CN212568989U - 一种箱式变电站信号模拟测试平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种箱式变电站信号模拟测试平台，包括调压器、载荷检测装置和控制系统；调压器输入端连接于外部测试电网；其输出端与变压器电连接；载荷检测装置连接于变压器；载荷检测装置用于检测变压器的工作工况；控制系统用于接收并处理载荷检测装置所输出的检测值；控制系统与调压器电连接，控制系统根据处理后的检测值控制调压器启停。本信号模拟测试平台通过调压器给待检测变压器输入所需测试的使用工况，提高了检测的使用安全性。利用载荷检测装置用于检测变压器的工作工况，最终通过控制系统进行判断待检测变压器的实际使用工况与预设的使用工况进行对比，便于工作人员了解箱式变电站的实际测试参数。

Description

一种箱式变电站信号模拟测试平台

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，尤其涉及一种箱式变电站信号模拟测试平台。

背景技术

目前的箱式变电站是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱。

箱式变电站一般在出厂的时候均需要经过检测方可出厂，但是在后期的存储和运输过程中，箱式变电站可能会出现一些故障，如果这些出现故障的箱式变电站没有经过二次检测后直接安装使用，不仅影响整个线路的安全，而且还浪费人力物力。为此，为了保证检测其后期是否能够正常运行，一般都会在安装后进行现场场景模拟。目前箱式变电站的工况模拟一般分为两种，一种是现场直接接线测试，给变压器正常工作接入额定的电压、电流等，通过变压器的试验工况来检测所安装的箱式变电站是否满足正常工作要求；另外一种是在最后安装前进行室内接入实际现场所用的电压电流等进行室内模拟。但是目前箱式变电站一般是安装于室外，而且箱式变电站体型较大，在安装的时候所连接的线路不一定已经建设好或者线路的工况达不到箱式变电站的测试要求。而室内模拟，目前一般的模拟平台十分巨大，且存在于固定实验室或者厂房内，而箱式变电站一般安装在不同的场景下的室外，为此很难集中在实验室或者厂房内进行测试。而且目前市场上也没有一个简单又容易拆装的检测平台进行实用，并不适合在安装现场附近进行安装。因此，如何提高箱式变电站二次检测的便利性是目前箱式变电站的一个重点和难点。

发明内容

本实用新型旨在至少解决上述所提及的技术问题之一，提供一种箱式变电站信号模拟测试平台，本平台能够在给箱式变电站接入正常的额定工况，使之模拟出箱式变电站实际安装后的使用情况，提高箱式变电站检测的便利性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种箱式变电站信号模拟测试平台，用于测试箱式变电站，所述箱式变电站包括箱体以及设置在箱体内的变压器；包括调压器、载荷检测装置和控制系统；调压器输入端连接于外部测试电网；其输出端与变压器电连接；载荷检测装置连接于变压器；所述载荷检测装置用于检测变压器的工作工况；控制系统用于接收并处理载荷检测装置所输出的检测值；所述控制系统与调压器电连接，所述控制系统根据处理后的检测值控制调压器启停。

作为上述技术方案的改进，所述控制系统包括微处理器、比较模块、信号放大器和A/D转换器，所述载荷检测装置的输出端与信号放大器输入端电连接，所述信号放大器的输出端与A/D转换器的输入端电连接，所述A/D转换器的输出端与微处理器的输入端电连接；所述比较模块与微处理器双向电连接；所述比较模块用于将检测到的检测值与预设的报警阈进行比较，当检测到的检测值超出报警阈时，比较模块向微处理器发出报警信号，微处理器控制调压器停止工作。

作为上述技术方案的改进，所述控制系统还包括无线通信单元，所述微处理器的输出端上通过无线通信单元与外部移动端或者监控中心无线通信连接。

作为上述技术方案的改进，所述控制系统还包括显示器，所述显示器与微处理器电连接。

作为上述技术方案的改进，所述载荷检测装置包括电流互感器和电压互感器；所述电压互感器的高压侧与变压器的高压侧电连接，所述电压互感器的低压侧通过数据线与信号放大器输入端电连接；所述电流互感器的高压侧均与变压器的低压侧连接，所述电流互感器的低压侧均通过数据线与信号放大器输入端电连接。

作为上述技术方案的改进，所述载荷检测装置还包括功率表，所述功率表的输入端与变压器的低压侧电连接，所述功率表的输出端与信号放大器输入端电连接。

作为上述技术方案的改进，所述载荷检测装置还包括温度传感器，所述温度传感器安装在箱体内，所述温度传感器与信号放大器输入端电连接。

作为上述技术方案的改进，所述载荷检测装置还包括烟雾传感器，所述烟雾传感器安装在箱体内，所述烟雾传感器与信号放大器输入端电连接。

与现有技术相比本申请的有益效果是：

本实用新型的箱式变电站信号模拟测试平台通过调压器给待检测变压器输入所需测试的使用工况，便于安装者根据自己的需求进行根据箱式变电站的实际工况进行输入，提高了箱式变电站的使用安全性。此外利用载荷检测装置用于检测变压器的工作工况，最终通过控制系统进行判断待检测变压器的实际使用工况与预设的使用工况进行对比，如果发现异常直接控制调压器停止工作，保护箱式变电站的安全，同时又能了解箱式变电站的实际测试参数，提高工作人员对箱式变电站的使用工况的了解。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中箱式变电站内部结构图；

