CN206074746U - 基于物联网的变压器高压套管绝缘远程监测装置 - Google Patents

Abstract

一种基于物联网的变压器高压套管绝缘远程监测装置，电流传感器与高压套管末屏接地线串联，电压传感器与母线电压互感器二次并联，电流传感器和电压传感器与现场监测终端相连，现场监测终端对传感器采集的电流和电压模拟数据，进行滤波、放大，A/D转换，转换成可以被DSP采集上传的数字信号；现场监测终端上有一个RS485信号的输出端口，将现场监测终端的RS485信号输出端口用屏蔽电缆与DTU设备连接在一起；DTU设备是远程信息发送与接收终端。本实用新型可对分布式的变压器集中进行监测，能实时、准确地获得变压器高压套管绝缘的特征参数，可分析同类设备的横向数据、同一设备的纵向数据，以及绝缘特性的发展趋势。

Description

基于物联网的变压器高压套管绝缘远程监测装置

技术领域

本实用新型涉及物联网远程监测领域，具体是一种基于物联网的变压器高压套管绝缘远程监测装置。

背景技术

我国国民经济的快速发展，使得现代的电力系统向着大电网、大容量、高电压的方向转变，越来越多的电气设备被使用。在电力系统各种电气设备中，变压器作为一种关键设备，它主要是完成电压、电流的转换和能量的传输工作，其运行故障不仅关系到供电的可靠性，并且严重威胁到电力系统的运行安全。因此，研究变压器故障诊断技术，提高变压器的运行维护水平，是电力系统中一项具有重大现实意义和实用价值的课题。

由于变压器维修成本很高，因此对变压器的在线监测显得格外重要。但是变压器并不是集中工作的，而是以分布式的方式分散在各个地方独立运行，因此人工监测工作量巨大而且信息滞后。因此结合物联网，设计出一套变压器的远程监测装置，可以实现分布式远程集中监测，从而可以更加方便也更加及时的发现故障，让变压器更加稳定安全的工作。

变压器套管是变压器的一个重要部件，是联系变压器内部和外部的通道，高压套管绝缘是变压器安全运行的一项重要指标。高压套管绝缘可以用介质损耗因数(tgδ)、泄漏电流、电容值等特征量来衡量。为此，通过对变压器高压套管绝缘特征量的监测，可及时发现和排除变压器高压套管故障，提高变压器的安全性和可靠性。同时变压器制造厂家通过共享监测数据，分析产品质量和制造工艺，为产品的设计优化和工艺改进提供依据。

实用新型内容

由于变压器在电力系统各种电气设备中尤为关键，因而对变压器安全参数，如高压套管绝缘的在线监测显得十分重要。针对变压器并不是集中工作，人工监测工作量巨大而且信息滞后。本实用新型利用物联网，设计一套可以对变压器高压套管绝缘进行远程监测的装置。该装置能直接、实时、准确地测量高压套管绝缘的特征参数介质损耗因数(tgδ)、泄漏电流、电容值等，并对其进行分析比较，及早发现潜伏故障，提出预警，避免事故的发生。

本实用新型采用的技术方案是：一种基于物联网的变压器高压套管绝缘远程监测装置，该装置用于变压器高压套管绝缘的特征参数的远程监测，包括与高压套管末屏接地线相连的电流传感器，与母线电压互感器二次相连的电压传感器，现场监测终端，屏蔽电缆，电源，DTU设备，物联网服务器，远程监测终端；所述的电流传感器与高压套管末屏接地线串联，电压传感器与母线电压互感器二次并联，电流传感器和电压传感器与现场监测终端相连，现场监测终端对传感器采集的电流和电压模拟数据，进行滤波、放大，A/D转换，转换成可以被DSP采集上传的数字信号；现场监测终端上有一个RS485信号的输出端口，将现场监测终端的RS485信号输出端口用屏蔽电缆与DTU设备连接在一起；所述的DTU设备是远程信息发送与接收终端，它是基于GPRS技术的无线传输终端，连接了变压器现场监测终端与远程网络服务器，使监测信息能够顺畅到达远程监控中心。

使用屏蔽电缆主要为了防止其他信号的干扰，保证采集信号的准确性。DTU设备与物联网服务器之间是通过无线信号进行传输。

具体实施时，所述的物联网服务器是一个固定的信息服务中枢，将变压器现场的监测信息进行储存和调度，同时为远程监测终端提供数据缓冲区，物联网服务器与远程监测终端之间是通过无线信号或互联网进行传输的。

