CN205583649U - Pt二次侧防爆炸装置 - Google Patents
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Abstract
PT二次侧防爆炸装置，包括变压器、熔断器、电压采集装置、数据处理装置、通讯装置和继电器；所述的熔断器包括高压侧熔断器和低压侧熔断器，所述的高压侧熔断器串接在变压器的高压侧，所述的低压侧熔断器串接在变压器的低压侧；所述的电压采集装置的输入端与变压器的低压侧相连，电压采集装置的输出端与数据处理装置的输入端相连，数据处理装置的输出端与继电器相连，继电器的触点与变压器相连，数据处理装置的信号输出端与通讯装置相连，所述的通讯装置与设置在服务中心的工控机相连。本实用新型结构简单，实现的功能强大，还具有通讯模式，解决了现有技术的缺陷，避免了变压器的损坏，并节约了资源。
Description
技术领域
本实用新型涉及变压器维护技术领域，具体地说是一种PT二次侧防爆炸装置。
背景技术
近年来配电线路烧毁PT的故障时有发生，必须加以改进。这些故障都对正常配电电网造成不利影响，不仅直接、间接造成了经济损失而且造成社会负面影响。为了尽可能避免类似事故再次发生，经过现场勘查和分析研究，认为造成PT烧毁的原因主要由以下三个方面：
(一)雷电袭击：鉴于我区地处平原，配电线路四周没有屏障阻隔，很容易遭受雷电袭击；再加上PT本身受到空间的限制，各个电极间距难以做到足够大；尤其在雷雨天气其难受雷击的能力会大大减低。在我们检查的被烧毁的PT中，因雷击原因造成毁坏的占多数。分析可知，其毁坏的过程大致是“两步走”：先有雷击造成线圈绝缘损坏，然后是线圈因过流而被烧毁。
(二)线圈因过电压而被击穿：PT线圈很容易遭受过电压而被击穿。产生过电压的原因很多，最主要的操作过电压：负荷开关或断路器合闸时，母线PT的一相或两相绕组中便可能产生巨大的涌流，烧毁PT绕组。烧毁的过程也是“两步走”：先有剧变电流产生巨大的励磁作用，激励出超额的高电压强加到到PT的初级绕组和次级绕组上，造成绕组被击穿，造成铁芯磁饱和，导致巨大的过电流烧毁线圈。
(三)PT二次缺乏有效的保护装置，容易引起短路导致PT二次线圈发热，而线圈外部是由环氧树脂浇筑成型，造成一、二次线圈及铁芯短路使10KV高压短路产生铁磁共振引起爆炸。
目前为了防止PT爆炸，大都匹配合适的高压熔丝管：目前10KVPT产品本身多数都配有高压熔丝管，但所有原配熔丝管都不能真正起到保护PT的作用。因为：
1、因熔丝管本来就是用作过流保护，对于雷电过电压和操作过电压都是无能为力的。鉴于上述PT烧毁的原因大多数是先有过电压被击穿、后有过电流被烧毁，所以依靠熔丝管是不能防范PT被烧毁的。
2、目前所有原配熔丝管的“额定熔断电流”都远远大于PT本身的“极限工作电流”。如一台“极限容量”为500VA的PT，其初级线圈的“极限工作电流”是0.05A(I＝S/U＝500VA/10000V＝0.05A)，但实际上，该PT设置的高压熔丝管却是标称为0.5A，正好相当于该PT极限工作电流的10倍。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种PT二次侧防爆炸装置，用于解决PT容易发生爆炸，损失严重，不能及时通知工作人员的问题。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：PT二次侧防爆炸装置，包括变压器，还包括熔断器、电压采集装置、数据处理装置、通讯装置和继电器；所述的熔断器包括高压侧熔断器和低压侧熔断器，所述的高压侧熔断器串接在变压器的高压侧，所述的低压侧熔断器串接在变压器的低压侧；所述的电压采集装置的输入端与变压器的低压侧相连，电压采集装置的输出端与数据处理装置的输入端相连，数据处理装置的输出端与继电器相连，继电器的触点与变压器相连，数据处理装置的信号输出端与通讯装置相连，所述的通讯装置与设置在服务中心的工控机相连。
