CN209070329U - 一种配电变压器的在线监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电气设备监控技术领域,具体涉及一种配电变压器的在线监控系统,包括用于检测配电变压器运行温度状态的温度检测模块,与温度检测模块连接的控制器模块,以及与控制器模块连接且用于对配电变压器进行散热的散热机构,所述控制器模块根据温度检测模块检测的配电变压器的温度信息控制散热机构的工作状态。通过设置温度检测模块检测配电变压器的运行温度状态并传输至控制器模块,控制器模块根据温度信息控制散热机构的工作状态,温度检测模块、控制器模块和散热机构形成闭环控制,实现配电变压器运行温度的实时监控,使配电变压器按照工作原理和使用条件正确运行,延长配电变压器的使用寿命,避免停电及其他安全事故的发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气设备监控技术领域,具体涉及一种配电变压器的在线监控系统。
背景技术
变压器是一种常用的电力设备,其中干式配电变压器也称为干式变压器,是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器类型,该类型的变压器应用于照明、建筑、机场、码头及各类型的数控加工设备等场合。
随着负荷的日益增加,一些负荷密集区的配电变压器运行容量不断逼近设计限值,在用电高峰期经常发生过载或过热现象,被迫停电已经严重影响了供电可靠性和客户满意度。
针对存量配变,在目前设备全生命周期的管理要求下,有效地进行日常维护保养对于延长配电设备的使用寿命显得尤为重要。
配电变压器的运维过程中,配电变压器的运行温度偏高,如果不及时对配电变压器的运行温度进行监测和调整,会造成配电变压器容量降低,使用寿命缩短,停电及其他安全事故的发生。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种配电变压器的在线监控系统,克服现有的配电变压器运行温度偏高容易造成配电变压器容量降低,缩短使用寿命,停电及其他安全事故发生的问题。
不及时对配电变压器的运行参数进行监控,容易造成配电变压器容量降低,使用寿命缩短,停电以及发生安全事故的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种配电变压器的在线监控系统,用于对配电变压器的运行环境和状态进行实时监控,所述在线监控系统包括用于检测配电变压器运行温度状态的温度检测模块,与温度检测模块连接的控制器模块,以及与控制器模块连接且用于对配电变压器进行散热的散热机构,所述控制器模块根据温度检测模块检测的配电变压器的温度信息控制散热机构的工作状态。
本实用新型的更进一步优选方案是:所述温度检测模块包括设于配电变压器的绕组之间且与控制器模块连接的温控单元,以及设于配电变压器的输入线和输出线接头且与控制器模块连接的温度传感器。
本实用新型的更进一步优选方案是:所述在线监控系统还包括与控制器模块连接且设于配电变压器的输出线上的电流检测模块。
本实用新型的更进一步优选方案是:所述在线监控系统还包括与控制器模块连接且用于检测配电变压器绕组变形状态的第一振动传感器。
本实用新型的更进一步优选方案是:所述在线监控系统还包括安装于配电变压器上方的抽风机,以及与控制器模块连接且用于检测抽风机运行状态的第二振动传感器。
本实用新型的更进一步优选方案是:所述控制器模块包括与温度检测模块、电流检测模块、第一振动传感器和第二振动传感器连接的第一无线传输模块,以及与第一无线传输模块连接的处理器模块。
本实用新型的更进一步优选方案是:所述控制器模块还包括与处理器模块连接的报警模块。
本实用新型的更进一步优选方案是:所述在线监控系统还包括与控制器模块连接且用于检测配电变压器湿度状态的湿度检测模块。
本实用新型的更进一步优选方案是:所述在线监控系统还包括与控制器模块连接并接收控制器模块获取的检测信息和报警信息的服务器,以及与服务器连接的移动终端。
本实用新型的更进一步优选方案是:所述散热机构包括分别与控制器模块连接的空调和送风机,所述空调和送风机设于配电变压器的同一侧面。
