CN211785890U - 一种变压器监控装置及一种变压器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种变压器监控装置及一种变压器系统，变压器监控装置包括温度检测部分、高压侧电气量检测部分、低压侧电气量检测部分、变压器局部放电检测器、处理器、报警指示模块和无线通信模块。温度检测部分能够对变压器的三相绕组的温度进行检测，高压侧电气量检测部分能够对变压器高压侧的电压和电流进行检测，低压侧电气量检测部分能够对变压器低压侧的电压和电流进行检测，变压器局部放电检测器能够对变压器的局部放电状况进行检测，所以，本实用新型提供的变压器监控装置能够实现变压器的全方位监控，能够准确判断变压器的不同运行状态，并对并对变压器可能出现的问题及时采取措施，使变压器的运行更加稳定可靠。

Description

一种变压器监控装置及一种变压器系统

技术领域

本实用新型涉及一种变压器监控装置及一种变压器系统。

背景技术

变压器在输配电领域有着至关重要的作用，需要对变压器进行可靠监控，但是，目前的变压器监控装置只能够实现变压器的高压侧的电压和电流检测。变压器是否正常运行取决于变压器全方位的监控数据，所以，目前的变压器监控装置由于只能够进行变压器的高压侧的电压和电流检测，那么，就无法实现变压器的全方位监控，当变压器出现高压侧的电压和电流正常、而其他参数异常的故障状态时，现有的变压器监控装置无法检测得到，进而导致变压器带故障运行，不但会损坏变压器，还会造成更加严重的安全事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种变压器监控装置及一种变压器系统，用以解决现有的变压器监控装置的安全性较低的问题。

为了解决上述问题，本实用新型所涉及的一种变压器监控装置及一种变压器系统采用以下技术方案：

一种变压器监控装置，包括：

温度检测部分，所述温度检测部分包括用于检测变压器A相绕组温度的第一温度传感器、用于检测变压器B相绕组温度的第二温度传感器和用于检测变压器C相绕组温度的第三温度传感器；

高压侧电气量检测部分，所述高压侧电气量检测部分包括用于检测变压器高压侧电压的第一电压传感器和用于检测变压器高压侧电流的第一电流传感器；

低压侧电气量检测部分，所述低压侧电气量检测部分包括用于检测变压器低压侧电压的第二电压传感器和用于检测变压器低压侧电流的第二电流传感器；

变压器局部放电检测器；

处理器；

报警指示模块，所述报警指示模块包括用于指示电气故障的电气故障报警器和用于指示超温的超温报警器；以及

无线通信模块；

所述温度检测部分、高压侧电气量检测部分、低压侧电气量检测部分和变压器局部放电检测器的信号输出端电连接所述处理器的信号输入端，所述处理器的信号输出端电连接所述报警指示模块，所述处理器的通信端电连接所述无线通信模块；所述处理器包括用于发出跳闸控制指令的第一控制指令输出接口和用于发出风机启停控制指令的第二控制指令输出接口。

可选地，所述变压器监控装置还包括显示屏，所述处理器的信号输出端电连接所述显示屏。

可选地，所述变压器监控装置还包括存储硬盘，所述处理器的信号输出端电连接所述存储硬盘。

可选地，所述变压器监控装置还包括滤波放大器和A/D转换器，所述温度检测部分的信号输出端电连接所述滤波放大器的信号输入端，所述滤波放大器的信号输出端电连接所述A/D转换器的信号输入端，所述A/D转换器的信号输出端电连接所述处理器的信号输入端。

可选地，所述变压器监控装置还包括RS485通信接口，所述处理器的通信端电连接所述RS485通信接口。

可选地，所述变压器监控装置还包括控制按键，所述控制按键的信号输出端电连接所述处理器的信号输入端。

可选地，所述无线通信模块为3G模块或者4G模块。

可选地，所述变压器局部放电检测器为特高频传感器。

可选地，所述变压器监控装置还包括壳体，所述处理器和所述无线通信模块设置在所述壳体内，所述报警指示模块设置在所述壳体上，所述壳体上还设置有用于供线路穿过的穿线孔，所述温度检测部分、高压侧电气量检测部分、低压侧电气量检测部分和变压器局部放电检测器的数据传输线路由所述穿线孔穿过。