进一步地，所述的变压器包括三相变压器；所述的高压侧熔断器包括第一三相高压侧熔断器、第二三相高压侧熔断器和第三三相高压侧熔断器；所述的继电器包括继电器KM1、继电器KM2和继电器KM3；
所述的第一三相高压侧熔断器的一端接A相电，第一三相高压侧熔断器的另一端与继电器KM1的常闭触点k1的一端相连，继电器KM1的常闭触点k1的另一端与三相变压器高压侧的A相的进线端相连；
所述的第二三相高压侧熔断器的一端B相电，第二三相高压侧熔断器的另一端与继电器KM2的常闭触点k2的一端相连，继电器KM2的常闭触点k2的另一端与三相变压器高压侧的B相的进线端相连；
所述的第三三相高压侧熔断器的一端C相电，第三三相高压侧熔断器的另一端与继电器KM3的常闭触点k3的一端相连，继电器KM3的常闭触点k3的另一端与三相变压器高压侧的C相的进线端相连；
所述的低压侧熔断器包括第一三相低压侧熔断器、第二三相低压侧熔断器和第三三相低压侧熔断器；所述的第一三相低压侧熔断器串接在三相变压器低压侧的A相的出线端，所述的第二三相低压侧熔断器串接在三相变压器低压侧的B相的出线端，所述的第三三相低压侧熔断器串接在三相变压器低压侧的C相的出线端。
进一步地，所述的电压采集装置包括第一电压采集装置、第二电压采集装置和第三电压采集装置；
所述的第一电压采集装置包括第一运算放大器OP07芯片、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1和电容C1；所述的第一运算放大器OP07芯片的2号引脚分别与电阻R1的一端、电阻R3的一端和二极管D1的一端相连，二极管D1的另一端接地，电阻R1的另一端与三相变压器低压侧的A相出线端相连；所述第一运算放大器OP07芯片的3号引脚与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端接地，所述第一运算放大器OP07芯片的4号引脚接-12V电压，所述第一运算放大器OP07芯片的8号引脚与电容C1的一端相连，电容C1的另一端接地，所述第一运算放大器OP07芯片的7号引脚接+12V电压，所述电阻R3的另一端与第一运算放大器OP07芯片的6号引脚相连，第一运算放大器OP07芯片的6号引脚为第一电压采集装置的输出端；
所述第二电压采集装置和第三电压采集装置的电路结构与第一电压采集装置的电路结构相同。
进一步地，所述的数据处理装置包括AT89S52单片机，第一电压采集装置的输出端与AT89S52单片机的P1.2引脚相连；第二电压采集装置的输出端与AT89S52单片机的P1.3引脚相连；第三电压采集装置的输出端与AT89S52单片机的P1.4引脚相连，AT89S52单片机的P0.4引脚与继电器KM1的线圈km1的一端相连，AT89S52单片机的P0.5引脚与继电器KM2的线圈km2的一端相连，AT89S52单片机的P0.6引脚与继电器KM3的线圈km3的一端相连，继电器KM1的线圈km1的另一端、继电器KM2的线圈km2的另一端和继电器KM3的线圈km3的另一端分别隔离接地。
进一步地，所述的变压器包括单相变压器，所述的高压侧熔断器包括第一单相高压侧熔断器，所述的低压侧熔断器包括第一单相低压侧熔断器；所述的继电器包括继电器KM4；
所述的第一单相高压侧熔断器的一端与火线相连，第一单相高压侧熔断器的另一端与继电器KM4常闭触点k4的一端相连，继电器KM4常闭触点k4的另一端与单相变压器高压侧的火线进线端相连，所述的第一单相低压侧熔断器串接在单相变压器低压侧火线的出线端。
