制。
3、本发明提出的变压器智能监测系统，通过云服务器实现了对多台变压器的统一管理和数据分析管理，监测设备通过物联网接入云服务器中，维护方便，增强了系统运行的安全性。
附图说明
图1为本发明的变压器智能监测终端的结构示意图；
图2为本发明的变压器智能监测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例，对本发明作进一步的说明。
实施例1
如图1所示，变压器智能监测终端，包括数据处理器、变压器工况检测部分、调节部分、保护部分、通信部分和电源模块，变压器工况检测部分、调节部分、保护部分、通信部分和电源模块均与数据处理器连接。
其中，变压器工况检测部分用于检测变压器的工作运行参数，数据处理器用于采集处理变压器的运行参数，判断变压器的运行状态，得出故障诊断结果及类型，发出调节、保护指令，调节部分用于根据数据处理器判断出的故障诊断结果和类型发出的指令进行变压器参数调节，保护部分用于根据数据处理器判断出的故障诊断结果和类型发出的指令对变压器执行保护动作，或是变压器在进行参数调节后仍检测到异常运行情况后执行保护动作，通信部分，用于对单个变压器监测数据的传输，与远程监控设备的通信并实现对多个变压器的统一管理，电源模块，用于数据处理模块的供电。
在进行变压监测时，变压器工况检测部分实施检测变压器的工作状况，并定时将检测的工作参数同步上传到数据处理器中，数据处理器也定时采集检测信息，将不同的检测数据分别存储，并根据采集到的数据进行工作状态分析处理，根据分析筛选得到的异常工作信息进行故障判断，根据故障判断，按时重复采集对应工作参数信息，进行多次判断确认，得出最终的异常运行结果，根据判断出的结果判断是否可通过调节装置进行参数调节消除异常运行状态，若不能，则通过保护装置进行断电保护等保护动作，同时，通过通信装置将监控信息传送到手机终端或远程监控终端进行告警处理，实现对变压器的智能监控。终端集检测、采集、保护、调节、控制和通信为一体，提高了变压器配电监测的自动化程度，可实现变压器保护、监测的协调控制。
实施例2
在实施例1的基础上，变压器工况检测部分包括：温度检测单元，用于检测运行变压器内的绕组、铁芯和变压器油的温度并检测变压器的工作环境温度；电压检测单元，用于检测变压器运行时的工作电压；电流检测单元，用于检测变压器运行时的工作电流；油位检测单元，用于检测变压器运行时的油位；噪声检测单元，用于检测变压器内所产生的噪音强度；局部放电检测单元，用于检测变压器的局部放电状况；漏电检测单元，用于检测变压器的漏电状况。
通过对变压绕组、铁芯、油温和变压器外部环境的温度检测，可根据检测到的温度信息判断变压器是否存在绕组过热、铁芯过热、油温过热的故障，并可实时检测外部环境温度对变压器正常运行的影响；也可以实现对变压器工作电压和电流的检测，判断是否存在过压过流故障，同时还对变压器内噪声强度、油温高度、漏电进行检测，可判断变压器是否存在器件松动或铁磁谐振故障、油位故障、漏电故障，设置的局部放电检测用以辅助判别变压器异常来源，实现了对变压器的综合监测，提升了变压器运行的安全性，延长了变压器的使用寿命。
本实施例中，调节部分包括温度调节单元和电压电流调节单元，温度调节单元用于接收数据处理器发出的温度调节指令，启动冷却装置实现降温处理，电压电流调节单元用于接收数据处理器发出的电压电流调节指令，将变压器的电压电流参数调节在正常工作阈值范围内。电压电流调节单元包括均与变压器连接的载调压接头、智能电容器和出线开关。
本实施例中，通信部分包括Zigbee模块和NB-IOT模块，所述Zigbee模块用于实现近距离监控终端的通信连接，NB-IOT模块用于实现与NB-IOT基站的通信连接，并通过NB-IOT基站与云服务器进行数据通信。
在上述装置的基础上，监测终端还包括用于定位变压器位置的GPS模块和用于输入和输出显示的人机交互模块。
实施例3