一种变压器系统，包括变压器以及上述中的变压器监控装置。

本实用新型的有益效果为：温度检测部分能够对变压器的三相绕组的温度进行检测，高压侧电气量检测部分能够对变压器高压侧的电压和电流进行检测，低压侧电气量检测部分能够对变压器低压侧的电压和电流进行检测，变压器局部放电检测器能够对变压器的局部放电状况进行检测，所以，本实用新型提供的变压器监控装置能够实现变压器的全方位监控，通过对变压器的三相温度进行监控，便于及时进行降温减荷等控制措施，通过对变压器高低压侧的电压和电流进行检测，能够对变压器的电气参数进行全面监控，能够及时发现变压器的电气故障，便于采取相关的控制措施，通过对变压器的局部放电状况进行检测，能够判断变压器问题的来源，比如是超负荷运行、缺相运行、还是变压器老化等问题，便于采取对应的解决措施，提升变压器运行安全性，延长变压器的使用寿命，避免造成更加严重的安全事故。因此，通过对变压器的全方位监控，能够准确判断变压器的不同运行状态，并对变压器可能出现的问题及时采取措施，使变压器的运行更加稳定可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍：

图1是本实用新型的变压器监控装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图1和具体实施例对本实用新型的技术方案做出进一步的说明。

变压器监控装置实施例：

本实施例提供一种变压器监控装置，如图1所示，包括温度检测部分、高压侧电气量检测部分、低压侧电气量检测部分、变压器局部放电检测器、处理器、报警指示模块、无线通信模块、显示屏、存储硬盘、RS485通信接口和控制按键。

温度检测部分用于检测变压器三相绕组的温度，包括用于检测变压器A相绕组温度的第一温度传感器、用于检测变压器B相绕组温度的第二温度传感器和用于检测变压器C相绕组温度的第三温度传感器。各个温度传感器可以为常规的温度检测器件。各个温度传感器可以贴设在对应绕组的外侧或者贴设在对应绕组的铁芯上。

高压侧电气量检测部分用于检测变压器高压侧的电气量，包括第一电压传感器和第一电流传感器，第一电压传感器用于检测变压器高压侧的电压，第一电流传感器用于检测变压器高压侧的电流。第一电压传感器可以设置在变压器高压侧的某一相（比如A相）的线路上，第一电流传感器可以设置在变压器高压侧的某一相（比如A相）的线路上。第一电压传感器可以为常规的用于检测交流电电压的电压检测器件，第一电流传感器可以为常规的用于检测交流电电流的电流检测器件。由于通过电压和电流能够得到功率，因此，该变压器监控装置还能够实现高压侧功率检测。

低压侧电气量检测部分用于检测变压器低压侧的电气量，包括第二电压传感器和第二电流传感器，第二电压传感器用于检测变压器低压侧的电压，第二电流传感器用于检测变压器低压侧的电流。第二电压传感器可以设置在变压器低压侧的某一相（比如A相）的线路上，第二电流传感器可以设置在变压器低压侧的某一相（比如A相）的线路上。第二电压传感器可以为常规的用于检测交流电电压的电压检测器件，第二电流传感器可以为常规的用于检测交流电电流的电流检测器件。由于通过电压和电流能够得到功率，因此，该变压器监控装置还能够实现低压侧功率检测。

变压器局部放电检测器用于检测变压器的局部放电状况，本实施例中，变压器局部放电检测器为特高频传感器，通过特高频法实现变压器局部放电检测，由于特高频法进行变压器局部放电检测的技术手段为常规技术手段，不再赘述。作为其他的实施方式，变压器局部放电检测器还可以是其他的能够检测变压器的局部放电的检测设备或者检测器件。

处理器为该变压器监控装置的数据处理核心和控制核心，可以是常规的数据处理芯片，比如单片机或者DSP。

报警指示模块用于实现报警指示，包括电气故障报警器和超温报警器，其中，电气故障报警器用于指示电气故障，即当变压器的电气量信息出现异常时，控制该电气故障报警器运行；超温报警器用于指示超温，即当变压器的三相温度过高时，控制该超温报警器运行。电气故障报警器和超温报警器均可以为报警指示灯或者声光报警器。

无线通信模块用于与外部设备，比如后台监控系统或者云平台进行无线通信，无线通信模块能够将相关数据传送到云平台，为用户能耗管理和智能运维服务等提供充足的数据来源。本实施例中，无线通信模块为3G模块或者4G模块。

显示屏用于实现数据显示，比如：电压、电流、温度、功率、故障情况等。本实施例中，显示屏为LCD液晶屏。作为其他的实施方式，若不需要数据显示功能，则显示屏还可以不设置。

存储硬盘用于存储相关数据，比如：温度、电压、电流等等，可以实现在断电时刻数据的自动保存功能。存储硬盘为常规的存储设备，存储容量由实际需要进行设置。作为其他的实施方式，若不需要存储数据，则存储硬盘还可以不设置。