进一步地，所述的电压采集装置包括第四电压采集装置，所述第四电压采集装置的电路结构与第一电压采集装置的电路结构相同。
进一步地，所述的数据处理装置包括AT89S52单片机，第四电压采集装置的输出端与AT89S52单片机的P1.2引脚相连，AT89S52单片机的P0.4引脚与继电器KM4的线圈km4的一端相连，继电器KM4的线圈km4的另一端隔离接地。
进一步地，所述的通讯装置包括全双工MAX485芯片，所述MAX485芯片的RO引脚与AT89S52单片机的RXD引脚相连，MAX485芯片的DI引脚与AT89S52单片机的TXD引脚相连，MAX485芯片的A引脚和B引脚分别与设置在服务中心的工控机相连。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的PT二次侧防爆炸装置，采用在PT的一次侧和二次侧加装熔断器，当发生铁磁谐振时，产生的励磁电流急剧增大，用熔断器来保护PT不被烧毁。因为熔断器损坏了，必须及时换新的熔断器，所以本实用新型在保护方面还采用了继电器来进行保护，当电压大于某一设定的电压值时，继电器的常闭触点会及时断开，防止了变压器的损坏，采用继电器和熔断器实现了变压器的双重保护，也避免了资源的浪费。
本实用新型既适用三相电，也适用单相电，适用范围广泛。
本实用新型还采用了电压采集装置、数据处理装置和通讯装置来进行电压的采集和信息传递，能够及时将电压的信号发送给工作人员，工作人员进行及时处理。
本实用新型原理结构简单，实现的功能强大，还具有通讯模式，解决了现有技术的缺陷，避免了变压器的损坏，并节约了资源。
附图说明
图1为本实用新型的装置结构连接图；
图2为三相电时变压器的电路图；
图3为单相电时变压器的电路图；
图4为第一电压采集装置的电路结构图；
图5为第二电压采集装置的电路结构图；
图6为第三电压采集装置的电路结构图；
图7为第四电压采集装置的电路结构图；
图8为三相电时数据处理装置的电路图；
图9为单相电时数据处理装置的电路图；
图10为通讯装置的电路图。
具体实施方式
如图1至图10所示，本实用新型包括变压器、熔断器、电压采集装置、数据处理装置、通讯装置和继电器。
如图1所示，熔断器包括高压侧熔断器和低压侧熔断器，高压侧熔断器串接在变压器的高压侧，低压侧熔断器串接在变压器的低压侧；电压采集装置的输入端与变压器的低压侧相连，电压采集装置的输出端与数据处理装置的输入端相连，数据处理装置的输出端与继电器相连，继电器的触点与变压器相连，数据处理装置的信号输出端与通讯装置相连，通讯装置与设置在服务中心的工控机相连。
如图2所示，变压器包括三相变压器；高压侧熔断器包括第一三相高压侧熔断器FU1、第二三相高压侧熔断器FU2和第三三相高压侧熔断器FU3；继电器包括继电器KM1、继电器KM2和继电器KM3。
第一三相高压侧熔断器FU1的一端接A相电，第一三相高压侧熔断器FU1的另一端与继电器KM1的常闭触点k1的一端相连，继电器KM1的常闭触点k1的另一端与三相变压器高压侧的A相的进线端相连；
第二三相高压侧熔断器FU2的一端B相电，第二三相高压侧熔断器FU2的另一端与继电器KM2的常闭触点k2的一端相连，继电器KM2的常闭触点k2的另一端与三相变压器高压侧的B相的进线端相连；
第三三相高压侧熔断器FU3的一端C相电，第三三相高压侧熔断器FU3的另一端与继电器KM3的常闭触点k3的一端相连，继电器KM3的常闭触点k3的另一端与三相变压器高压侧的C相的进线端相连；
低压侧熔断器包括第一三相低压侧熔断器FU4、第二三相低压侧熔断器FU5和第三三相低压侧熔断器FU6；第一三相低压侧熔断器FU4串接在三相变压器低压侧的A相的出线端，第二三相低压侧熔断器FU5串接在三相变压器低压侧的B相的出线端，第三三相低压侧熔断器FU6串接在三相变压器低压侧的C相的出线端。
