CN114510090A - 一种箱式变压器温度控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及变压器温控系统技术领域，且公开了一种箱式变压器温度控制系统，包括前端数据采集模块，用于对目标变压器进行温度的实时测量并形成电压信号后输出；中央控制模块，获取监测数据当达到预设温度值进而做出散热、报警和跳闸指令进行处理；执行模块，与所述中央控制模块电信连接，用于控制散热设备、通风设备、冷凝设备和跳闸设备的开启和关闭；供电模块，与所述中央控制模块电信连接，用于在断电的情况下进行紧急供电；所述前端数据采集模块包括开关柜监测单元、变压器监测单元和移动热源监测单元；所述移动热源监测单元用于确认为动物闯入进而将热源信息传输至中央控制模块进行记录，方便后续处理。
Description
技术领域
本发明涉及变压器温控系统技术领域，具体为一种箱式变压器温度控制系统。
背景技术
箱式变压器作为整套配电设备，其是由变压器、高压电压控制设备、低压电压控制设备有机组合而成。其基本原理在于，通过压力启动系统、铠装线、变电站全自动系统、直流电和相应的技术设备，按照规定顺序进行合理的装配，并将所有的组件安装到特定的防水、防尘与防鼠等完全密封的钢化箱体结构中，从而形成的一种特定变压器。箱式变压器已经被广泛应用到电力工程施工之中。
南方的风力发电机组多建在山上，并且风机比较分散，和风机配套的箱式变压器也比较分散，且山上的环境复杂，有老鼠、蛇等小动物会进入箱式变压器中使得变电站内的电气设备容易出现短路现象，造成安全事故，严重情况下对变电站安全、平稳地运行造成威胁；另外箱式变压器中温湿度是整个系统的温度却很难精准地跟随被加温物体温度变化而进行调整，导致系统的温度与目标温度之间存在较大的温度误差。
发明内容
本发明提供了一种箱式变压器温度控制系统，具备提高监测数据精确度、移动探测热源区域进而预测防护处理和智能对箱变内部温湿度调控的有益效果，解决了上述背景技术中所提到预防小动物措施和温度误差的问题。
本发明提供如下技术方案：一种箱式变压器温度控制系统，包括前端数据采集模块，用于对目标变压器进行温度的实时测量并形成电压信号后输出；
中央控制模块，与所述前端数据采集模块通过串口通信方式连接，用于接收电压信号并根据所述电压信号获取目标的当前温度值，并根据预设目标温度值和当前温度值进行对比，当达到预设温度值进而做出散热、报警和跳闸指令进行处理；
执行模块，与所述中央控制模块电信连接，用于控制散热设备、通风设备、冷凝设备和跳闸设备的开启和关闭，进而达到对目标物体温度的调节；
供电模块，与所述中央控制模块电信连接，用于在断电的情况下进行紧急供电；
所述前端数据采集模块包括开关柜监测单元、变压器监测单元和移动热源监测单元；
所述开关柜监测单元用于对开关柜内的温湿度和压力数据进行监测；
所述变压器监测单元用于对变压器进行漏电、绕组温度、输出电压、电流进行监测；
所述移动热源监测单元用于对动物探测判断为动物时，进行移动探测时，确认为动物闯入进而将热源信息传输至中央控制模块进行记录，方便后续处理。
作为本发明所述一种箱式变压器温度控制系统的一种可选方案，其中：所述前端数据采集模块还包括存储单元、电源、信号预处理单元和数据传输单元；
所述存储单元用于存储数据开关柜检测单元和变压器检测单元检测的数据信息；
所述电源用于向开关柜检测单元和变压器检测单元中的检测装置进行供电；
所述信号预处理单元用于将采集到的状态参数进行处理；
所述数据传输单元用于对已预处理过的采集数据信息向中央控制模块进行传输。
作为本发明所述一种箱式变压器温度控制系统的一种可选方案，其中：所述中央控制模块包括二次处理单元、对比单元、报警单元和指令单元；
所述二次处理单元用于将前端数据采集模块的获得的信号进行二次处理、细化和增强；
所述对比单元用于将实时监测温度与设定的温度阈值进行对比；
所述报警单元用于实时监测温度达到报警达到的数值进而发出报警指令；
所述指令单元用于对异常温湿度情况进行下达指令，将指令信息发送至执行模块进而下一步执行处理。
作为本发明所述一种箱式变压器温度控制系统的一种可选方案，其中：所述开关柜检测模块包括第一压力传感器、第二压力传感器、母线温度传感器、柜内温度传感器和柜内湿度传感器；
所述第一压力传感器和第二压力传感器用于对继电器电能计量和继电保护，用于检测被测电压的实时信息；
所述母线温度传感器用于监测母线线圈温度；
所述柜内温度传感器用于监测开关柜内的柜内温度；
所述柜内湿度传感器用于监测开关柜内的柜内湿度。