RS485通信接口能够实现与外部设备的有线通信，作为其他的实施方式，若不需要有线通信，则RS485通信接口还可以不设置。

控制按键能够实现相关控制信号的输入，具体的控制信号由具体按键决定，比如若控制按键包括：取消温度信号采集按键、取消高压侧电气量信号采集按键和手动报警按键，则当按下取消温度信号采集按键和取消高压侧电气量信号采集按键时，处理器就不再响应温度检测部分和高压侧电气量检测部分的检测信号；当按下手动报警按键时，手动控制报警指示模块运行。作为其他的实施方式，若不需要手动输入控制信号，则控制按键还可以不设置。

如图1所示，温度检测部分、高压侧电气量检测部分、低压侧电气量检测部分、变压器局部放电检测器和控制按键的信号输出端电连接处理器的信号输入端，处理器能够接收到相应的数据信号。其中，为了提升接收到的温度信号的准确性和可靠性，变压器监控装置还包括滤波放大器和A/D转换器，温度检测部分的信号输出端电连接滤波放大器的信号输入端，滤波放大器的信号输出端电连接A/D转换器的信号输入端，A/D转换器的信号输出端电连接处理器的信号输入端。滤波放大器和A/D转换器均为常规器件，不再赘述。

处理器的信号输出端电连接报警指示模块、显示屏和存储硬盘，处理器能够向报警指示模块、显示屏和存储硬盘输出相应的数据信号，以实现相应的功能。

处理器的通信端电连接无线通信模块和RS485通信接口，处理器通过无线通信模块和RS485通信接口与外部设备进行通信，实现信息交互。

处理器还包括两个控制指令输出接口，分别是第一控制指令输出接口和第二控制指令输出接口。其中，第一控制指令输出接口用于发出跳闸控制指令，该跳闸控制指令作用于继电器或者断路器等跳闸设备，比如变压器中的继电器设备，或者三相交流线路中的断路器设备等等。第二控制指令输出接口用于发出风机启停控制指令，该风机启停控制指令作用于变压器中的风机，当控制风机运行时，能够对变压器进行散热。

另外，为了提升变压器监控装置的运行可靠性以及布置灵活性，变压器监控装置还包括壳体，壳体的具体形状由实际需要确定。处理器、无线通信模块和存储硬盘设置在壳体内，报警指示模块、显示屏、存储硬盘、RS485通信接口和控制按键设置在壳体的侧板上，可以设置在同一个侧板上，也可以设置在不同的侧板上，而在侧板上的具体位置由实际需要确定。由于温度检测部分、高压侧电气量检测部分、低压侧电气量检测部分和变压器局部放电检测器用于检测变压器的相关数据，则设置在壳体的外部，那么，温度检测部分、高压侧电气量检测部分、低压侧电气量检测部分和变压器局部放电检测器就需要通过数据传输线路将数据输出给壳体内的处理器。壳体上还设置有穿线孔，该穿线孔用于供数据传输线路穿过。该变压器监控装置的壳体可以固定在变压器外侧，也可以设置在变压器内，具体位置由实际需要确定。

另外，该变压器监控装置可以由专门的储能电源供电，也可以在三相交流电中进行取电，然后经过整流器输出给变压器监控装置。

温度检测部分实时检测变压器三相绕组的温度，高压侧电气量检测部分实时检测变压器高压侧的电压和电流，低压侧电气量检测部分实时检测变压器低压侧的电压和电流，变压器局部放电检测器实时检测变压器的局部放电状况。处理器接收上述各个数据信号，并做出数据处理和判断，比如：当三相温度过高时，处理器控制超温报警器运行，输出超温报警信号，并发出风机启停控制指令，控制风机运行，以进行散热；当高压侧或者低压侧的电压或者电流出现异常时，处理器控制电气故障报警器运行，发出电气故障报警信号，还可以输出跳闸控制指令，以进行跳闸操作。处理器还能够根据变压器三相温度、高低压侧的电压和电流以及变压器局部放电状况对变压器可能存在的问题进行预测，判断变压器问题的来源，比如：是超负荷运行、缺相运行、还是变压器老化等问题。针对不同的问题，可以对变压器进行降温操作、减负荷操作、跳闸操作等相关操作。同时通过无线通讯模块和RS485通信接口方式，将变压器运行状态、报警状态、操作状态等数据传送到云平台，为用户能耗管理和智能运维服务提供充足的数据来源。而且，通过显示屏实时显示相关的数据信号，存储硬盘可以实时存储这些数据信号，或者在断电时刻进行数据信号的自动保存。

