CN213716668U - 一种全状态监测的智能干式变压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种全状态监测的智能干式变压器，包括干式变压器和安装在所述干式变压器的绕组下方的冷却风机，还包括温度控制器，所述温度控制器包括若干个温度传感器和电流传感器，若干个所述温度传感器分别安装在所述干式变压器的绕组测温点和铁心测温点处，所述电流传感器的数量与所述冷却风机的数量相同，每个所述冷却风机的电路上串接一个所述电流传感器。本实用新型可以通过所述温度控制器对所述干式变压器的绕组和铁心的温度进行实时监测，并可对所述冷却风机的运行状态进行实时监测和控制，从而避免绝缘系统或材料因温度过高造成破坏，使所述干式变压器发生故障，保证所述干式变压器的安全运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种干式变压器，尤其涉及一种全状态监测的智能干式变压器。
背景技术
干式变压器应用广泛，传统的干式变压器通常采用自然通风散热，散热效果差，易于出现温升过高的问题。
实用新型内容
为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种全状态监测的智能干式变压器，能够对变压器内的散热通道进行强制通风，并实时采集干式变压器内部的温度信息，以便利用相应的风机控制装置对风机的工作状态进行控制，将变压器的温度控制在设定范围，保证安全运行。
本实用新型实现上述目的的技术方案是：一种全状态监测的智能干式变压器，包括干式变压器和安装在所述干式变压器的绕组下方的冷却风机，还包括温度控制器，所述温度控制器包括若干个温度传感器，若干个所述温度传感器分别安装在所述干式变压器的绕组测温点和铁心测温点处。
优选的，所述温度控制器还包括电流传感器，所述电流传感器的数量与所述冷却风机的数量相同，每个所述冷却风机的电路上串接一个所述电流传感器。
优选的，所述温度控制器设有蜂鸣报警器。
优选的，所述温度控制器设有温控显示器，所述温控显示器可以为液晶显示屏。
优选的，所述温度控制器设有所述干式变压器的一次电路的跳闸信号开关。
优选的，所述温度控制器设有温度控制器远程通信接口，例如，RS485接口或SPI网口。
所述温度控制器通常还设有控制单元，所述控制单元可以为单片机，例如C8051F系列单片机，所述温度传感器和所述电流传感器的信号输出接入所述控制单元，所述控制单元的相应信号输出接入所述冷却风机的控制端、所述蜂鸣报警器、所述温控显示器、所述跳闸信号开关和所述温度控制器远程通信接口。
优选的，所述全状态监测的智能干式变压器还包括电能监测装置，所述电能监测装置包括各相的低压电流表、低压电压表、高压电流表、低压电流互感器和高压电流互感器，各相的所述低压电流互感器的一次绕组分别串接在所述干式变压器的相应相二次引线上，各相的所述高压电流互感器的一次绕组分别串接在所述干式变压器的相应相一次引线上，各相的所述低压电流互感器的二次绕组分别串接在相应相所述低压电流表的检测电路中，各相的所述高压电流互感器的二次绕组分别串接在相应相所述高压电流表的检测电路中，各相的所述低压电压表接入相应相的二次引线。
优选的，所述电能监测装置设有电能监测显示器，所述电能监测显示器可以为液晶显示屏。
优选的，所述电能监测装置设有电能监测装置远程通信接口，例如，RS485接口或SPI网口。
所述电能监测装置通常还设有数据处理单元，所述数据处理单元可以为微处理器芯片或单片机，例如8086系列芯片或C8051F系列单片机，各相的所述低压电流表、所述低压电压表和所述高压电流表的信号输出接入所述数据处理单元，所述数据处理单元的相应信号输出接入所述电能监测显示器和所述电能监测装置远程通信接口。
优选的，所述全状态监测的智能干式变压器还包括防护外壳，所述防护外壳包括底座和壳体，所述壳体扣装在所述底座上，所述干式变压器和所述冷却风机固定安装在所述底座上并位于所述壳体内，所述温度控制器和所述电能监测装置固定安装在所述壳体的内壁上。