电压采集装置包括第一电压采集装置、第二电压采集装置和第三电压采集装置。第二电压采集装置和第三电压采集装置的电路结构与第一电压采集装置的电路结构相同。
如图4所示，第一电压采集装置包括第一运算放大器OP07芯片、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1和电容C1；第一运算放大器OP07芯片的2号引脚分别与电阻R1的一端、电阻R3的一端和二极管D1的一端相连，二极管D1的另一端接地，电阻R1的另一端与三相变压器低压侧的A相出线端相连；第一运算放大器OP07芯片的3号引脚与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端接地，第一运算放大器OP07芯片的4号引脚接-12V电压，第一运算放大器OP07芯片的8号引脚与电容C1的一端相连，电容C1的另一端接地，第一运算放大器OP07芯片的7号引脚接+12V电压，电阻R3的另一端与第一运算放大器OP07芯片的6号引脚相连，第一运算放大器OP07芯片的6号引脚为第一电压采集装置的输出端。
如图5所示，第二电压采集装置包括第二运算放大器OP07芯片、电阻R4、电阻R5、电阻R6、二极管D2和电容C2；第二运算放大器OP07芯片的2号引脚分别与电阻R4的一端、电阻R6的一端和二极管D2的一端相连，二极管D2的另一端接地，电阻R4的另一端与三相变压器低压侧的A相出线端相连；第二运算放大器OP07芯片的3号引脚与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端接地，第二运算放大器OP07芯片的4号引脚接-12V电压，第二运算放大器OP07芯片的8号引脚与电容C2的一端相连，电容C2的另一端接地，第二运算放大器OP07芯片的7号引脚接+12V电压，电阻R6的另一端与第二运算放大器OP07芯片的6号引脚相连，第二运算放大器OP07芯片的6号引脚为第二电压采集装置的输出端。
如图6所示，第三电压采集装置包括第三运算放大器OP07芯片、电阻R7、电阻R8、电阻R9、二极管D3和电容C3；第三运算放大器OP07芯片的2号引脚分别与电阻R7的一端、电阻R9的一端和二极管D3的一端相连，二极管D3的另一端接地，电阻R7的另一端与三相变压器低压侧的A相出线端相连；第三运算放大器OP07芯片的3号引脚与电阻R8的一端相连，电阻R8的另一端接地，第三运算放大器OP07芯片的4号引脚接-12V电压，第三运算放大器OP07芯片的8号引脚与电容C3的一端相连，电容C3的另一端接地，第三运算放大器OP07芯片的7号引脚接+12V电压，电阻R9的另一端与第三运算放大器OP07芯片的6号引脚相连，第三运算放大器OP07芯片的6号引脚为第三电压采集装置的输出端。
如图8所示，三相电时，数据处理装置包括AT89S52单片机，第一电压采集装置的输出端与AT89S52单片机的P1.2引脚相连；第二电压采集装置的输出端与AT89S52单片机的P1.3引脚相连；第三电压采集装置的输出端与AT89S52单片机的P1.4引脚相连，AT89S52单片机的P0.4引脚与继电器KM1的线圈km1的一端相连，AT89S52单片机的P0.5引脚与继电器KM2的线圈km2的一端相连，AT89S52单片机的P0.6引脚与继电器KM3的线圈km3的一端相连，继电器KM1的线圈km1的另一端、继电器KM2的线圈km2的另一端和继电器KM3的线圈km3的另一端分别隔离接地。
如图3所示，变压器包括单相变压器，高压侧熔断器包括第一单相高压侧熔断器FU7，低压侧熔断器包括第一单相低压侧熔断器FU8；继电器包括继电器KM4。
