CN205826755U

CN205826755U - 基于高压电网用的变压器监测装置

Info

Publication number: CN205826755U
Application number: CN201521106403.0U
Authority: CN
Inventors: 孟岩; 姜东飞; 蔡晶
Original assignee: MAINTENANCE Co OF STATE GRID XINJIANG ELECTRIC POWER Co
Current assignee: MAINTENANCE Co OF STATE GRID XINJIANG ELECTRIC POWER Co
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2025-12-25

Abstract

本实用新型公开了基于高压电网用的变压器监测装置，包括处理器，所述处理器的输入端连接有温度监测单元、电压监测单元、电流监测单元、局放监测单元和高频传感监测单元，所述处理器还连接有时钟电路、接口电路、显示单元、通讯单元、现场报警单元以及电源电路单元；所述温度监测单元包括顺次连接的温度传感器以及温度信号调理电路，所述电压监测单元包括顺次连接的电压传感器、电压信号调理电路以及电压高速A/D采样电路。本实用新型的监测装置通过对高压电网的变压器情况进行实时监测，具有高效、快捷、稳定的优点，同时采用电源优化方案，达到了最优的节电目的。

Description

基于高压电网用的变压器监测装置

技术领域

本实用新型属于电网监测技术领域，具体涉及基于高压电网用的变压器监测装置。

背景技术

10kV 关键变压器是电力系统的重要设备之一，一旦发生故障，会对电力用户的安全运行带来很大影响。10kV 关键变压器在长期运行过程中由于受到各种应力作用，必然会出现故障和老化，造成非计划停运，且修复时间长、费用高、影响面广。传统 10kV 关键变压器维护方法通常是离线状态监测，离线状态监测就是通过对运行中的设备或停止运行的设备定期进行规定项目的检查，从而发现设备的问题和隐患对其进行维护或维修。离线状态监测具有投资小、监测面宽、设备相对简单、使用方便等优点，但无法做到对 10kV 关键变压器状态进行实时监测，无法及时发现 10kV 关键变压器故障或安全隐患。近年来，电网状态监测与状态检修技术在国内外逐步展开，并取得显著成果，变电站内建设了大量的状态监测装置。变压器作为电力设备的重要成员，实现其工作状态的在线监测和故障诊断势在必行。

变压器是整个电网工作运行的重要节点，其长期、安全、可靠、高效运行的重要性不言而喻，而油温正常是变压器稳定运行的保证。为了确保变压器长期稳定的运行必须对变压器的油温进行实时监测，以便发现油温异常后能及时快速地处理。考虑到变压器分布情况，现有变压器油温监测装置通常将采集到的油温信息通过无线通信的进行传输到控制中心，再由控制中心通知近端工作人员处理。但是不同地区地理特征的差异不同，尤其是边远山区无线通信的稳定性和准确性无法得到保证；同时，在干扰严重的地区无线通信无法进行数据传输。此外，现有的变压器油温监测装置的温度信号全部进行远程传送，当发生超温时通过远端控制中心通知近端工作人员处理，其大大影响到了处理效率。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种通过对高压电网的变压器情况进行实时监测，具有高效、快捷、稳定的优点，同时采用电源优化方案，达到了最优的节电目的的高压电网用变压器智能监测装置。