作为本发明所述一种箱式变压器温度控制系统的一种可选方案，其中：所述变压器检测模块包括漏电保护器、绕组温度传感器、输出电压检测单元、漏电采集单元和输出电流检测单元。
作为本发明所述一种箱式变压器温度控制系统的一种可选方案，其中：所述前端数据采集模块还包括恒流源电路和其他设备温度传感器组；
所述恒流源电路用于形成恒流源并输出；
所述其他设备传感器组用于对箱变压器内的其他设备检测，包括电缆终端接头、避雷器、低压断路器触头、变压器油温和变压器顶层外温进行实时监测。
作为本发明所述一种箱式变压器温度控制系统的一种可选方案，其中：所述执行模块包括温度调控单元；所述温度调控单元和湿度调控单元包括空调机、抽风机、冷凝器、吸风机的开启方式进行温度和湿度的调控；
吸风机将经过冷凝器冷凝后的外界冷空气导入箱式变电站的内部、辅助多个变压器进行降温，同时设有的抽风机将箱式变电站内部的热空气抽向外界，加速箱式变电站本体内部的气体循环，提高变压器的散热效果。
作为本发明所述一种箱式变压器温度控制系统的一种可选方案，其中：所述执行模块还包括湿度调控单元；
所述湿度调控单元用于吸风机进气时，内部设有海绵吸湿层吸附进入气体的水分，抽风机将室内湿空气排出，避免箱式变电站内部受潮。
作为本发明所述一种箱式变压器温度控制系统的一种可选方案，其中：所述供电模块使用光伏板件备用电源和UBS备用电源。
作为本发明所述一种箱式变压器温度控制系统的一种可选方案，其中：所述数据传输单元为WIFI模块、ZIGBEE模块、GPRS模块、红外模块和有线网络模块中的任意一种。
本发明具备以下有益效果：
1、该一种箱式变压器温度控制系统，通过前端数据采集模块对开关柜、变压器、其他设备进行温湿度监测，进而通过中央控制模块当达到预设温度值进而做出散热、报警和跳闸指令进行处理，实现对箱变内部电气设备的温度自动检测与调控.提高了箱变运行的安全。
2、该一种箱式变压器温度控制系统，通过移动热源监测单元用于对动物探测判断为动物时，进行移动探测时，确认为动物闯入进而将热源信息传输至中央控制模块进行记录，方便分析小动物容易跑进来的位置进行相关保护，利用隔离网、驱鸟器、做好密封性等一些方式进行处理，盲目驱赶使得小动物乱窜，啃食电气设备，加重安全事故发生的频率，通过移动热源监测单元检测小动物闯进的区域，并对相关区域进行保护处理，起到逐步完善有效拦截小动物的措施。
3、该一种箱式变压器温度控制系统，通过前端数据采集模块中开关柜监测单元、变压器监测单元、移动热源监测单元、恒流源电路和其他设备传感器组对箱变内电气设备多维度电压、电流、漏电、温湿度的检测，提高了实时监测数据的精确性。
附图说明
图1为本发明箱式变压器温度控制系统结构示意图。
图2为本发明前端数据采集模块结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅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。
实施例1
南方的风力发电机组多建在山上，并且风机比较分散，和风机配套的箱式变压器也比较分散，且山上的环境复杂，有老鼠、蛇等小动物会进入箱式变压器中使得变电站内的电气设备容易出现短路现象，造成安全事故，严重情况下对变电站安全、平稳地运行造成威胁；另外箱式变压器中温湿度是整个系统的温度却很难精准地跟随被加温物体温度变化而进行调整，导致系统的温度与目标温度之间存在较大的温度误差。
本发明提供如下技术方案：请参阅图1-2，本发明提供如下技术方案：一种箱式变压器温度控制系统，包括前端数据采集模块，用于对目标变压器进行温度的实时测量并形成电压信号后输出；
中央控制模块，与所述前端数据采集模块通过串口通信方式连接，用于接收电压信号并根据所述电压信号获取目标的当前温度值，并根据预设目标温度值和当前温度值进行对比，当达到预设温度值进而做出散热、报警和跳闸指令进行处理；
执行模块，与所述中央控制模块电信连接，用于控制散热设备、通风设备、冷凝设备和跳闸设备的开启和关闭，进而达到对目标物体温度的调节；
供电模块，与所述中央控制模块电信连接，用于在断电的情况下进行紧急供电；
所述前端数据采集模块包括开关柜监测单元、变压器监测单元和移动热源监测单元；
所述开关柜监测单元用于对开关柜内的温湿度和压力数据进行监测；
所述变压器监测单元用于对变压器进行漏电、绕组温度、输出电压、电流进行监测；
所述移动热源监测单元用于对动物探测判断为动物时，进行移动探测时，确认为动物闯入进而将热源信息传输至中央控制模块进行记录，方便后续处理。
通过前端数据采集模块对开关柜、变压器、其他设备进行温湿度监测，进而通过中央控制模块当达到预设温度值进而做出散热、报警和跳闸指令进行处理，实现对箱变内部电气设备的温度自动检测与调控.提高了箱变运行的安全；
