CN114825644B - 系统保护节能型变压器及其管控装置和管控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种系统保护节能型变压器及其管控装置和管控方法，属于数据监测控制技术领域，通过雨量检测装置、风力检测装置、下雨时长记录装置、水位检测装置、辅助排水装置、湿度检测装置之间的配合，对变压器箱体底部可能积聚的雨水进行及时处理，避免造成变压器内部潮湿而形成的变压器运行安全隐患，完成变压器整个运行系统的保护；并且，依次通过雨量、风力、下雨时长、水位四个维度进行启动和检测，尽可能的避免该管控装置的误动作，并且，依次触发启动可实现该管控装置的节能需求，实用且利于推广；并且，排水处理后还通过湿度检测进行排水动作是否正常进行检验，进一步保障了变压器运行系统的安全。
Description
技术领域
本发明属于数据监测控制技术领域，具体涉及一种系统保护节能型变压器及其管控装置和管控方法。
背景技术
室外变压器体积较大，其容纳箱体积也较大。室外变压器的安装地点往往在电杆上，其地势较高不易潮湿。遭遇暴雨天，室外变压器箱体内部很可能进水。虽然其箱体内部结构也设计有将雨水导流到箱体底部的导流部分，但雨水在箱体底部也容易积聚，加上变压器箱体的封闭程度较高，积聚的雨水很难蒸发。雨水长期大量积聚在箱体底部的这段时间即使没有下雨，也容易造成变压器内部潮湿，形成变压器运行安全隐患。
因此，现阶段需设计一种系统保护节能型变压器及其管控装置和管控方法，来解决以上问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种系统保护节能型变压器及其管控装置和管控方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
系统保护节能型变压器管控装置，包括雨量检测装置、风力检测装置、下雨时长记录装置、水位检测装置、辅助排水装置、湿度检测装置；
所述雨量检测装置用于检测变压器所在环境的实时雨量数据；所述风力检测装置用于检测变压器所在环境的实时风力数据；所述下雨时长记录装置用于记录实际下雨时长；所述水位检测装置用于检测变压器箱体底部积水的实时水位数据；所述辅助排水装置用于对变压器箱体底部的积水进行排出；所述湿度检测装置用于检测变压器箱体底部的实时湿度数据；
其中，所述雨量检测装置为长时间开启，所述风力检测装置、下雨时长记录装置、水位检测装置、辅助排水装置、湿度检测装置为长时间关闭；
当所述实时雨量数据达到标定雨量数据时，所述风力检测装置开启；
当所述实时风力数据达到标定风力数据时，所述下雨时长记录装置开启；
当所述实际下雨时长达到标定下雨时长时，所述水位检测装置开启；
当所述实时水位数据达到标定水位数据时，所述辅助排水装置开启；
当所述辅助排水装置动作完成后，所述湿度检测装置开启；
若所述实时湿度数据符合标定湿度数据，则所述系统保护节能型变压器管控装置判断管控正常，否则，所述系统保护节能型变压器管控装置判断管控异常并报警。
进一步的，还包括图像采集装置，所述图像采集装置用于采集变压器箱体底部的积水的实时图像数据；
所述图像采集装置为长时间关闭；
当所述系统保护节能型变压器管控装置判断管控异常时，先暂停报警动作，并将所述图像采集装置开启；
若通过所述实时图像数据与标定图像数据对比分析，判断出所述实时湿度数据仍不符合标定湿度数据时，则所述统保护节能型变压器管控装置立即执行报警动作，否则，判定所述湿度检测装置为故障。
进一步的，所述图像采集装置包括摄像头、光线检测器、补充照明装置和遮光装置；
所述摄像头、光线检测器、补充照明装置和遮光装置均为长时间关闭；
当所述图像采集装置开启时；
所述光线检测器开启；
若所述光线检测器检测到的实时光线数据低于所述摄像头的标定光线数据，则所述补充照明装置与所述摄像头同时开启；
若所述光线检测器检测到的实时光线数据高于所述摄像头的标定光线数据，则所述遮光装置与所述摄像头同时开启；
若所述光线检测器检测到的实时光线数据等于所述摄像头的标定光线数据，则所述摄像头单独开启。