图3为本实用新型实施例的原理框图。

图中：箱体1、变压器2、调压器3、载荷检测装置4、电流互感器41、电压互感器42、功率表43、温度传感器44、烟雾传感器45、控制系统5、微处理器51、比较模块52、信号放大器53、A/D转换器54、无线通信单元55、显示器56

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件，当部件被称为“设置在中部”，不仅仅是设置在正中间位置，只要不是设置在两端部都属于中部所限定的范围内。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合

如图1至图3所示，本实用新型提供了一种箱式变电站信号模拟测试平台，用于测试箱式变电站，所述箱式变电站包括箱体1以及设置在箱体1内的变压器2；本箱式变电站信号模拟测试平台包括调压器3、载荷检测装置4和控制系统5；调压器3输入端连接于外部测试电网；其输出端与变压器2电连接；载荷检测装置4连接于变压器2；所述载荷检测装置4用于检测变压器2的工作工况；控制系统5用于接收并处理载荷检测装置4所输出的检测值；所述控制系统5与调压器3电连接，所述控制系统5根据处理后的检测值控制调压器3启停。需要说明的是，本信号模拟测试平台上的所有部件均是可以拆卸安装在箱式变电站内，本申请中也并不需要保护箱式变电站，只是为了便于说明故引入箱式变电站，以便清楚明了说明本信号模拟测试平台。

本实用新型的箱式变电站信号模拟测试平台通过调压器3给待检测变压器2输入所需测试的使用工况，便于安装者根据自己的需求进行根据箱式变电站的实际工况进行输入，提高了箱式变电站的使用安全性。此外利用载荷检测装置4用于检测变压器2的工作工况，最终通过控制系统5进行判断待检测变压器2的实际使用工况与预设的使用工况进行对比，如果发现异常直接控制调压器3停止工作，保护箱式变电站的安全，同时又能了解箱式变电站的实际测试参数，提高工作人员对箱式变电站的使用工况的了解。

参见图2和图3，所述控制系统5包括微处理器51、比较模块52、信号放大器53和A/D转换器54，所述载荷检测装置4的输出端与信号放大器53输入端电连接，所述信号放大器53的输出端与A/D转换器54的输入端电连接，所述A/D转换器54的输出端与微处理器51的输入端电连接；所述比较模块52与微处理器51双向电连接；所述比较模块52用于将检测到的检测值与预设的报警阈进行比较，当检测到的检测值超出报警阈时，比较模块52向微处理器51发出报警信号，微处理器51控制调压器3停止工作。需要说明的是，本申请中的载荷检测装置4所检测到的数据信号容易失真，因此设计了信号放大器53来提高信噪比，而A/D转换器54可以将载荷检测装置4所输送来的模拟信号转化为微处理器51能够处理的数字信号。A/D转换器54和信号放大器53均为市场上常规的已知元器件，本申请不再详述。此外，微处理器51和比较模块52为市场上参见的电子元器件，本申请在此不详述；其中微处理器51可以选用型号为MORNSUN-K7803-2000的处理器，而A/D转换器54可以采用型号为AD6645ASQZ-80的A/D转换器。此外，在本申请中比较模块52可以采用一些常规的比较电路亦可，例如专利CN201410819041.3电瓶车电瓶充满自动断电电路及自动断电装置中的电压比较电路，同理可以通过类似上述电压比较电路的比较电路进行比较上述的电流等。

此外，为了便于远侧控制以及数据采集，所述控制系统5还包括无线通信单元55，所述微处理器51的输出端上通过无线通信单元55与外部移动端或者监控中心无线通信连接。无线通信单元55是蓝牙通讯模块、WIFI通讯模块、ZigBee通讯模块、3G通讯模块、4G通讯模块和/或2.4G无线通讯模块中的一种或多种，这样便于不在工作人员在测试时，除了能够实现现场数据采集外，还能通过无线通信单元55将控制系统5所采集到的检测数据发送到后台，便于后台及时了解所检测的箱式变电站的具体工作情况。为了让检测现场的工作人员便于了解控制系统5所接收到的检测数值，所述控制系统5还包括显示器56，所述显示器56与微处理器51电连接。