优选的，所述防护外壳内固定设有风机均压箱，用于所述冷却风机的出风均压，所述风机均压箱设于所述干式变压器的绕组下方，各所述冷却风机设于所述风机均压箱内或设于所述风机预压箱外，当各所述冷却风机设于所述风机均压箱内时，所述冷却风机的出风口位于所述风机均压箱内（所述冷却风机的出风排在所述风机均压箱内），当所述冷却风机设于所述风机均压箱外时，所述冷却风机的出风口连接所述风机均压箱（使所述冷却风机的出风先进入所述风机均压箱内），所述风机均压箱设有侧向出风口和竖向出风口，所述侧向出风口的数量为多个，沿同一周向开设于所述风机均压箱的侧壁上，各所述侧向出风口的开口朝向相同（顺时针朝向或逆时针朝向），使各所述侧向出风口沿同一周向斜向出风，形成旋流，用于所述防护外壳内部的整体降温，所述竖向出风口开设于所述风机均压箱的顶壁上，数量与所述绕组的数量相同且一一对应，所述竖向出风口呈环形，朝向相应的绕组及铁心的散热通道。
所述竖向出风口可以设有挡片，所述挡片铰接在所述风机均压箱的顶壁上，通过转动所述挡片可以调节各所述竖向出风口的大小，从而调节进入散热通道内的风量。
本实用新型的有益效果是：本实用新型可以通过所述温度控制器对所述干式变压器的绕组和铁心的温度进行实时监测，以便依据这些温度信息对所述冷却风机的运行状态进行实时控制，当所监测的温度接近安全温度上限时启动所述冷却风机，当所述冷却风机需启动但未启动时进行故障报警，当所监测的温度超过安全温度上限时切断所述干式变压器的一次电路，从而避免绝缘系统或材料因温度过高造成破坏，使所述干式变压器发生故障，保证所述干式变压器的安全运行，另外，对于适宜的风机及适宜的控制方式，也可以根据散热要求控制风机的功率或风量输出。
本实用新型可以通过所述电能监测装置实时监控输入和输出的电流、电压，从而实时掌握所述干式变压器的运行状态，便于分析配电系统和电网的电能质量。
附图说明
图1是本实用新型的连接关系示意图；
图2是本实用新型的结构示意图；
图3是本实用新型的各检测仪表与干式变压器的电路连接原理图；
图4是本实用新型的所述温度控制器的原理图；
图5是本实用新型的所述电能监测装置的原理图；
图6是本实用新型的所述风机均压箱的一种实施方式的俯视图。
具体实施方式
参见图1-6，本实用新型公开了一种全状态监测的智能干式变压器，包括干式变压器1和安装在所述干式变压器的绕组下方的冷却风机2，所述冷却风机的出风口朝向相应的绕组及铁心的散热通道，通过所述冷却风机将空气吹过所述干式变压器的绕组及铁心的散热通道，对所述干式变压器的发热元件进行强制空气冷却降低温度，所述冷却风机设有温度控制器3，所述温度控制器包括若干个温度传感器4，若干个所述温度传感器分别安装在所述干式变压器的绕组测温点和铁心测温点处，用于实时检测所述绕组测温点和所述铁心测温点的温度，所述温度传感器通常采用非接触式温度传感器，其检测探头朝向测温点，所述绕组测温点和所述铁心测温点通常为在所述干式变压器运行时，所述绕组和所述铁心最易升温的点或区域。所述温度控制器可以采用现有的风机控制技术，依据温度传感器采集的温度信号控制所述冷却风机的工作状态，将干式变压器的温度控制在所需的范围（以绕组测温点和铁心测温点温度为控制依据）。
所述冷却风机还设有电流传感器5，所述电流传感器的数量与所述冷却风机的数量相同，每个所述冷却风机的电路上串接一个所述电流传感器，用于实时检测所述冷却风机的电路的电流信息，可以将相应的电流信息（数据）作为表征所述冷却风机工作状态的参数。
所述温度控制器优选设有蜂鸣报警器6，用于当所述温度传感器检测到的温度超过设定温度（安全运行温度）以及所述冷却风机未正常启动时进行报警。
所述温度控制器优选设有温控显示器7，所述温控显示器可以为液晶显示屏，用于实时显示或巡回显示所述温度传感器检测到的各测温点的温度信息、所述冷却风机的运行状态和所述蜂鸣报警器的报警信息。
所述温度控制器优选设有所述干式变压器的一次电路的跳闸信号开关8，用于当所述温度传感器检测到的温度超过设定温度的上限时切断所述干式变压器的一次电路，停止所述干式变压器运行。
所述温度控制器可以设有温度控制器远程通信接口，例如，RS485接口或SPI网口，用于进行信号的远程传输，实现远程操控。