进一步的，所述风力检测装置包括风力大小检测装置和风力方向检测装置；所述风力大小检测装置和风力方向检测装置均为长时间关闭；
所述风力大小检测装置用于检测实时风力大小数据；
所述风力方向检测装置用于检测实时风力方向数据；
当所述风力检测装置开启时，所述风力大小检测装置开启；
当所述实时风力大小数据达到标定风力大小数据时，所述风力方向检测装置开启；
若所述实时风力方向数据的矢量分支方向存在与变压器箱体箱门缝隙相同的，则判定为所述实时风力数据达到标定风力数据，否则，判定为所述实时风力数据未达到标定风力数据。
进一步的，还包括中央控制装置和无线通信装置；
所述中央控制装置分别与所述雨量检测装置、风力检测装置、下雨时长记录装置、水位检测装置、辅助排水装置、湿度检测装置、无线通信装置连接。
系统保护节能型变压器管控方法，采用如上述的系统保护节能型变压器管控装置进行变压器管控。
系统保护节能型变压器，采用如上述的系统保护节能型变压器管控方法进行管控。
一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被运行时执行如上述的系统保护节能型变压器管控方法。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
本方案其中一个有益效果在于，通过雨量检测装置、风力检测装置、下雨时长记录装置、水位检测装置、辅助排水装置、湿度检测装置之间的配合，对变压器箱体底部可能积聚的雨水进行及时处理，避免造成变压器内部潮湿而形成的变压器运行安全隐患，完成变压器整个运行系统的保护；并且，依次通过雨量、风力、下雨时长、水位四个维度进行启动和检测，尽可能的避免该管控装置的误动作，并且，依次触发启动可实现该管控装置的节能需求，实用且利于推广；并且，排水处理后还通过湿度检测进行排水动作是否正常进行检验，进一步保障了变压器运行系统的安全。
附图说明
图1为本申请实施例的管控装置结构示意图。
图2为本申请实施例的管控装置工作原理示意图。
图3为本申请实施例的图像采集装置整体工作原理示意图。
图4为本申请实施例的图像采集装置细分结构工作原理示意图。
图5为本申请实施例的风力检测装置工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合本发明的图1-图5，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。
本发明所述系统保护节能型变压器，从优化电能质量入手，改善和提高配电系统的电能质量着力，根据近百年来公认的反常霍尔效应理论，将已在系统节能节电中得到成功应用的稀土霍尔共振棒（Rare Earth Hall Resonance Rod），移植应用到系统保护节能型变压器之中。该共振棒系由多种稀土材料、多种贵重金属、多种专用金属、多种非金属材料等组成，可通过核心部件机芯的磁场形成共振，从而减少电子旋转碰撞与相互电子“过度碰撞”，减少线损，提高电能特性和能源转化效率，优化电能环境，改善和提高用电电能质量，降低自身的损耗。
电容器是常见的传统器件，在滤除瞬流、浪涌、谐波，治理电能污染，促进三相平衡，提高功率因数，调流调压等方面的功能得到公认，但其自身存在的随温度变化、湿度变化容易出现故障，耐冲击能力有限等固有缺陷，从而导致电容器自身的故障率高，使用寿命短，甚至发生爆炸等难以克服的缺陷。为此，本发明所述系统保护节能型变压器，采用已经被实践证明的纯物理结构缠绕形成的虚拟电容技术。所谓虚拟电容，就是没有电容器这种实体器件，而有电容功能的电容，该技术是根据人体的功能性病变原理而研制的跨界技术，从而使系统保护节能型变压器具有双向阻隔，消减电压凹陷与电压凸起，抑制电磁干扰与电磁泄漏，抑制、滤除、吸收电力污染的功能。
实施例：
如图1所示，提出系统保护节能型变压器管控装置，包括雨量检测装置、风力检测装置、下雨时长记录装置、水位检测装置、辅助排水装置、湿度检测装置；
