CN202068238U - 风机箱式变压器保护测控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型包括微处理器以及直流量输入模块、开关量输出模块、开关量输入模块以及电流电压输入模块，电流电压输入模块用于采集变压器的三相电流、电压值，并传输至微处理器，微处理器将上述值与存储的保护定值进行比较，产出告警信息或向开关量输出模块发跳闸信号；开关量输入模块用于监测内部故障和各种开关状态，并传送相应的故障信息或者开关变位信息给微处理器，直流量输入模块用于测量温度并传送相应的信号给微处理器。本实用新型能及时收集箱变的重要参数信息，并在产生故障时发出保护跳闸命令，有效确保箱变的安全运行和故障的快速切除，同时还能起到远程监控的作用。不仅能节约人力物力，而且能提高变压器设备的安全性。

Description

风机箱式变压器保护测控装置

技术领域

本实用新型涉及自动控制领域，具体涉及一种风机箱式变压器保护测控装置。

背景技术

随着风电产业的快速发展，当前35kV箱式变压器的非智能化成为了影响风电场自动化进程的最大阻碍，箱变内变压器的各种信息无法实时上传至中控室，使箱变成为了风电场的监控盲区，从而只能通过运行人员定期巡视，但其具有如下弊端：1、值班人员在现场巡视时，需要驾车或徒步在风场穿行、对箱变的带电操作等会对人身造成巨大安全隐患。2、由于箱式变压器运行时的各种信息如变压器电流、电压、油位、油温等无法进行实时监控，当其有异常甚至发生故障时也不能及时报警或启动保护，严重影响设备的安全运行。3、大多数的风电场定期都要进行箱变巡视，抄录数据，查看隐患。需要常年累月为此投入人力物力。4、如果有一台箱变因为有安全隐患而没有提前预警或者保护而发生事故，将带来箱变设备损坏的直接损失及维修期间发电量的间接损失。

当前，大多数风电场的先期建设规模都较小，随着后期的逐步扩建，最远端的风机距中控室的距离甚至达几十公里，这样运行人员的现场巡视难度就会越来越大，有的大型风场甚至几天都无法完成一个巡视周期。尤其在地势不平缓的山坡地区或遇上暴风雨雪的恶劣天气，问题会显得更加突出。随着风电技术的发展，风电场对自动化程度要求的提高，对箱变的智能监控已成为趋势。

现在很多风场运营商以及国内厂家还是用保护装置进行监控，用普通的485或者CAN进行采集量的上送，因为现场的风机间距比较远，所以在通信距离和通信速度方面是需要考虑的，但是普通的双绞线通信是满足不了这样的要求；国外厂家很多采用的是手拉手光纤式通信，那样的话只要其中任何一台出现问题，则会造成风场瘫痪，所以要投入大量的人力和财力进行维护和检查，即使这样，也解决不了根本问题。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的风机箱式变压器保护测控装置技术方案如下。

本实用新型风机箱式变压器保护测控装置，包括微处理器以及分别与所述微处理器连接的直流量输入模块、开关量输出模块、开关量输入模块以及电流电压输入模块，所述电流电压输入模块用于采集变压器的三相电流、电压值，并传输至微处理器，所述微处理器将上述值与存储的保护定值进行比较，若符合保护动作条件，则微处理器产生告警信息或向开关量输出模块发跳闸信号；所述开关量输入模块用于监测变压器的内部故障和箱变的各种开关状态，并传送相应的故障信息或开关变位信息给微处理器，所述微处理器接受到故障量的开入信号后，若符合保护动作条件，则微处理器产生告警信息或向开关量输出模块发跳闸信号；直流量输入模块用于测量环境温度、变压器绕组温度、变压器油温，并传输至微处理器。