技术方案：本实用新型所述的基于高压电网用的变压器监测装置，包括处理器，所述处理器的输入端连接有温度监测单元、电压监测单元、电流监测单元、局放监测单元和高频传感监测单元，所述处理器还连接有时钟电路、接口电路、显示单元、通讯单元、现场报警单元以及电源电路单元；所述温度监测单元包括顺次连接的温度传感器以及温度信号调理电路，所述电压监测单元包括顺次连接的电压传感器、电压信号调理电路以及电压高速A/D采样电路，所述电流监测单元包括顺次连接的电流传感器、电流信号调理电路以及电流高速A/D采样电路，所述局放监测单元包括顺次连接的局放传感器、局放信号调理电路以及局放高速A/D采样电路，所述高频传感监测单元包括有特高频传感器、特高频信号传输同轴电缆、窄带滤波器、特高频信号放大器、本振信号发生器、混频器和特高频混频信号采集单元，所述特高频传感器、窄带滤波器、特高频信号放大器、本振信号发生器依序连接，并最后通过特高频信号传输同轴电缆连接到处理器；另外，特高频混频信号采集单元与混频器连接，混频器的输出端连接到窄带滤波器中，所述电源电路单元包括控制器、检测单元、电池、电源管理单元和切换单元，该电源管理单元与该电池连接，用于对该电池的输出电压进行变换并输出一恒定电压值，该检测单元与该电池和该控制器连接，用于检测该电池的输出电压，并将检测到的输出电压值传送给该控制器，该控制器将该输出电压值与一预设的电压门限值比较，并根据该比较结果控制该切换单元切换该电池或该电源管理单元为负载提供工作电压，所述切换单元包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，该第一端口与该电池连接，该第二端口与该电源管理单元连接，该第三端口与该负载连接，该第四端口与该控制器连接；所述电池的输出电压值大于或等于该门限值时，控制器控制该切换单元切换其第一端口与第三端口导通，由该电池直接给该负载提供工作电压；所述电池的输出电压值小于该门限值时，该控制器控制该切换单元切换其第二端口与第三端口导通，由该电源管理单元给该负载提供工作电压；所述电源管理单元包括输入端和输出端，该输入端与该电池连接，该输出端与该切换单元的第二端口连接；所述电源管理单元为升压式变换器，用于对该电池的输出电压进行升压变换。

有益效果：本实用新型的监测装置通过对高压电网的变压器情况进行实时监测，具有高效、快捷、稳定的优点，同时采用电源优化方案，达到了最优的节电目的。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理结构框图；

图2为本实用新型的电源电路单元原理结构框图。

具体实施方式

如图1所示的基于高压电网用的变压器监测装置，包括处理器，所述处理器的输入端连接有温度监测单元、电压监测单元、电流监测单元、局放监测单元和高频传感监测单元，所述处理器还连接有时钟电路、接口电路、显示单元、通讯单元、现场报警单元以及电源电路单元；所述温度监测单元包括顺次连接的温度传感器以及温度信号调理电路，所述电压监测单元包括顺次连接的电压传感器、电压信号调理电路以及电压高速A/D采样电路，所述电流监测单元包括顺次连接的电流传感器、电流信号调理电路以及电流高速A/D采样电路，所述局放监测单元包括顺次连接的局放传感器、局放信号调理电路以及局放高速A/D采样电路，所述高频传感监测单元包括有特高频传感器、特高频信号传输同轴电缆、窄带滤波器、特高频信号放大器、本振信号发生器、混频器和特高频混频信号采集单元，所述特高频传感器、窄带滤波器、特高频信号放大器、本振信号发生器依序连接，并最后通过特高频信号传输同轴电缆连接到处理器；另外，特高频混频信号采集单元与混频器连接，混频器的输出端连接到窄带滤波器中。

进一步的，所述处理器采用ATmega32。

进一步的，所述接口电路包括键盘接口、通讯接口以及由指示灯和蜂鸣器组成的报警接口。

进一步的，所述时钟电路采用DS1302芯片。

进一步的，所述通讯单元采用无线通讯模块或有线通讯模块。

进一步的，所述无线通讯模块包括ZigBee无线通讯模块、或3G/4G/GSM/GRPS/CDMA 模块中的一种或多种的组合。

如图2所示，一种电源管理电路100，其以为该终端装置内的多个负载（例如处理器、处理器、基带芯片等）提供工作电压。在本实施例中，该电源管理电路100 用于为上述处理器200提供工作电压。

在本实施例中，该处理器200的耐压值为5V，而当电源电压过低 ( 低于3.5V) 时，该处理器 200的工作效率将容易受到影响。

该电源管理电路100包括控制器10、检测单元20、电池30、电源管理单元40和切换单元50。该检测单元20将检测到的该电池30的输出电压值传送给该控制器10，该控制器 10 根据该检测到的输出电压值大小来控制该切换单元 50 切换由该电池 30 或该电源管理单元 40为所述处理器200提供工作电压。