所述雨量检测装置用于检测变压器所在环境的实时雨量数据；雨量检测装置包括雨量传感器、第一数据处理器、第一数据存储器，第一数据处理器分别与雨量传感器、第一数据存储器、中央控制装置连接；雨量传感器设置在室外变压器外部，用于检测室外变压器外部环境的实时雨量数据；第一数据处理器对实时雨量数据进行处理并向中央控制装置反馈；第一数据存储器对实时雨量数据进行存储，还存储有标定雨量数据；
所述风力检测装置用于检测变压器所在环境的实时风力数据；风力检测装置包括风力传感器、第二数据处理器、第二数据存储器，第二数据处理器分别与风力传感器、第二数据存储器、中央控制装置连接；风力传感器设置在室外变压器外部，用于检测室外变压器外部环境的实时风力数据；第二数据处理器对实时风力数据进行处理并向中央控制装置反馈；第二数据存储器对实时风力数据进行存储，还存储有标定风力数据；
所述下雨时长记录装置用于记录实际下雨时长；下雨时长记录装置包括计时器、第三数据处理器、第三数据存储器，第三数据处理器分别与风力传感器、第三数据存储器、中央控制装置连接；计时器设置在室外变压器内部，用于记录实际下雨时长；第三数据处理器对实际下雨时长数据进行处理并向中央控制装置反馈；第三数据存储器对实际下雨时长数据进行存储，还存储有标定下雨时长数据；
所述水位检测装置用于检测变压器箱体底部积水的实时水位数据；水位检测装置包括水位传感器、第四数据处理器、第四数据存储器，第四数据处理器分别与水位传感器、第四数据存储器、中央控制装置连接；水位传感器设置在室外变压器内部，用于检测室外变压器箱体内底部的实时水位数据；第四数据处理器对实时水位数据进行处理并向中央控制装置反馈；第四数据存储器对实时水位数据进行存储，还存储有标定水位数据；
所述辅助排水装置用于对变压器箱体底部的积水进行排出；辅助排水装置包括振动器、通风设备、第五数据处理器，第五数据处理器分别与振动器、通风设备、中央控制装置连接；振动器用于对室外变压器箱体内底部造成振动，便于其排水；通风设备增强室外变压器箱体内底部的通风情况，便于积水蒸发；第五数据处理器根据中央控制装置的指令对振动器、通风设备进行控制；
所述湿度检测装置用于检测变压器箱体底部的实时湿度数据；湿度检测装置包括湿度传感器、第六数据处理器、第六数据存储器，第六数据处理器分别与湿度传感器、第六数据存储器、中央控制装置连接；湿度传感器设置在室外变压器内部，用于检测室外变压器箱体内底部的实时湿度数据；第六数据处理器对实时湿度数据进行处理并向中央控制装置反馈；第六数据存储器对实时湿度数据进行存储，还存储有标定湿度数据；
通过设计一个中央控制装置来控制雨量检测装置、风力检测装置、下雨时长记录装置、水位检测装置、辅助排水装置、湿度检测装置的开启和关闭，中央控制装置分别与雨量检测装置、风力检测装置、下雨时长记录装置、水位检测装置、辅助排水装置、湿度检测装置连接。
如图2所示，其中，所述雨量检测装置为长时间开启，所述风力检测装置、下雨时长记录装置、水位检测装置、辅助排水装置、湿度检测装置为长时间关闭；
当所述实时雨量数据达到标定雨量数据（雨量数据的警戒线，根据雨量的历史数据获取）时，所述风力检测装置开启；
当所述实时风力数据达到标定风力数据（风力数据的警戒线，根据风力的历史数据获取）时，所述下雨时长记录装置开启；
当所述实际下雨时长达到标定下雨时长（下雨时长的警戒线，根据下雨时长的历史数据获取）时，所述水位检测装置开启；
当所述实时水位数据达到标定水位数据（变压器箱体底部积水水位的警戒线，根据水位的历史数据获取）时，所述辅助排水装置开启；
当所述辅助排水装置动作完成后，所述湿度检测装置开启；
若所述实时湿度数据符合标定湿度数据（正常情况下，辅助排水装置进行有效执行辅助排水后的变压器箱体底部的湿度数据），则所述系统保护节能型变压器管控装置判断管控正常，否则，所述系统保护节能型变压器管控装置判断管控异常并报警。
以上各个装置的开启和关闭的控制由中央控制装置实现，以上判断过程也由中央控制装置实现。