其中，所述开关量输出模块与断路器、高压负荷开关的控制回路相连接，所述开关量输出模块发送跳闸信号控制相应设备的分合状态。

其中，所述开关量输入模块还用于采集变压器的重瓦斯、超高温等故障量的开关信号，并传送相应信号给微处理器，所述微处理器接受到故障量的开入信号后，若符合保护动作条件，微处理器产生告警信息或向开关量输出模块发跳闸信号；所述开关量输入模块还用于检测断路器、高压负荷开关的分合，并传送相应信号给微处理器。

其中，还包括上位机、通讯接口模块，所述通讯接口模块与微处理器连接，所述通讯模块用于与上位机通讯并将遥测、遥信、SOE数据传送给上位机。

其中，所述通讯接口模块包括双RJ485总线接口、IEC60870-5-104以太网接口、自愈式光纤环网接口，上述接口均用于连接到上位机。

其中，还包括与微处理器连接的电源模块，所述电源模块用于将交流电或直接电转换为微处理器所需要的电源形式。

其中，还包括与微处理器连接的时钟模块，所述时钟模块用于提供时间信息。

其中，还包括与微处理器连接的存储器，所述存储器用于存储故障和保护控制记录。

其中，所述电流电压输入模块以及开关量输出模块与微处理器相连接，并使用光耦隔离。

其中，还包括与微处理器连接的显示器模块，所述显示器模块用于故障的显示。

本实用新型的有益效果如下。

本实用新型提供了一种风机箱式变压器的保护测控装置，能及时收集变压器的重要参数信息，并相应调整变压器的工作状态，同时还能起到远程监控的作用。不仅能节约人力物力，而且能提高变压器设备的安全性。

附图说明

附图1表示本实用新型连接原理框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的风机箱式变压器保护测控装置进行进一步说明。

参见附图所示，依照本实用新型的一种风机箱式变压器保护测控装置包括微处理器以及分别与所述微处理器连接的直流量输入模块、开关量输出模块、开关量输入模块以及电流电压输入模块，所述电流电压输入模块用于采集变压器的三相电流、电压值，并传输至微处理器，可以通过显示器模块经LED面板显示，可以通过显示器模块经LED面板显示，同时微处理器会把采样值与存储的保护定值进行比较，若符合保护动作条件，则微处理器产生告警信息或经开关量输出模块，发跳闸信号。开关量输入模块用于所述开关量输入模块用于监测变压器的内部故障和箱变内的各种开关状态，例如监测断路器分合位、高压负荷开关分合位、高压熔断器熔断信号等开关状态，同时可用于检测瓦斯继电器等变压器非电气量保护信号，当微处理器检测到对应开入量时，会产生告警或者跳闸信号。开关量输出模块用于遥控操作或者保护跳闸。直流量输入模块主要用于测量环境温度、变压器绕组温度、变压器油温等(其中，每路检测方式均有两种方式可选：4～20mA；PT100温度传感器)并传送相应的信号给微处理器。所述开关量输出模块还与断路器控制回路相连接，所述关量输出模块发跳闸信号用于控制断路器等设备的分合。所述开关量输入模块还用于检测上述断路器等设备的分合，并传送相应信号给微处理器。

为实现远程监控，风机箱式变压器保护测控装置还包括上位机、通讯接口模块，所述通讯接口模块与微处理器连接，所述通讯模块用于与上位机通讯并将遥测、遥信、SOE数据传送给上位机(遥测即为模拟量输入信号包括电压电流以及直流量输入)，遥信即为开关量如断路器的分合状态，SOE数据是装置接受到遥信变为信息或者保护动作后会产生相应信息上传给上位机。上位机会出现监控界面，音响发声等以提醒值班人员。所述通讯接口模块包括双RJ485总线接口、IEC60870-5-104以太网接口、自愈式光纤环网接口，上述接口均用于连接到上位机。还包括与微处理器连接的电源模块，所述电源模块用于将交流电或直接电转换为微处理器所需要的电源形式。还包括与微处理器连接的时钟模块，所述时钟模块用于提供时间信息。还包括与微处理器连接的存储器，所述存储器用于存储故障和保护控制记录。所述电流电压输入模块以及开关量输出模块与微处理器渐渐使用光耦隔离(光耦合器(opticalcoupler，英文缩写为OC)亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电-光-电”转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器，由于它具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘，单向传输信号等优点，在数字电路上获得广泛的应用。其中，还包括与微处理器连接的显示器模块，所述显示器模块用于故障的显示。