如图2所示，变压器智能监测系统，包括实施例1中监测终端，监测终端至少有一个，还包括云服务器，用于实时从监测终端获取、存储变压器的工作运行参数和工作状态；客户端，用户实时访问云服务器，获取并显示变压器的工作运行参数和工作状态，当获取到异常运行状态时进行报警处理，并下达控制命令；监测终端通过NB-IOT基站与云服务器进行数据通信，云服务器通过GPRS网络与客户端进行数据通信。
系统将多个监测点变压器的运行参数通过NB-IOT网络实时向云服务器发送监测数据，并存储在数据库服务器中，采用NB-IOT网络，无需布设大量线缆，解决了施工复杂，后期维护大的问题，当设备故障时，只需更换对应的NB-IOT模块或对应设备部件即可，降低了系统运行成本。同时，客户端可通过GPRS网络实时访问云服务器，获取变压器的运行状态，接收异常运行状态报警提示。值得说明的是，客户端可以是PC端、移动手机等等远程控制终端。
Claims (7)
1.变压器智能监测终端，其特征在于，包括：
变压器工况检测部分，用于检测变压器的工作运行参数；
数据处理器，用于采集处理变压器的运行参数，判断变压器的运行状态，得出故障诊断结果及类型，发出调节、保护指令；
调节部分，用于根据数据处理器判断出的故障诊断结果和类型发出的指令进行变压器参数调节；
保护部分，用于根据数据处理器判断出的故障诊断结果和类型发出的指令对变压器执行保护动作，或是变压器在进行参数调节后仍检测到异常运行情况后执行保护动作；
通信部分，用于对单个变压器监测数据的传输，与远程监控设备的通信并实现对多个变压器的统一管理；
电源模块，用于数据处理模块的供电；
所述变压器工况检测部分、调节部分、保护部分、通信部分和电源模块均与数据处理器连接。
2.根据权利要求1所述的变压器智能监测终端，其特征在于，所述变压器工况检测部分包括：温度检测单元，用于检测运行变压器内的绕组、铁芯和变压器油的温度并检测变压器的工作环境温度；电压检测单元，用于检测变压器运行时的工作电压；电流检测单元，用于检测变压器运行时的工作电流；油位检测单元，用于检测变压器运行时的油位；噪声检测单元，用于检测变压器内所产生的噪音强度；局部放电检测单元，用于检测变压器的局部放电状况；漏电检测单元，用于检测变压器的漏电状况。
3.根据权利要求1所述的变压器智能监测终端，其特征在于，所述调节部分包括温度调节单元和电压电流调节单元，所述温度调节单元用于接收数据处理器发出的温度调节指令，启动冷却装置实现降温处理，所述电压电流调节单元用于接收数据处理器发出的电压电流调节指令，将变压器的电压电流参数调节在正常工作阈值范围内。
4.根据权利要求3所述的变压器智能监测终端，其特征在于，所述电压电流调节单元包括均与变压器连接的载调压接头、智能电容器和出线开关。
5.根据权利要求1所述的变压器智能监测终端，其特征在于，所述通信部分包括Zigbee模块和NB-IOT模块，所述Zigbee模块用于实现近距离监控终端的通信连接，所述NB-IOT模块用于实现与NB-IOT基站的通信连接，并通过NB-IOT基站与云服务器进行数据通信。
6.根据权利要求1所述的变压器智能监测终端，其特征在于，还包括用于定位变压器位置的GPS模块和用于输入和输出显示的人机交互模块。
7.变压器智能监测系统，其特征在于，包括权利要求1～6任一项所述的监测终端，所述监测终端至少有一个，还包括：
云服务器，用于实时从监测终端获取、存储变压器的工作运行参数和工作状态；
客户端，用户实时访问云服务器，获取并显示变压器的工作运行参数和工作状态，当获取到异常运行状态时进行报警处理，并下达控制命令；
所述监测终端通过NB-IOT基站与云服务器进行数据通信，所述云服务器通过GPRS网络与客户端进行数据通信。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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