CN205544617U - 一种配电变压器的监控、保护及管理装置 - Google Patents

一种配电变压器的监控、保护及管理装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种配电变压器的监控、保护及管理装置,该装置电路包括电源、ARM处理器和DSP,ARM处理器与DSP间通过CAN总线通信,DSP分别连接用于开关位置检测的遥信模块、控制开关动作和电容投切的遥控模块和A/D模块,其中遥控模块还连接无功补偿模块、常闭继电器和常开继电器,A/D模块连接电流互感器CT、电压互感器PT和直流电输入,ARM处理器通过串行接口连接GPRS通信模块、微功率无线/电力载波通讯模块和3个串口,ARM处理器还连接WIFI模块、以太网模块和USB接口模块,ARM处理器连接LCD显示器,A/D模块连接三相电压和三相电流进行检测采样,还连接温度传感器和湿度传感器。

Description

一种配电变压器的监控、保护及管理装置
技术领域
本实用新型属于输变电技术领域,特别涉及一种配电变压器的监控、保护及管理装置。
背景技术
在中国专利申请CN201320723448.7的背景技术中有提及,“低压农网的自动化水平还处于起步阶段,低压配网的保护测控一体化应用方面近于空白。国家电网公司《用电信息采集系统》的推广应用,在配电台区安装配变监测终端、智能电表,已逐步实现的配变台区电量、电压、电流、功率的远程监测,并实现对低压电力用户的远程抄表。根据有关资料及报道,部分地区配变台区试点实现了集成或分散的低压无功自动补偿、剩余电流保护器远程监控、低压电网分支线回路监控、配变油温监测,尽管实现了对配变及低压用户“遥测”和部分“遥调”、“遥控”功能,但是,在一些基本的电力设备及用户端设备保护方面,仍然缺少过压、欠压、断相等许多必要的保护功能,并且存在各种系统功能交叉重叠,各类测量、保护、控制设备功能重复应用等问题,不利于统一建设与管理”。
在上述的专利申请文件中,公开了一种保护测控一体化综合配电箱,其特征在于:包括有电流互感器、零序电流互感器、无功补偿装置、控制电源开关、无功补偿开关、进线开关、馈线开关、配变监控终端,所述的配变监控终端包括有模拟量采集模块、数字信号处理器、CPU处理器、时钟模块、数字存储器、I/O模块、通信模块,所述的模拟量采集模块通过DSP数字信号处理器与CPU处理器相连,时钟模块、数字存储器、I/O模块、通信模块分别与CPU处理器相连,所述的配变监控终端还具有控制接口、状态量采接口及通信接口,所述的无功补偿开关、进线开关、控制电源开关、馈线开关及无功补偿装置通过接口与配变监控终端相连,所述的保护测控一体化综合配电箱与配电变压器之间采用电力电缆相连接,在配电变压器内部安装有温度传感器,温度传感器通过信号电缆将信号传递给配变监控终端,配变监控终端还通过通信模块与远程主站或/和终端设备PDA相连通信连接。
实践中,上述的配电箱还无法满足差异化的农村需要,为适应农网智能化发展需要,满足客户对供电能力、供电质量和供电服务的新要求,急需要一种能够提高农网智能配电台区标准化、规范化建设水平的智能配变终端。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种配电变压器的监控、保护及管理装置。
本实用新型的技术方案是,一种配电变压器的监控、保护及管理装置,该装置电路包括电源、ARM处理器和DSP,
ARM处理器与DSP间通过CAN总线通信,
DSP分别连接用于开关位置检测的遥信模块、控制开关动作和电容投切的遥控模块和A/D模块,其中遥控模块还连接无功补偿模块、常闭继电器和常开继电器,A/D模块连接电流互感器CT、电压互感器PT和直流电输入,
ARM处理器通过串行接口连接GPRS通信模块、微功率无线/电力载波通讯模块和3个串口,
ARM处理器还连接WIFI模块、以太网模块和USB接口模块,
ARM处理器连接LCD显示器,
其中,A/D模块连接三相电压和三相电流进行检测采样,还连接温度传感器和湿度传感器,
电源采用24V蓄电池或者太阳能电池,交/直流输入自动无间隔切换,
其中,
所述的常闭继电器具有常闭触点,即继电器线圈未通电时处于闭合状态的静触点,
所述的常开继电器具有常开触点,即继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点。
本实用新型实现的功能包括以下内容:
1)、配电变压器监测,包括,对配电变压器进行全面监测。采集配电变压器进出口电压,电流,有功功率,无功功率,功率因数,油温等。
具有统计功能,包括,计算电压合格率,三相不平衡,电压(电流)谐波分量,谐波含有率,谐波总畸变率,频率偏差。为电网经济运行提供原始数据。
2)、配电变压器保护,包括,具备对低压出线回路进行过压保护,过流保护,过负荷保护,欠压保护等保护功能。对变压器进行油温监测,实现过热保护。
3)、用户用电信息监测,包括,采集台区范围内的户表数据。对户表运行工况进行监视和统计。对电表异常报警。
4)、配变计量总表监测,包括,采集台区总表数据。对总表运行工况进行监视和统计。对总表通信异常进行报警。