第一单相高压侧熔断器的一端与火线相连，第一单相高压侧熔断器的另一端与继电器KM4常闭触点k4的一端相连，继电器KM4常闭触点k4的另一端与单相变压器高压侧的火线进线端相连，第一单相低压侧熔断器串接在单相变压器低压侧火线的出线端。
电压采集装置包括第四电压采集装置，第四电压采集装置的电路结构与第一电压采集装置的电路结构相同。
如图7所示，第四电压采集装置包括第四运算放大器OP07芯片、电阻R10、电阻R11、电阻R12、二极管D4和电容C4；第四运算放大器OP07芯片的2号引脚分别与电阻R10的一端、电阻R12的一端和二极管D4的一端相连，二极管D4的另一端接地，电阻R10的另一端与三相变压器低压侧的A相出线端相连；第四运算放大器OP07芯片的3号引脚与电阻R11的一端相连，电阻R11的另一端接地，第四运算放大器OP07芯片的4号引脚接-12V电压，第四运算放大器OP07芯片的8号引脚与电容C4的一端相连，电容C4的另一端接地，第四运算放大器OP07芯片的7号引脚接+12V电压，电阻R12的另一端与第四运算放大器OP07芯片的6号引脚相连，第四运算放大器OP07芯片的6号引脚为第四电压采集装置的输出端。
数据处理装置包括AT89S52单片机，第四电压采集装置的输出端与AT89S52单片机的P1.2引脚相连，AT89S52单片机的P0.4引脚与继电器KM4的线圈km4的一端相连，继电器KM4的线圈km4的另一端隔离接地。
如图9所示，单相电时，数据处理装置包括AT89S52单片机，第四电压采集装置的输出端与AT89S52单片机的P1.2引脚相连，AT89S52单片机的P0.4引脚与继电器KM4的线圈km4的一端相连，继电器KM4的线圈km4的另一端隔离接地。
如图10所示，通讯装置包括全双工MAX485芯片，MAX485芯片的RO引脚与AT89S52单片机的RXD引脚相连，MAX485芯片的DI引脚与AT89S52单片机的TXD引脚相连，MAX485芯片的A引脚和B引脚分别与设置在服务中心的工控机相连。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (8)
1.PT二次侧防爆炸装置，包括变压器，其特征是，还包括熔断器、电压采集装置、数据处理装置、通讯装置和继电器；所述的熔断器包括高压侧熔断器和低压侧熔断器，所述的高压侧熔断器串接在变压器的高压侧，所述的低压侧熔断器串接在变压器的低压侧；所述的电压采集装置的输入端与变压器的低压侧相连，电压采集装置的输出端与数据处理装置的输入端相连，数据处理装置的输出端与继电器相连，继电器的触点与变压器相连，数据处理装置的信号输出端与通讯装置相连，所述的通讯装置与设置在服务中心的工控机相连。
2.根据权利要求1所述的PT二次侧防爆炸装置，其特征是，所述的变压器包括三相变压器；所述的高压侧熔断器包括第一三相高压侧熔断器、第二三相高压侧熔断器和第三三相高压侧熔断器；所述的继电器包括继电器KM1、继电器KM2和继电器KM3；
所述的第一三相高压侧熔断器的一端接A相电，第一三相高压侧熔断器的另一端与继电器KM1的常闭触点k1的一端相连，继电器KM1的常闭触点k1的另一端与三相变压器高压侧的A相的进线端相连；
所述的第二三相高压侧熔断器的一端B相电，第二三相高压侧熔断器的另一端与继电器KM2的常闭触点k2的一端相连，继电器KM2的常闭触点k2的另一端与三相变压器高压侧的B相的进线端相连；
所述的第三三相高压侧熔断器的一端C相电，第三三相高压侧熔断器的另一端与继电器KM3的常闭触点k3的一端相连，继电器KM3的常闭触点k3的另一端与三相变压器高压侧的C相的进线端相连；