该检测单元 20 与该电池 30 和该控制器 10 连接，该检测单元 20 用于检测该电池30 的输出电压，并将检测到的输出电压值传送给该控制器 10，该控制器 10 将该输出电压值与一预设的输出电压门限值比较，并根据比较结果发出对应的电源切换控制指令。在本实施例中，该电池 30 可以提供 5V 的输出电压，该输出电压随着该电池 30 使用时间的延续会不断降低，当该输出电压低于3.5V时，该控制器10控制该电源管理电路100进行电源切换。

该电源管理单元40与该电池30连接，用于将该电池30的输出电压进行升压或降压变换，最终输出一恒定的电压，用于给该处理器200提供稳定的工作电压。在本实施例中，该电源管理单元40为一升压式变换器，其包括输入端41与输出端42，该输入端41与该电池 30连接。

该切换单元50包括第一端口51、第二端口52、第三端口53和第四端口54，其中该第一端口51与该电池30连接，用于从该电池30获取电压信号；该第二端口52与该电源管理单元40的输出端42连接，用于从该电源管理单元40获取电压信号；该第三端口53与该处理器200的电源输入端201连接，用于为该处理器200提供工作电压；该第四端口 54 与该控制器 10 连接，用于在该控制器 10 的指令下切换该第一端口 51 或该第二端口52 与该第三端口 53 导通。

具体地，该检测单元 20 将该电池 30 的输出电压值传送给该控制器 10，该控制器10 将该电压值与一预设电压门限值比较，当该电压值大于或等于该电压门限值时，该控制器10控制该切换单元50切换其第一端口51与第三端口53导通，由该电池30直接给该处理器200提供工作电压；当该电压值小于该门限值时，该控制器10控制该切换单元50切换其第二端口52与第三端口53导通，由该电源管理单元40给该处理器200提供工作电压。

所述电源管理电路 100 通过将该电池 30 的输出电压值与一设定的电压门限值进行比较，当该电池 30 的输出电压低于该门限值时切换由该电源管理单元 40 给该功率放大器200供电，有效防止了因电池30电压过低导致该处理器200效率降低。

Claims

1.基于高压电网用的变压器监测装置，其特征在于：包括处理器，所述处理器的输入端连接有温度监测单元、电压监测单元、电流监测单元、局放监测单元和高频传感监测单元，所述处理器还连接有时钟电路、接口电路、显示单元、通讯单元、现场报警单元以及电源电路单元；所述温度监测单元包括顺次连接的温度传感器以及温度信号调理电路，所述电压监测单元包括顺次连接的电压传感器、电压信号调理电路以及电压高速A/D采样电路，所述电流监测单元包括顺次连接的电流传感器、电流信号调理电路以及电流高速A/D采样电路，所述局放监测单元包括顺次连接的局放传感器、局放信号调理电路以及局放高速A/D采样电路，所述高频传感监测单元包括有特高频传感器、特高频信号传输同轴电缆、窄带滤波器、特高频信号放大器、本振信号发生器、混频器和特高频混频信号采集单元，所述特高频传感器、窄带滤波器、特高频信号放大器、本振信号发生器依序连接，并最后通过特高频信号传输同轴电缆连接到处理器；另外，特高频混频信号采集单元与混频器连接，混频器的输出端连接到窄带滤波器中，所述电源电路单元包括控制器、检测单元、电池、电源管理单元和切换单元，该电源管理单元与该电池连接，用于对该电池的输出电压进行变换并输出一恒定电压值，该检测单元与该电池和该控制器连接，用于检测该电池的输出电压，并将检测到的输出电压值传送给该控制器，该控制器将该输出电压值与一预设的电压门限值比较，并根据该比较结果控制该切换单元切换该电池或该电源管理单元为负载提供工作电压，所述切换单元包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，该第一端口与该电池连接，该第二端口与该电源管理单元连接，该第三端口与该负载连接，该第四端口与该控制器连接；所述电池的输出电压值大于或等于该门限值时，控制器控制该切换单元切换其第一端口与第三端口导通，由该电池直接给该负载提供工作电压；所述电池的输出电压值小于该门限值时，该控制器控制该切换单元切换其第二端口与第三端口导通，由该电源管理单元给该负载提供工作电压；所述电源管理单元包括输入端和输出端，该输入端与该电池连接，该输出端与该切换单元的第二端口连接；所述电源管理单元为升压式变换器，用于对该电池的输出电压进行升压变换。