本实用新型的有益效果在于,与现有技术相比,通过设置用于检测配电变压器运行温度状态的温度检测模块,与温度检测模块连接的控制器模块,以及与控制器模块连接且用于对配电变压器进行散热的散热机构,所述控制器模块根据温度检测模块检测的配电变压器的运行温度状态控制散热机构的工作状态,温度检测模块、控制器模块和散热机构形成闭环控制,实现配电变压器运行温度的实时监控,使配电变压器按照工作原理和使用条件正确运行,延长配电变压器的使用寿命,避免停电及其他安全事故的发生,以及实现配电变压器的增效运维,建立运行故障预警系统,为实现配电变压器状态维修提供决策。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
图1是本实用新型的配电变压器的在线监控系统的结构框图;
图2是本实用新型的配电变压器的在线监控系统的具体结构框图;
图3是本实用新型的控制器模块的结构框图。
具体实施方式
现结合附图,对本实用新型的较佳实施例作详细说明。
如图1至图3所示,本实用新型提供一种配电变压器的在线监控系统的优选实施例。
所述配电变压器的在线监控系统用于对配电变压器的运行环境和状态进行实时监控。所述在线监控系统包括用于检测配电变压器运行温度状态的温度检测模块10,与温度检测模块10连接的控制器模块20,以及与控制器模块20连接且用于对配电变压器进行散热的散热机构30,所述控制器模块20根据温度检测模块10检测的配电变压器的运行温度状态控制散热机构30的工作状态。通过设置温度检测模块10、控制器模块20,以及与控制器模块20连接的散热机构30,温度检测模块10检测配电变压器的运行温度状态,并传输至控制器模块20,控制器模块20根据温度状态控制散热机构30的工作状态,温度检测模块10、控制器模块20和散热机构30形成闭环控制,实现配电变压器运行温度的实时监控,使配电变压器按照工作原理和使用条件正确运行,延长配电变压器的使用寿命,避免停电及其他安全事故的发生,以及实现配电变压器的增效运维,建立运行故障预警系统,为实现配电变压器状态维修提供决策。
具体地,所述温度检测模块10包括设于配电变压器的绕组之间且与控制器模块20连接的温控单元11,以及设于配电变压器的输入线和输出线接头且与控制器模块20连接的温度传感器12。
其中,所述温控单元11包括温控器。温控器是通过温控器自带的温度传感器对环境温度自动进行采样、即时监控,当环境温度高于控制设定值时控制电路启动,可以设置控制回差。如果温度还在升,当升到设定的超限报警温度点时,启动自身的超限报警功能。当被控制的温度不能得到有效的控制时,为了防止被检测设备的毁坏还可以通过跳闸的功能来停止被检测设备继续运行。
在安装温控器时,用户可在配电变压器嵌入PT100铂电阻,并在PT100铂电阻上配置温控器。如果温控器有通信口可读出,可将温控器直接与控制器模块20连接,或者在温控单元11设置分别与温控器和控制器模块20连接的无线透传模块,通过无线透传模块将温控器检测绕组的温度信息传输至控制器模块20。如果温控器有通信口但无法读出,则可通过以下方案检测绕组温度并传输至控制器模块:1.温控器并接测量装置,由测量装置测量配电变压器绕组温度并将温度信息传输至控制器模块20;2.测量配电变压器表面的温度,推算配电变压器绕组的温度并将推算出的温度信息传输至控制器模块20;3.设置RFID测温模块测量配电电压器绕组温度并通过射频传输方式传输至控制器模块20。
设于配电变压器的绕组之间的温控单元11和设于配电变压器的输入线和输出线接头的温度传感器12可将检测到的温度信息传输至控制器模块20,控制器模块20根据温度信息控制散热机构30的工作状态。若温度偏高,即可预先设定配电变压器的绕组极限温度值和输入线和输出线接头极限温度值,检测的绕组温度,输入线和输出线接头温度超过对应设置的温度值,控制器模块20控制开启散热机构30,进行散热操作。
进一步地,所述在线监控系统还包括与控制器模块20连接且设于配电变压器的输出线上的电流检测模块40。
其中,所述电流检测模块40包括设于配电变压器的输出线上且与控制器模块20连接的电流传感器。电流传感器检测配电变压器输出线上的电流,并将电流信息传输至控制器模块20,控制器模块20将电流信息与预设的配电变压器的正常运行电流值进行比较,分析输出线的过流情况和三相不平衡度。优选地,电流传感器采用罗氏线圈,罗氏线圈测量范围广、无电磁饱和、暂态响应好,且可套设与配电变压器的输出线上,安装方便。