参见图3，在本申请中所述载荷检测装置4包括电流互感器41和电压互感器42；所述电压互感器42的高压侧与变压器2的高压侧电连接，所述电压互感器42的低压侧通过数据线与信号放大器53输入端电连接；所述电流互感器41的高压侧均与变压器2的低压侧连接，所述电流互感器41的低压侧均通过数据线与信号放大器53输入端电连接。需要说明的是，在本申请中电压互感器42和电流互感器41均为常见的测量高压的电子设备，两者的原理均是依据电磁感应原理将一次侧大电流或电压转换成二次侧小电流或电压来测量的仪器。本申请在此不详述。此外，根据常规的检测需求以及检测安全性而言，箱式变电站一般是作为降压使用，其高压降压到常规的市电电压；而电压互感器42的高压侧一般是安装在变压器2的高压侧，因为这样就能更好地准确测量出变压器2使用时的最高工况电压，而电流互感器41在经过变压器2降压后，经过变压器2的电流会在其低压侧变大，为此电流互感器41需要安装在变压器2的低压侧，使得工作人员能够检测并判断出变压器2是否能够以最高工况的电流进行正常工作。

在本申请的一些实施例中，所述载荷检测装置4还包括功率表43，所述功率表43的输入端与变压器2的低压侧电连接，所述功率表43的输出端与信号放大器53输入端电连接。功率表43为常见的功率检测仪器，本申请在此不详述其工作原理。由于经过箱式变电站的功率在降压前后是始终保持不变，为此为了检测安全一般在变压器2的低压侧进行检测，降低与变压器2的高压侧连接时产生电弧的危险。

此外参见图2，在本申请的一些实施例中，所述载荷检测装置4还包括温度传感器44，所述温度传感器44安装在箱体1内，所述温度传感器44与信号放大器53输入端电连接。利用温度传感器44可以有效检测在测试模拟的过程中，整个箱式变电站的内部温变情况，提高使用以及检测的安全性。

在本申请的一些实施例中，箱式变电站在模拟现场工况试验过程中有可能存在局部击穿的危险，而其他的检测传感器所检测到的工况正常，为此所述载荷检测装置4还包括烟雾传感器45，所述烟雾传感器45安装在箱体1内，所述烟雾传感器45与信号放大器53输入端电连接，利用烟雾传感器45可以有效检测到在模拟现场工况试验过程中是否出现局部击穿的情况出现，提高了检测的安全性。

此外，比较模块52内均存储有预设的温变阈值以及烟雾阈值，为此烟雾传感器45和温度传感器44检测到的检测数据会在比较模块52进行比较，如果超过阈值，则比较模块52向微处理器51发出警报信号，微处理器51控制调压器3停止工作。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种箱式变电站信号模拟测试平台，用于测试箱式变电站，所述箱式变电站包括箱体以及设置在箱体内的变压器；其特征在于，包括

调压器，其输入端连接于外部测试电网；其输出端与变压器电连接；

载荷检测装置，连接于变压器；所述载荷检测装置用于检测变压器的工作工况；

控制系统，其用于接收并处理载荷检测装置所输出的检测值；所述控制系统与调压器电连接，所述控制系统根据处理后的检测值控制调压器启停。

2.根据权利要求1所述的一种箱式变电站信号模拟测试平台，其特征在于，所述控制系统包括微处理器、比较模块、信号放大器和A/D转换器，所述载荷检测装置的输出端与信号放大器输入端电连接，所述信号放大器的输出端与A/D转换器的输入端电连接，所述A/D转换器的输出端与微处理器的输入端电连接；所述比较模块与微处理器双向电连接；所述比较模块用于将检测到的检测值与预设的报警阈进行比较，当检测到的检测值超出报警阈时，比较模块向微处理器发出报警信号，微处理器控制调压器停止工作。

3.根据权利要求2所述的一种箱式变电站信号模拟测试平台，其特征在于，所述控制系统还包括无线通信单元，所述微处理器的输出端上通过无线通信单元与外部移动端或监控中心无线通信连接。

4.根据权利要求2所述的一种箱式变电站信号模拟测试平台，其特征在于，所述控制系统还包括显示器，所述显示器与微处理器电连接。

5.根据权利要求2所述的一种箱式变电站信号模拟测试平台，其特征在于，所述载荷检测装置包括电流互感器和电压互感器；所述电压互感器的高压侧与变压器的高压侧电连接，所述电压互感器的低压侧通过数据线与信号放大器输入端电连接；所述电流互感器的高压侧均与变压器的低压侧连接，所述电流互感器的低压侧均通过数据线与信号放大器输入端电连接。

6.根据权利要求2或5所述的一种箱式变电站信号模拟测试平台，其特征在于，所述载荷检测装置还包括功率表，所述功率表的输入端与变压器的低压侧电连接，所述功率表的输出端与信号放大器输入端电连接。

7.根据权利要求2或5所述的一种箱式变电站信号模拟测试平台，其特征在于，所述载荷检测装置还包括温度传感器，所述温度传感器安装在箱体内，所述温度传感器与信号放大器输入端电连接。

8.根据权利要求2或5所述的一种箱式变电站信号模拟测试平台，其特征在于，所述载荷检测装置还包括烟雾传感器，所述烟雾传感器安装在箱体内，所述烟雾传感器与信号放大器输入端电连接。

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