上述方案中，通过雨量检测装置、风力检测装置、下雨时长记录装置、水位检测装置、辅助排水装置、湿度检测装置之间的配合，对变压器箱体底部可能积聚的雨水进行及时处理，避免造成变压器内部潮湿而形成的变压器运行安全隐患，完成变压器整个运行系统的保护；并且，依次通过雨量、风力、下雨时长、水位四个维度进行启动和检测，尽可能的避免该管控装置的误动作，并且，依次触发启动可实现该管控装置的节能需求，实用且利于推广；并且，排水处理后还通过湿度检测进行排水动作是否正常进行检验，进一步保障了变压器运行系统的安全。
进一步的，还包括图像采集装置，所述图像采集装置用于采集变压器箱体底部的积水的实时图像数据；
如图3所示，所述图像采集装置为长时间关闭；
当所述系统保护节能型变压器管控装置判断管控异常时，先暂停报警动作，并将所述图像采集装置开启；
若通过所述实时图像数据与标定图像数据（即，辅助排水装置在正常完成辅助排水动作后变压器箱体底部湿度数据正常时的图像数据，此时图像颜色和其他要素的一定的）对比分析，判断出所述实时湿度数据仍不符合标定湿度数据时，则所述统保护节能型变压器管控装置立即执行报警动作，否则，判定所述湿度检测装置为故障。
上述方案中，湿度检测装置检测的目标区域没有异常时，其检测结果几乎不会出问题，但是，如果湿度检测装置检测的目标区域不是变压器箱体底部时（如：湿地检测装置在长期没有巡检维护的情况下发生脱落等导致检测方向出错时），则其检测结果很容易出错。所以，本方案设计了一个湿度检测保障用的图像采集装置，作为湿度检测装置的保障措施，如果湿度检测不符合标定湿度，则先暂停报警动作，通过图像采集装置进行核实，核实后再进行管控异常的报警。
进一步的，所述图像采集装置包括摄像头、光线检测器、补充照明装置和遮光装置；
如图4所示，所述摄像头、光线检测器、补充照明装置和遮光装置均为长时间关闭；
当所述图像采集装置开启时；
所述光线检测器开启；
若所述光线检测器检测到的实时光线数据低于所述摄像头的标定光线数据，则所述补充照明装置与所述摄像头同时开启；
若所述光线检测器检测到的实时光线数据高于所述摄像头的标定光线数据，则所述遮光装置与所述摄像头同时开启；
若所述光线检测器检测到的实时光线数据等于所述摄像头的标定光线数据，则所述摄像头单独开启。
上述方案中，通过图像数据的差异来判断湿度湿度是否异常，对于图像精准度要求是极高的，一些影响图像采集的细微因素就有可能引起图像数据失真；所以，本方案从光线因素着手，摄像头开启之前，先检测光线数据，光线与摄像头正常工作时的标定光线进行对比，偏弱则补光，偏强则遮光，始终保证摄像头动作时的光线符合标定光线，从而保障采集到的图像数据的保真度，避免湿度数据误判。
如图5所示，进一步的，所述风力检测装置包括风力大小检测装置和风力方向检测装置；所述风力大小检测装置和风力方向检测装置均为长时间关闭；
所述风力大小检测装置用于检测实时风力大小数据；
所述风力方向检测装置用于检测实时风力方向数据；
当所述风力检测装置开启时，所述风力大小检测装置开启；
当所述实时风力大小数据达到标定风力大小数据时，所述风力方向检测装置开启；
若所述实时风力方向数据的矢量分支方向存在与变压器箱体箱门缝隙相同的，则判定为所述实时风力数据达到标定风力数据，否则，判定为所述实时风力数据未达到标定风力数据。
上述方案中，将风力检测细化为风力大小检测和风力方向检测；因为变压器箱体箱门才具备缝隙或者开口，雨水只可能从该缝隙或者开口进入；如果风力方向与该缝隙或者开口对不上，那么不管风力大小如何，雨水均不可能进入变压器箱体内部，所以只有当实时风力方向数据的矢量分支方向存在与变压器箱体箱门缝隙相同才进行后续的判断，避免了做无效判断。
进一步的，还包括中央控制装置和无线通信装置；
所述中央控制装置分别与所述雨量检测装置、风力检测装置、下雨时长记录装置、水位检测装置、辅助排水装置、湿度检测装置、无线通信装置连接。
上述方案中，中央控制装置作为管控装置的控制核心，无线通信装置用于建立中央控制装置与远程监控终端之间的远程网络数据交互。
还提出一种系统保护节能型变压器管控方法，采用如上述的系统保护节能型变压器管控装置进行变压器管控。