通过移动热源监测单元用于对动物探测判断为动物时，进行移动探测时，确认为动物闯入进而将热源信息传输至中央控制模块进行记录，方便分析小动物容易跑进来的位置进行相关保护，利用隔离网、驱鸟器、做好密封性等一些方式进行处理，盲目驱赶使得小动物乱窜，啃食电气设备，加重安全事故发生的频率，通过移动热源监测单元检测小动物闯进的区域，并对相关区域进行保护处理，起到逐步完善有效拦截小动物的措施。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1-2，
其中：所述前端数据采集模块还包括存储单元、电源、信号预处理单元和数据传输单元；
所述存储单元用于存储数据开关柜检测单元和变压器检测单元检测的数据信息；
所述电源用于向开关柜检测单元和变压器检测单元中的检测装置进行供电；
所述信号预处理单元用于将采集到的状态参数进行处理；
所述数据传输单元用于对已预处理过的采集数据信息向中央控制模块进行传输。
实施例3
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1-2，
其中：所述中央控制模块包括二次处理单元、对比单元、报警单元和指令单元；
所述二次处理单元用于将前端数据采集模块的获得的信号进行二次处理、细化和增强；
所述对比单元用于将实时监测温度与设定的温度阈值进行对比；
所述报警单元用于实时监测温度达到报警达到的数值进而发出报警指令；
所述指令单元用于对异常温湿度情况进行下达指令，将指令信息发送至执行模块进而下一步执行处理；
当箱变内温度达到50℃～55℃区间时，进而发送降温的指令，通过执行模块中的温度调控单元进行降温散热处理，当箱变内温度达到55℃～65℃区间时，进而发送报警的指令，将报警信号发送至线上监测系统，当当箱变内温度达到80℃时，下达跳闸指令进行跳闸保护，体现智能化温控，提高了箱变的运行安全性。
实施例4
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图2，
其中：所述开关柜检测模块包括第一压力传感器、第二压力传感器、母线温度传感器、柜内温度传感器和柜内湿度传感器；
所述第一压力传感器和第二压力传感器用于对继电器电能计量和继电保护，用于检测被测电压的实时信息；
所述母线温度传感器用于监测母线线圈温度；
所述柜内温度传感器用于监测开关柜内的柜内温度；
所述柜内湿度传感器用于监测开关柜内的柜内湿度。
实施例5
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图2，
其中：所述变压器检测模块包括漏电保护器、绕组温度传感器、输出电压检测单元、漏电采集单元和输出电流检测单元。
实施例6
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图2
其中：所述前端数据采集模块还包括恒流源电路和其他设备温度传感器组；
所述恒流源电路用于形成恒流源并输出；
所述其他设备传感器组用于对箱变压器内的其他设备检测，包括电缆终端接头、避雷器、低压断路器触头、变压器油温和变压器顶层外温进行实时监测。
实施例7
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1，
其中：所述执行模块包括温度调控单元；所述温度调控单元和湿度调控单元包括空调机、抽风机、冷凝器、吸风机的开启方式进行温度和湿度的调控；
吸风机将经过冷凝器冷凝后的外界冷空气导入箱式变电站的内部、辅助多个变压器进行降温，同时设有的抽风机将箱式变电站内部的热空气抽向外界，加速箱式变电站本体内部的气体循环，提高变压器的散热效果。
散热的过程中，也能减少进入冬季后，小动物因为御寒取暖靠着电抗器发热、主变压器顶部油循环等设备温度升高的位置，进而可能啃咬电缆的情况。
实施例8
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1，其中：所述执行模块还包括湿度调控单元；
所述湿度调控单元用于吸风机进气时，内部设有海绵吸湿层吸附进入气体的水分，抽风机将室内湿空气排出，避免箱式变电站内部受潮。
实施例9
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1，
其中：所述供电模块使用光伏板件备用电源和UBS备用电源。
若箱变本身停电可以继续供电，通过中央控制模块将电气设备断电的信号发送至供电模块，供电模块进行对光伏板件备用电源和UBS备用电源开启，进而起到应急的作用。