所述的低压侧熔断器包括第一三相低压侧熔断器、第二三相低压侧熔断器和第三三相低压侧熔断器；所述的第一三相低压侧熔断器串接在三相变压器低压侧的A相的出线端，所述的第二三相低压侧熔断器串接在三相变压器低压侧的B相的出线端，所述的第三三相低压侧熔断器串接在三相变压器低压侧的C相的出线端。
3.根据权利要求2所述的PT二次侧防爆炸装置，其特征是，所述的电压采集装置包括第一电压采集装置、第二电压采集装置和第三电压采集装置；
所述的第一电压采集装置包括第一运算放大器OP07芯片、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1和电容C1；所述的第一运算放大器OP07芯片的2号引脚分别与电阻R1的一端、电阻R3的一端和二极管D1的一端相连，二极管D1的另一端接地，电阻R1的另一端与三相变压器低压侧的A相出线端相连；所述第一运算放大器OP07芯片的3号引脚与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端接地，所述第一运算放大器OP07芯片的4号引脚接-12V电压，所述第一运算放大器OP07芯片的8号引脚与电容C1的一端相连，电容C1的另一端接地，所述第一运算放大器OP07芯片的7号引脚接+12V电压，所述电阻R3的另一端与第一运算放大器OP07芯片的6号引脚相连，第一运算放大器OP07芯片的6号引脚为第一电压采集装置的输出端；
所述第二电压采集装置和第三电压采集装置的电路结构与第一电压采集装置的电路结构相同。
4.根据权利要求3所述的PT二次侧防爆炸装置，其特征是，所述的数据处理装置包括AT89S52单片机，第一电压采集装置的输出端与AT89S52单片机的P1.2引脚相连；第二电压采集装置的输出端与AT89S52单片机的P1.3引脚相连；第三电压采集装置的输出端与AT89S52单片机的P1.4引脚相连，AT89S52单片机的P0.4引脚与继电器KM1的线圈km1的一端相连，AT89S52单片机的P0.5引脚与继电器KM2的线圈km2的一端相连，AT89S52单片机的P0.6引脚与继电器KM3的线圈km3的一端相连，继电器KM1的线圈km1的另一端、继电器KM2的线圈km2的另一端和继电器KM3的线圈km3的另一端分别隔离接地。
5.根据权利要求1所述的PT二次侧防爆炸装置，其特征是，所述的变压器包括单相变压器，所述的高压侧熔断器包括第一单相高压侧熔断器，所述的低压侧熔断器包括第一单相低压侧熔断器；所述的继电器包括继电器KM4；
所述的第一单相高压侧熔断器的一端与火线相连，第一单相高压侧熔断器的另一端与继电器KM4常闭触点k4的一端相连，继电器KM4常闭触点k4的另一端与单相变压器高压侧的火线进线端相连，所述的第一单相低压侧熔断器串接在单相变压器低压侧火线的出线端。
6.根据权利要求5所述的PT二次侧防爆炸装置，其特征是，所述的电压采集装置包括第四电压采集装置，所述第四电压采集装置的电路结构与第一电压采集装置的电路结构相同。
7.根据权利要求6所述的PT二次侧防爆炸装置，其特征是，所述的数据处理装置包括AT89S52单片机，第四电压采集装置的输出端与AT89S52单片机的P1.2引脚相连，AT89S52单片机的P0.4引脚与继电器KM4的线圈km4的一端相连，继电器KM4的线圈km4的另一端隔离接地。
8.根据权利要求4或7任意一项所述的PT二次侧防爆炸装置，其特征是，所述的通讯装置包括全双工MAX485芯片，所述MAX485芯片的RO引脚与AT89S52单片机的RXD引脚相连，MAX485芯片的DI引脚与AT89S52单片机的TXD引脚相连，MAX485芯片的A引脚和B引脚分别与设置在服务中心的工控机相连。
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