所述温度控制器通常还设有控制单元9，所述控制单元可以为单片机，例如C8051F系列单片机，所述温度传感器和所述电流传感器的信号输出接入所述控制单元的相应引脚，所述控制单元的相应信号输出接入所述冷却风机的控制端、所述蜂鸣报警器、所述温控显示器、所述跳闸信号开关和所述温度控制器远程通信接口。所述温度传感器和所述电流传感器将检测到的相应信息实时传输至所述控制单元，所述控制单元通过比对接收到的来自所述温度传感器的信号与设定的温度值，以及分析接收到的来自所述电流传感器的信号，控制所述冷却风机的启停、所述蜂鸣报警器的报警及所述跳闸信号开关动作，同时将所述温度传感器检测到的各测温点的温度信息、所述冷却风机的运行状态和/或所述蜂鸣报警器的报警信息通过所述温控显示器显示。需要时，所述控制单元通过所述温度控制器远程通信接口进行远程信号传输。
所述温度控制器的工作原理及过程为：所述温度控制器将所述温度传感器检测到的实时温度信号与安全运行温度设定值进行比较，如果所测实时温度低于安全运行温度设定值，所述冷却风机不启动；如果所测实时温度接近安全运行温度上限值（所述冷却风机的启动温度），所述冷却风机启动，并通过所述电流传感器实时检测所述冷却风机的电路的电流信号，如果检测到所述冷却风机未启动，则启动所述蜂鸣报警器进行风机故障报警；如果所测实时温度超过安全运行温度，则启动所述蜂鸣报警器进行温度超限报警，并通过所述电流传感器继续监测所述冷却风机的运行状态，如果检测到所述冷却风机未启动，则启动风机故障报警信号；如果所测实时温度超过安全运行温度上限值，则启动所述跳闸信号开关，切断所述干式变压器的一次电路，停止变压器运行。
所述全状态监测的智能干式变压器优选还包括电能监测装置10，所述电能监测装置包括各相的低压电流表11、低压电压表12、高压电流表13、低压电流互感器14和高压电流互感器15，各相的所述低压电流互感器的一次绕组分别串接在所述干式变压器的相应相二次引线（低压引线）16上，各相的所述高压电流互感器的一次绕组分别串接在所述干式变压器的相应相一次引线（高压引线）17上，各相的所述低压电流互感器的二次绕组分别串接在相应相所述低压电流表的检测电路中，各相的所述高压电流互感器的二次绕组分别串接在相应相所述高压电流表的检测电路中，各相的所述低压电压表接入相应相的二次引线。
各相的所述低压电流表用于测量所述干式变压器的相应相二次引线上的所述低压电流互感器的输出电流，各相的所述高压电流表用于测量所述干式变压器的相应相一次引线上的所述高压电流互感器的输出电流，各相的所述低压电压表用于测量所述干式变压器的相应相二次引线的电压。
所述电能监测装置优选设有电能监测显示器18，所述电能监测显示器可以为液晶显示屏，用于实时显示各电流表和电压表的测量结果。
优选的，所述电能监测装置设有电能监测装置远程通信接口，例如，RS485接口或SPI网口，用于进行信号的远程传输，实现远程操控。
所述电能监测装置通常还设有数据处理单元19，所述数据处理单元可以为微处理器芯片或单片机，例如8086系列芯片或C8051F系列单片机，各相的所述低压电流表、所述低压电压表和所述高压电流表的信号输出接入所述数据处理单元，所述数据处理单元的相应信号输出接入所述电能监测显示器和所述电能监测装置远程通信接口。各相的所述低压电流表、所述低压电压表和所述高压电流表将测量结果实时传输至所述数据处理单元，所述数据处理单元对接收到的测量结果进行数据处理和存储，通过设定的计算方式，计算并输出所述干式变压器高压侧的电压值和实时功率，同时将接收到的测量结果和计算出的数据结果通过所述电能监测显示器显示。需要时，所述数据处理单元通过所述电能监测装置远程通信接口进行远程信号传输。
所述干式变压器工作过程中的各相的电流值和电压值也可以采用全光纤电流互感器和全光纤电压互感器进行监测，以提高所监测数据的精度和抗干扰性。
所述温度控制器和所述电能监测装置可以设有各自独立的电源，也可以共用同一电源。
所述全状态监测的智能干式变压器通常还设有防护外壳20，所述防护外壳包括底座和壳体，所述壳体扣装在所述底座上，二者之间设有相配合的可拆卸连接结构，例如所述底座上设有与所述壳体的下沿轮廓相配合的插槽，或者所述壳体的下沿上设有向下伸出的弹性卡牙，所述底座上设有与所述弹性卡牙的结构和位置相配合的插口等。所述干式变压器和所述冷却风机固定安装在所述底座上并位于所述壳体内，所述温度控制器和所述电能监测装置固定安装在所述壳体内，通常固定安装在所述壳体的内壁上。