实施例10
本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，其中：所述数据传输单元为WIFI模块、ZIGBEE模块、GPRS模块、红外模块和有线网络模块中的任意一种。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种箱式变压器温度控制系统，其特征在于：包括前端数据采集模块，用于对目标变压器进行温度的实时测量并形成电压信号后输出；
中央控制模块，与所述前端数据采集模块通过串口通信方式连接，用于接收电压信号并根据所述电压信号获取目标的当前温度值，并根据预设目标温度值和当前温度值进行对比，当达到预设温度值进而做出散热、报警和跳闸指令进行处理；
执行模块，与所述中央控制模块电信连接，用于控制散热设备、通风设备、冷凝设备和跳闸设备的开启和关闭，进而达到对目标物体温度的调节；
供电模块，与所述中央控制模块电信连接，用于在断电的情况下进行紧急供电；
所述前端数据采集模块包括开关柜监测单元、变压器监测单元和移动热源监测单元；
所述开关柜监测单元用于对开关柜内的温湿度和压力数据进行监测；
所述变压器监测单元用于对变压器进行漏电、绕组温度、输出电压、电流进行监测；
所述移动热源监测单元用于对动物探测判断为动物时，进行移动探测时，确认为动物闯入进而将热源信息传输至中央控制模块进行记录，方便后续处理。
2.根据权利要求1所述的一种箱式变压器温度控制系统，其特征在于：所述前端数据采集模块还包括存储单元、电源、信号预处理单元和数据传输单元；
所述存储单元用于存储数据开关柜检测单元和变压器检测单元检测的数据信息；
所述电源用于向开关柜检测单元和变压器检测单元中的检测装置进行供电；
所述信号预处理单元用于将采集到的状态参数进行处理；
所述数据传输单元用于对已预处理过的采集数据信息向中央控制模块进行传输。
3.根据权利要求1所述的一种箱式变压器温度控制系统，其特征在于：所述中央控制模块包括二次处理单元、对比单元、报警单元和指令单元；
所述二次处理单元用于将前端数据采集模块的获得的信号进行二次处理、细化和增强；
所述对比单元用于将实时监测温度与设定的温度阈值进行对比；
所述报警单元用于实时监测温度达到报警达到的数值进而发出报警指令；
所述指令单元用于对异常温湿度情况进行下达指令，将指令信息发送至执行模块进而下一步执行处理。
4.根据权利要求1所述的一种箱式变压器温度控制系统，其特征在于：所述开关柜检测模块包括第一压力传感器、第二压力传感器、母线温度传感器、柜内温度传感器和柜内湿度传感器；
所述第一压力传感器和第二压力传感器用于对继电器电能计量和继电保护，用于检测被测电压的实时信息；
所述母线温度传感器用于监测母线线圈温度；
所述柜内温度传感器用于监测开关柜内的柜内温度；
所述柜内湿度传感器用于监测开关柜内的柜内湿度。
5.根据权利要求1所述的一种箱式变压器温度控制系统，其特征在于：所述变压器检测模块包括漏电保护器、绕组温度传感器、输出电压检测单元、漏电采集单元和输出电流检测单元。
6.根据权利要求1所述的一种箱式变压器温度控制系统，其特征在于：所述前端数据采集模块还包括恒流源电路和其他设备温度传感器组；
所述恒流源电路用于形成恒流源并输出；
所述其他设备传感器组用于对箱变压器内的其他设备检测，包括电缆终端接头、避雷器、低压断路器触头、变压器油温和变压器顶层外温进行实时监测。
7.根据权利要求1所述的一种箱式变压器温度控制系统，其特征在于：所述执行模块包括温度调控单元；所述温度调控单元和湿度调控单元包括空调机、抽风机、冷凝器、吸风机的开启方式进行温度和湿度的调控；
吸风机将经过冷凝器冷凝后的外界冷空气导入箱式变电站的内部、辅助多个变压器进行降温，同时设有的抽风机将箱式变电站内部的热空气抽向外界，加速箱式变电站本体内部的气体循环，提高变压器的散热效果。
8.根据权利要求1所述的一种箱式变压器温度控制系统，其特征在于：所述执行模块还包括湿度调控单元；
所述湿度调控单元用于吸风机进气时，内部设有海绵吸湿层吸附进入气体的水分，抽风机将室内湿空气排出，避免箱式变电站内部受潮。
9.根据权利要求1所述的一种箱式变压器温度控制系统，其特征在于：所述供电模块使用光伏板件备用电源和UBS备用电源。
10.根据权利要求1所述的一种箱式变压器温度控制系统，其特征在于：所述数据传输单元为WIFI模块、ZIGBEE模块、GPRS模块、红外模块和有线网络模块中的任意一种。
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