本实施例中,所述在线监控系统还包括与控制器模块20连接且用于检测配电变压器绕组变形状态的第一振动传感器50。
其中,第一振动传感器50设于配电变压器的外壳上。第一振动传感器50检测配电变压器外壳的振动频率,并将振动频率信息传输至控制器模块20。控制器模块20根据接收到的振动频率信息判断配电变压器绕组是否变形,实现配电变压器故障的早期预警。
本实施例中,所述在线监控系统还包括安装于配电变压器上方的抽风机60,以及与控制器模块20连接且用于检测抽风机60运行状态的第二振动传感器70。
其中,第二振动传感器70安装于抽风机60上且与控制器模块20连接。抽风机60能顺利地进入配电变压器的高低压线圈间的风道,达到初步散热效果。第二振动传感器70检测抽风机60的振动频率并将振动频率信息传输至控制器模块20。当第二振动传感器70检测到抽风机60的振动频率不同于预设的正常频率范围时,控制器模块20判断抽风机60发生故障,实现抽风机60运行状态的在线监测。
本实施例中,所述控制器模块20包括与温度检测模块10、电流检测模块40、第一振动传感器50和第二振动传感器70连接的第一无线传输模块21,以及与第一无线传输模块21连接的处理器模块22。
其中,温度检测模块10的温度传感器12、电流检测模块40、第一振动传感器50和第二振动传感器70均包括第二无线传输模块。优选地,第二无线传输模块包括433M无线传输模块。控制器模块20通过控制第一无线传输模块21与温度检测模块10、电流检测模块40、第一振动传感器50和第二振动传感器70的433M无线传输模块通信,实现检测信息的传输。温度检测模块10的温度传感器12、电流检测模块40、第一振动传感器50和第二振动传感器70安装实时方便,无需停电。
以及,控制器模块20的第一无线传输模块21可包括433M无线传输模块和Lora无线传输模块中的一种。或者控制器模块20通过设置RS-485接口与各检测模块通信实现信息的传输。
进一步地,所述控制器模块20还包括与处理器模块22连接的报警模块23。当配电变压器运行的温度信息、电流信息和振动频率信息出现异常时,处理器模块22控制报警模块23发出报警。
本实施例中,所述在线监控系统还包括与控制器模块20连接且用于检测配电变压器湿度状态的湿度检测模块80。
具体地,所述湿度检测模块80包括湿度传感器。本实施例中,可将温度传感器12和湿度传感器集成设置,使用温湿度传感器对配电变压器的的输入线和输出线温度及配电变压器的湿度进行检测,并通过第二无线传输模块将配电变压器的温度信息和湿度信息传输至控制器模块20,安装方便。
其中,温湿度传感器是把空气中的温湿度通过一检测装置,测量到温湿度后,按一定的规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出。
本实施例中,所述在线监控系统还包括与控制器模块20连接并接收控制器模块20的检测信息和报警信息的服务器90,以及与服务器90连接的移动终端100。所述移动终端100可以是安装有配电变压器运维软件的手机或电脑。使用移动终端100最终接收配电变压器的运行环境和状态信息如配电变压器输入线和输出线接头温度、绕组温度、输出线电流等,可在移动终端90上直接清楚地了解配电变压器的运行环境和状态信息,实现远程监测管理。
本实施例中,所述散热机构30包括分别与控制器模块20连接的送风机31和空调32,所述空调32和送风机31设于配电变压器的同一侧面。当然,散热机构30还可包括与控制器模块20连接的风扇(图未示)。
本实用新型的配电变压器的在线监控系统的工作原理如下:
控制器模块20中设置配电变压器运行的极限温度值和根据绝缘等级确定的配电变压器的绝缘系统温度值。控制器模块20检测获取配电变压器的输入线、输出线温度信息和绕组温度信息即配电变压器的运行温度信息并将其与极限温度值和绝缘系统温度值进行比较,若配电变压器的运行温度信息超过极限温度值和绝缘系统温度值任一温度值,控制器模块20控制抽风机60、送风机31和空调32开启并持续时间T进行散热降温。若在抽风机60、送风机31和空调32都开启的情况下,配电变压器的运行温度信息仍然超过极限温度值和绝缘系统温度值任一温度值,控制器模块20的报警模块23发生报警,生成报警信息。