还提出一种系统保护节能型变压器，采用如上述的系统保护节能型变压器管控方法进行管控。
还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被运行时执行如上述的系统保护节能型变压器管控方法。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.系统保护节能型变压器管控装置，其特征在于，包括雨量检测装置、风力检测装置、下雨时长记录装置、水位检测装置、辅助排水装置、湿度检测装置；
所述雨量检测装置用于检测变压器所在环境的实时雨量数据；所述风力检测装置用于检测变压器所在环境的实时风力数据；所述下雨时长记录装置用于记录实际下雨时长；所述水位检测装置用于检测变压器箱体底部积水的实时水位数据；所述辅助排水装置用于对变压器箱体底部的积水进行排出；所述湿度检测装置用于检测变压器箱体底部的实时湿度数据；
其中，所述雨量检测装置为长时间开启，所述风力检测装置、下雨时长记录装置、水位检测装置、辅助排水装置、湿度检测装置为长时间关闭；
当所述实时雨量数据达到标定雨量数据时，所述风力检测装置开启；
当所述实时风力数据达到标定风力数据时，所述下雨时长记录装置开启；
当所述实际下雨时长达到标定下雨时长时，所述水位检测装置开启；
当所述实时水位数据达到标定水位数据时，所述辅助排水装置开启；
当所述辅助排水装置动作完成后，所述湿度检测装置开启；
若所述实时湿度数据符合标定湿度数据，则所述系统保护节能型变压器管控装置判断管控正常，否则，所述系统保护节能型变压器管控装置判断管控异常并报警；
所述风力检测装置包括风力大小检测装置和风力方向检测装置；所述风力大小检测装置和风力方向检测装置均为长时间关闭；
所述风力大小检测装置用于检测实时风力大小数据；
所述风力方向检测装置用于检测实时风力方向数据；
当所述风力检测装置开启时，所述风力大小检测装置开启；
当所述实时风力大小数据达到标定风力大小数据时，所述风力方向检测装置开启；
若所述实时风力方向数据的矢量分支方向存在与变压器箱体箱门缝隙相同的，则判定为所述实时风力数据达到标定风力数据，否则，判定为所述实时风力数据未达到标定风力数据。
2.如权利要求1所述的系统保护节能型变压器管控装置，其特征在于，还包括图像采集装置，所述图像采集装置用于采集变压器箱体底部的积水的实时图像数据；
所述图像采集装置为长时间关闭；
当所述系统保护节能型变压器管控装置判断管控异常时，先暂停报警动作，并将所述图像采集装置开启；
若通过所述实时图像数据与标定图像数据对比分析，判断出所述实时湿度数据仍不符合标定湿度数据时，则所述统保护节能型变压器管控装置立即执行报警动作，否则，判定所述湿度检测装置为故障。
3.如权利要求2所述的系统保护节能型变压器管控装置，其特征在于，所述图像采集装置包括摄像头、光线检测器、补充照明装置和遮光装置；
所述摄像头、光线检测器、补充照明装置和遮光装置均为长时间关闭；
当所述图像采集装置开启时；
所述光线检测器开启；
若所述光线检测器检测到的实时光线数据低于所述摄像头的标定光线数据，则所述补充照明装置与所述摄像头同时开启；
若所述光线检测器检测到的实时光线数据高于所述摄像头的标定光线数据，则所述遮光装置与所述摄像头同时开启；
若所述光线检测器检测到的实时光线数据等于所述摄像头的标定光线数据，则所述摄像头单独开启。
4.如权利要求1所述的系统保护节能型变压器管控装置，其特征在于，还包括中央控制装置和无线通信装置；
所述中央控制装置分别与所述雨量检测装置、风力检测装置、下雨时长记录装置、水位检测装置、辅助排水装置、湿度检测装置、无线通信装置连接。
5.系统保护节能型变压器管控方法，其特征在于，采用如权利要求1-4任一项所述的系统保护节能型变压器管控装置进行变压器管控。
6.系统保护节能型变压器，其特征在于，采用如权利要求5所述的系统保护节能型变压器管控方法进行管控。
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