5)、剩余电流保护器监测,包括,和剩余电流保护器通信,监视剩余电流值。剩余电流动作保护器失压告警,漏电告警,漏电保护动作等运行状态检测。
6)、状态监测,包括,对运行状态进行监控。监视变压器油温。监视进出线开关状态。监视电容器投切状态和滤波器投切状态。
7)、负荷管理,包括,具备负荷管理。实现功率定值闭环控制,电量定值控制,费率定值控制和远方控制。
8)、电能质量管理,包括,对电能质量进行管理。实现无功功率补偿,对三相不平衡进行治理,谐波治理。
9)、线损分析,包括,对台区范围内的线损和变损进行统计分析。
10)、安全防护,包括,对台区配电箱和变压器进行监控。安装门禁告警,红外监控告警。通信通道使用加密信道和对访问用户实行口令确认。
11)、装置具备丰富的通信功能。通信接口可以是wifi,GPRS,以太网,RS232或RS485,小无线和电力载波通信。通信协议可以是电力通用通信规约IEC104/101.可以使用http协议进行用户交互。支持远程telnet访问等。
12)、互动化管理,包括,配置通用手持设备,通过web页面可以实行友好的人机交互。配置LED屏实行信息文字广播。
13)、环境监控,包括,采集台区配电箱环境温湿度,并上传。
本实用新型实现了作为配电变压器、进出线开关、剩余电流动_作保护器、智能电能表等运行信息进行采集和用户用电信息进行收集的设备,完成配电变压器计量总表监测、剩余电流动作保护器监测、状态监测、负荷管理、动态无功补偿/三相不平衡治理/谐波治理、安全防护、互动化管理、资产管理、环境监测和分布式电源接入管理等功能。
附图说明
图1是本实用新型的系统结构示意图。
图2是图1中所示的DSP中的A/D模块第四路交流接线端子示意图。
图3是图1中所示的DSP中的A/D模块四路交流电流的接线端子示意图。
图4是图1中所示的DSP中的A/D模块直流电流的接线端子示意图。
图5是图1中所示的DSP中的遥信模块的接线端子示意图。
图6是图1中所示的DSP中的遥信模块的接线端子示意图。
图7是图1中所示的DSP中的无功补偿模块的接线端子示意图。
具体实施方式
本发明的智能配变装置终端结构如图1所示:分为DSP、ARM处理器、电源三大部分。DSP部分的AD交流采样部分接入三相电压进行监测,4路电流接入,实现4路三相电流监测,以及直流信号采集,监测范围4-20mA,可接入温、湿度传感器等,实现温湿度监测。遥信部分实现开关位置监测,共12路遥信量,由本机或外接12V电源供电,实现开关位置监测。
遥控部分包括,
1)控制开关动作(遥控):提供6路继电器空节点开出,最大允许通过电流为7A,实现遥控功能。
2)控制电容投切:提供12路光隔输出,输出电压为12V,3路继电器无源点开出,最大允许电流为3A,实现电容投切功能。
ARM部分包括,
1)主要硬件:2个10/100M以太网、3个RS485/RS232通讯口、1个GPRS通讯模块、1个载波/小无线通讯模块、1个WIFI模块、1个USB插口、1块LCD液晶屏。
2)软件:自主后台软件embdresrvd,对DSP板及各通讯接口获取的数据进行分析处理等。
电源部分包括,
1)输入:220/380VAC,24V蓄电池或者太阳能电池,交/直流输入自动无间隔切换。
2)输出:24VDC
3)功率:≤45W
保护功能包括短路保护及过载保护,故障消失后自动恢复。
图2是图1中所示的DSP中的A/D模块第四路交流电流B相、C相、0序(I4b,I4C,I40)接线端子和交流电压A相、B相、C相、0序(Ua,Ub,Uc,Un)的接线端子示意图。图3是图1中所示的DSP中的A/D模块四路交流电流的接线端子示意图。图4是图1中所示的DSP中的A/D模块直流电流的接线端子示意图。图5是图1中所示的DSP中的遥信模块的接线端子示意图。图6是图1中所示的DSP中的遥信模块的接线端子示意图。图7是图1中所示的DSP中的无功补偿模块的接线端子示意图。

Claims (1)

1.一种配电变压器的监控、保护及管理装置,其特征在于,该装置电路包括电源、ARM处理器和DSP,
ARM处理器与DSP间通过CAN总线通信,
DSP分别连接用于开关位置检测的遥信模块、控制开关动作和电容投切的遥控模块和A/D模块,其中遥控模块还连接无功补偿模块、常闭继电器和常开继电器,A/D模块连接电流互感器CT、电压互感器PT和直流电输入,
ARM处理器通过串行接口连接GPRS通信模块、微功率无线/电力载波通讯模块和3个串口,
ARM处理器还连接WIFI模块、以太网模块和USB接口模块,
ARM处理器连接LCD显示器,
其中,A/D模块连接三相电压和三相电流进行检测采样,还连接温度传感器和湿度传感器,
电源采用24V蓄电池或者太阳能电池,交/直流输入自动无间隔切换,
其中,
所述的常闭继电器具有常闭触点,即继电器线圈未通电时处于闭合状态的静触点,
所述的常开继电器具有常开触点,即继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点。
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