同时,控制器模块20中设置配电变压器的极限湿度值,如93%。湿度检测模块80将检测到的配电变压器的湿度信息传输至控制器模块20,控制器模块20将获取的湿度信息与设置的极限湿度值进行比较,若湿度信息没有超过极限湿度值,控制器模块20在时间T后控制停止抽风机60、送风机31和空调32停止工作。若湿度信息超过极限湿度值,控制器模块20在抽风机60、送风机31和空调32开启的情况下,控制抽风机60、送风机31和空调32停止工作,若在抽风机60、送风机31和空调32停止工作的情况下,湿度信息仍然超过极限湿度值,控制器模块20的报警模块23发生报警,生成报警信息。
控制器模块20将获取的有关配电变压器的检测信息如配电变压器输入线和输出线接头温度、绕组温度、输出线电流等通过第一无线传输模块21传输至服务器90,最终传输至移动终。
本实用新型的配电变压器的在线监控系统实现配电变压器运行的闭环控制,实现配电变压器运行温度的实时监测并及时调整,使配电变压器按照工作原理和使用条件正确运行,延长配电变压器的使用寿命,避免停电及其他安全事故的发生,以及实现配电变压器的增效运维,建立运行故障预警系统,为实现配电变压器状态维修提供决策。以及,在线监控系统的温度检测模块10、电流检测模块40、第一振动传感50、第二振动传感器70和湿度检测模块80均设置有电池,安装时无需停电,且无需现场接驳电源线,安装方便,节省人力成本。
应当理解的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制,对本领域技术人员来说,可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而所有这些修改和替换,都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种配电变压器的在线监控系统,用于对配电变压器的运行环境和状态进行实时监控,其特征在于:所述在线监控系统包括用于检测配电变压器运行温度状态的温度检测模块,与温度检测模块连接的控制器模块,以及与控制器模块连接且用于对配电变压器进行散热的散热机构,所述控制器模块根据温度检测模块检测的配电变压器的温度信息控制散热机构的工作状态。
2.根据权利要求1所述的在线监控系统,其特征在于:所述温度检测模块包括设于配电变压器的绕组之间且与控制器模块连接的温控单元,以及设于配电变压器的输入线和输出线接头且与控制器模块连接的温度传感器。
3.根据权利要求2所述的在线监控系统,其特征在于:所述在线监控系统还包括与控制器模块连接且设于配电变压器的输出线上的电流检测模块。
4.根据权利要求3所述的在线监控系统,其特征在于:所述在线监控系统还包括与控制器模块连接且用于检测配电变压器绕组变形状态的第一振动传感器。
5.根据权利要求4所述的在线监控系统,其特征在于:所述在线监控系统还包括安装于配电变压器上方的抽风机,以及与控制器模块连接且用于检测抽风机运行状态的第二振动传感器。
6.根据权利要求5所述的在线监控系统,其特征在于:所述控制器模块包括与温度检测模块、电流检测模块、第一振动传感器和第二振动传感器连接的第一无线传输模块,以及与第一无线传输模块连接的处理器模块。
7.根据权利要求6所述的在线监控系统,其特征在于:所述控制器模块还包括与处理器模块连接的报警模块。
8.根据权利要求2所述的在线监控系统,其特征在于:所述在线监控系统还包括与控制器模块连接且用于检测配电变压器湿度状态的湿度检测模块。
9.根据权利要求6所述的在线监控系统,其特征在于:所述在线监控系统还包括与控制器模块连接并接收控制器模块获取的检测信息和报警信息的服务器,以及与服务器连接的移动终端。
10.根据权利要求1所述的在线监控系统,其特征在于:所述散热机构包括分别与控制器模块连接的空调和送风机,所述空调和送风机设于配电变压器的同一侧面。
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