因此，该变压器监控装置不仅仅是将变压器三相温度检测、变压器高低压侧的电压和电流检测和局部放电检测等运行参数检测功能简单结合，而是多种功能进行融合，准确判断变压器不同运行状态，并对变压器可能出现的问题及时采取措施，使变压器的运行更加稳定可靠。融合后成本比单装置安装成本低，变压器异常判断更加准确，变压器异常处理更加及时。而且，该变压器监控装置能够实现跳闸控制、报警输出、风机散热控制、数据信号的存储、有线和无线通信、数据信号显示以及能耗监测管理等。

需要说明的是，本申请保护的是变压器监控装置的硬件结构，并不在于内部的对各种数据进行处理的处理过程以及对应的控制过程，各个数据处理过程以及对应的控制过程均为常规技术，本申请只是利用了现有的各相关数据处理过程以及对应的控制过程。

最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本实用新型的技术方案，任何对本实用新型进行的等同替换及不脱离本实用新型精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型权利要求保护的范围之内。

变压器系统实施例：

本申请还提供一种变压器系统，包括变压器和变压器监控装置。其中，变压器为常规的变压器设备，包括三相绕组、风机等等。变压器监控装置在上述变压器监控装置实施例中已给出了详细描述，不再赘述。

Claims (10)

1.一种变压器监控装置，其特征在于，包括：

温度检测部分，所述温度检测部分包括用于检测变压器A相绕组温度的第一温度传感器、用于检测变压器B相绕组温度的第二温度传感器和用于检测变压器C相绕组温度的第三温度传感器；

高压侧电气量检测部分，所述高压侧电气量检测部分包括用于检测变压器高压侧电压的第一电压传感器和用于检测变压器高压侧电流的第一电流传感器；

低压侧电气量检测部分，所述低压侧电气量检测部分包括用于检测变压器低压侧电压的第二电压传感器和用于检测变压器低压侧电流的第二电流传感器；

变压器局部放电检测器；

处理器；

报警指示模块，所述报警指示模块包括用于指示电气故障的电气故障报警器和用于指示超温的超温报警器；以及

无线通信模块；

所述温度检测部分、高压侧电气量检测部分、低压侧电气量检测部分和变压器局部放电检测器的信号输出端电连接所述处理器的信号输入端，所述处理器的信号输出端电连接所述报警指示模块，所述处理器的通信端电连接所述无线通信模块；所述处理器包括用于发出跳闸控制指令的第一控制指令输出接口和用于发出风机启停控制指令的第二控制指令输出接口。

2.根据权利要求1所述的变压器监控装置，其特征在于，所述变压器监控装置还包括显示屏，所述处理器的信号输出端电连接所述显示屏。

3.根据权利要求1所述的变压器监控装置，其特征在于，所述变压器监控装置还包括存储硬盘，所述处理器的信号输出端电连接所述存储硬盘。

4.根据权利要求1所述的变压器监控装置，其特征在于，所述变压器监控装置还包括滤波放大器和A/D转换器，所述温度检测部分的信号输出端电连接所述滤波放大器的信号输入端，所述滤波放大器的信号输出端电连接所述A/D转换器的信号输入端，所述A/D转换器的信号输出端电连接所述处理器的信号输入端。

5.根据权利要求1所述的变压器监控装置，其特征在于，所述变压器监控装置还包括RS485通信接口，所述处理器的通信端电连接所述RS485通信接口。

6.根据权利要求1所述的变压器监控装置，其特征在于，所述变压器监控装置还包括控制按键，所述控制按键的信号输出端电连接所述处理器的信号输入端。

7.根据权利要求1所述的变压器监控装置，其特征在于，所述无线通信模块为3G模块或者4G模块。

8.根据权利要求1所述的变压器监控装置，其特征在于，所述变压器局部放电检测器为特高频传感器。

9.根据权利要求1所述的变压器监控装置，其特征在于，所述变压器监控装置还包括壳体，所述处理器和所述无线通信模块设置在所述壳体内，所述报警指示模块设置在所述壳体上，所述壳体上还设置有用于供线路穿过的穿线孔，所述温度检测部分、高压侧电气量检测部分、低压侧电气量检测部分和变压器局部放电检测器的数据传输线路由所述穿线孔穿过。

10.一种变压器系统，其特征在于，包括：

变压器；

以及权利要求1-9任意一项所述的变压器监控装置。

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