所述开关量输出模块与断路器、高压负荷开关的控制回路相连接，所述开关量输出模块发送跳闸信号控制相应设备的分合状态。

开关量输入模块还用于采集变压器的重瓦斯、超高温等故障量的开关信号，并传送相应信号给微处理器，所述微处理器接受到故障量的开入信号后，若符合保护动作条件，微处理器产生告警信息或向开关量输出模块发跳闸信号；所述开关量输入模块还用于检测断路器、高压负荷开关的分合，并传送相应信号给微处理器。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应当视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种风机箱式变压器保护测控装置，其特征在于，包括微处理器以及分别与所述微处理器连接的直流量输入模块、开关量输出模块、开关量输入模块以及电流电压输入模块，所述电流电压输入模块用于采集变压器的三相电流、电压值，并传输至微处理器，所述微处理器将上述值与存储的保护定值进行比较，若符合保护动作条件，则微处理器产生告警信息或向开关量输出模块发跳闸信号；所述开关量输入模块用于监测变压器的内部故障和箱变的各种开关状态，并传送相应的故障信息或开关变位信息给微处理器，所述微处理器接受到故障量的开入信号后，若符合保护动作条件，则微处理器产生告警信息或向开关量输出模块发跳闸信号；直流量输入模块用于测量环境温度、变压器绕组温度、变压器油温，并传输至微处理器。

2.根据权利要求1所述的风机箱式变压器保护测控装置，其特征在于，所述开关量输出模块与断路器、高压负荷开关的控制回路相连接，所述开关量输出模块发送跳闸信号控制相应设备的分合状态。

3.根据权利要求2所述的风机箱式变压器保护测控装置，其特征在于，所述开关量输入模块还用于采集变压器的重瓦斯、超高温等故障量的开关信号，并传送相应信号给微处理器，所述微处理器接受到故障量的开入信号后，若符合保护动作条件，微处理器产生告警信息或向开关量输出模块发跳闸信号；所述开关量输入模块还用于检测断路器、高压负荷开关的分合，并传送相应信号给微处理器。

4.根据权利要求3所述的风机箱式变压器保护测控装置，其特征在于，还包括上位机、通讯接口模块，所述通讯接口模块与微处理器连接，所述通讯模块用于与上位机通讯并将遥测、遥信、SOE数据传送给上位机。

5.根据权利要求4所述的风机箱式变压器保护测控装置，其特征在于，所述通讯接口模块包括双RJ485总线接口、IEC60870-5-104以太网接口、自愈式光纤环网接口，上述接口均用于连接到上位机。

6.根据权利要求5所述的风机箱式变压器保护测控装置，其特征在于，还包括与微处理器连接的电源模块，所述电源模块用于将交流电或直接电转换为微处理器所需要的电源形式。

7.根据权利要求6所述的风机箱式变压器保护测控装置，其特征在于，还包括与微处理器连接的时钟模块，所述时钟模块用于提供时间信息。

8.根据权利要求7所述的风机箱式变压器保护测控装置，其特征在于，还包括与微处理器连接的存储器，所述存储器用于存储故障和保护控制记录。

9.根据权利要求8所述的风机箱式变压器保护测控装置，其特征在于，所述电流电压输入模块以及开关量输出模块与微处理器相连接，并使用光耦隔离。

10.根据权利要求9所述的风机箱式变压器保护测控装置，其特征在于，还包括与微处理器连接的显示器模块，所述显示器模块用于故障的显示。