具体实施时，上述远程监测终端为计算机或者手机。

与现有技术相比，本实用新型有益效果是：

1、可以对分布式的变压器集中进行监测，节省大量人力物力。

2、能实时、准确地获得变压器高压套管绝缘的特征参数。

3、可分析同类设备的横向数据、同一设备的纵向数据，以及绝缘特性的发展趋势。

4、可以通过计算机或者手机远程监测每台变压器高压套管绝缘的状态，一旦出现异常数据可以立刻进行停运、检修，减少损失。

5、该变压器的制造厂家可共享监测数据，为产品的售后服务和优化设计提供依据。

6、结构简单，操作方便。

附图说明

图1是本发明基于物联网的变压器高压套管绝缘远程监测装置的示意图。

图中：电流传感器1，电压传感器2，现场监测终端3，屏蔽电缆4，电源5，DTU设备6，物联网服务器7，计算机8，手机9。

具体实施方式

下面结合图1对本实用新型实施例做详细说明：

如图1所示，本发明基于物联网的变压器高压套管绝缘远程监测装置包括电流传感器1，电压传感器2，现场监测终端3，屏蔽电缆4，电源5，DTU设备6，物联网服务器7，远程监测终端。将所述的电流传感器1与高压套管末屏接地线串联，电压传感器2与母线电压互感器二次并联，电流传感器1和电压传感器2与现场监测终端3相连，现场监测终端3对传感器采集的电流和电压模拟数据，进行滤波放大、运算、A/D转换，转换成可以被DSP采集上传的数字信号，这些信号包含介质损耗因数(tgδ)、泄漏电流、电容值等。现场监测终端3上有一个RS485信号的输出端口，将现场监测终端3的RS485信号输出端口用屏蔽电缆4 与DTU设备6连接在一起。所述的DTU设备6是远程信息发送与接收终端，它包括RS485接口，GPRS调制解调器，SIM卡，SIM卡插在GPRS调制解调器的SIM卡槽中，它是基于GPRS技术的无线传输终端，连接了变压器现场监测终端3与物联网服务器7，使监测信息能够顺畅到达远程监控中心。使用屏蔽电缆4主要为了防止其他信号的干扰，保证采集信号的准确性。同时，在现场监测终端3上也有端口是连接电源5，只有通电之后，现场监测终端3才能正常工作。DTU设备6采集到信号之后就会将信号通过GPRS无线传送到物联网服务器7中，所述的物联网服务器7是一个固定的信息服务中枢，将变压器现场的监测信息进行储存和调度，同时为远程监测终端提供数据缓冲区，所述的远程监测终端可以是计算机8或者手机9。

本发明的工作过程如下：工作时，将所述的电流传感器1与高压套管末屏接地线串联，电压传感器2与母线电压互感器二次并联，电流传感器1和电压传感器2与现场监测终端3相连，现场监测终端3对传感器采集的电流和电压模拟数据，进行滤波放大、运算、A/D转换，转换成可以被DSP采集上传的数字信号，这些信号包含介质损耗因数(tgδ)、泄漏电流、电容值等。现场监测终端3上有一个RS485信号的输出端口，将现场监测终端3的RS485信号输出端口用屏蔽电缆4与DTU设备6连接在一起。所述的DTU设备6是远程信息发送与接收终端，它包括RS485接口，GPRS调制解调器，SIM卡，SIM卡插在GPRS调制解调器的SIM卡槽中，它是基于GPRS技术的无线传输终端，连接了变压器现场监测终端3与物联网服务器7，使监测信息能够顺畅到达远程监控中心。使用屏蔽电缆4主要为了防止其他信号的干扰，保证采集信号的准确性。同时，在现场监测终端3上也有端口是连接电源5，只有通电之后，现场监测终端3才能正常工作。DTU设备6采集到信号之后就会将信号通过GPRS无线传送到物联网服务器7中，所述的物联网服务器7是一个固定的信息服务中枢，将变压器现场的监测信息进行储存和调度，同时为远程监测终端提供数据缓冲区，所述的远程监测终端可以是计算机8或者手机9。当物联网服务器7向DTU设备6发出信号，DTU设备6接收到物联网服务器7的信号后，DTU设备6就会读取从现场监测终端3输出端口出来的RS485高压套管的介质损耗因数(tgδ)、泄漏电流、电容值等信号的寄存器地址，然后DTU设备6通过SIM卡将寄存器地址所对应的高压套管的介质损耗因数(tgδ)、泄漏电流、电容值等传送到物联网服务器7，物联网服务器7再将信号进行分析处理，最后将高压套管的介质损耗因数(tgδ)、泄漏电流、电容值等信号传送到远程监测终端中，这样就可以在计算机或者手机上看到此时变压器高压套管的介质损耗因数(tgδ)、泄漏电流、电容值等，实现了对变压器高压套管绝缘的远程监测。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何在本实用新型基础上简单变换后的结构均属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于物联网的变压器高压套管绝缘远程监测装置，该装置用于变压器高压套管绝缘的特征参数的远程监测，其特征在于：包括与高压套管末屏接地线相连的电流传感器，与母线电压互感器二次相连的电压传感器，现场监测终端，屏蔽电缆，电源，DTU设备，物联网服务器，远程监测终端；所述的电流传感器与高压套管末屏接地线串联，电压传感器与母线电压互感器二次并联，电流传感器和电压传感器与现场监测终端相连，现场监测终端对传感器采集的电流和电压模拟数据，进行滤波、放大，A/D转换，转换成可以被DSP采集上传的数字信号；现场监测终端上有一个RS485信号的输出端口，将现场监测终端的RS485信号输出端口用屏蔽电缆与DTU设备连接在一起；所述的DTU设备是远程信息发送与接收终端，它是基于GPRS技术的无线传输终端，连接了变压器现场监测终端与远程网络服务器，使监测信息能够顺畅到达远程监控中心。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的变压器高压套管绝缘远程监测装置，其特征在于：所述的物联网服务器是一个固定的信息服务中枢，将变压器现场的监测信息进行储存和调度，同时为远程监测终端提供数据缓冲区，物联网服务器与远程监测终端之间是通过无线信号或互联网进行传输的。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的变压器高压套管绝缘远程监测装置，其特征在于：所述远程监测终端为计算机或者手机。