所述防护外壳内优选固定设有风机均压箱21，用于所述冷却风机的出风均压，所述风机均压箱设于所述干式变压器的绕组下方，各所述冷却风机设于所述风机均压箱内或设于所述风机均压箱外，当各所述冷却风机设于所述风机均压箱内时，所述冷却风机的出风口位于所述风机均压箱内（所述冷却风机的出风排在所述风机均压箱内），当所述冷却风机设于所述风机均压箱外时，所述冷却风机的出风口连接所述风机均压箱（使所述冷却风机的出风先进入所述风机均压箱内），所述风机均压箱设有侧向出风口22和竖向出风口23，所述侧向出风口的数量为多个，沿同一周向开设于所述风机均压箱的侧壁上，各所述侧向出风口的开口朝向相同（顺时针朝向或逆时针朝向），使各所述侧向出风口沿同一周向斜向出风，形成旋流，用于所述防护外壳内部的整体降温，所述竖向出风口开设于所述风机均压箱的顶壁上，数量与所述绕组的数量相同且一一对应，所述竖向出风口呈环形，朝向相应的绕组及铁心的散热通道。
所述竖向出风口可以设有挡片，所述挡片铰接在所述风机均压箱的顶壁上，通过转动所述挡片可以调节各所述竖向出风口的大小，从而调节进入散热通道内的风量。
Claims (10)
1.一种全状态监测的智能干式变压器，包括干式变压器和安装在所述干式变压器的绕组下方的冷却风机，其特征在于还包括温度控制器，所述温度控制器包括若干个温度传感器，若干个所述温度传感器分别安装在所述干式变压器的绕组测温点和铁心测温点处。
2.如权利要求1所述的全状态监测的智能干式变压器，其特征在于所述温度控制器还包括电流传感器，所述电流传感器的数量与所述冷却风机的数量相同，每个所述冷却风机的电路上串接一个所述电流传感器。
3.如权利要求2所述的全状态监测的智能干式变压器，其特征在于所述温度控制器设有蜂鸣报警器。
4.如权利要求3所述的全状态监测的智能干式变压器，其特征在于所述温度控制器设有温控显示器。
5.如权利要求4所述的全状态监测的智能干式变压器，其特征在于所述温度控制器设有所述干式变压器的一次电路的跳闸信号开关。
6.如权利要求5所述的全状态监测的智能干式变压器，其特征在于所述温度控制器设有温度控制器远程通信接口。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的全状态监测的智能干式变压器，其特征在于还包括电能监测装置，所述电能监测装置包括各相的低压电流表、低压电压表、高压电流表、低压电流互感器和高压电流互感器，各相的所述低压电流互感器的一次绕组分别串接在所述干式变压器的相应相二次引线上，各相的所述高压电流互感器的一次绕组分别串接在所述干式变压器的相应相一次引线上，各相的所述低压电流互感器的二次绕组分别串接在相应相所述低压电流表的检测电路中，各相的所述高压电流互感器的二次绕组分别串接在相应相所述高压电流表的检测电路中，各相的所述低压电压表接入相应相的二次引线。
8.如权利要求7所述的全状态监测的智能干式变压器，其特征在于所述电能监测装置设有电能监测显示器。
9.如权利要求8所述的全状态监测的智能干式变压器，其特征在于所述电能监测装置设有电能监测装置远程通信接口。
10.如权利要求9所述的全状态监测的智能干式变压器，其特征在于还包括防护外壳，所述防护外壳包括底座和壳体，所述壳体扣装在所述底座上，所述干式变压器和所述冷却风机固定安装在所述底座上并位于所述壳体内，所述温度控制器和所述电能监测装置固定安装在所述壳体的内壁上。
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| CN202023181657.2U CN213716668U (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种全状态监测的智能干式变压器 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113898616A (zh) * | 2021-10-09 | 2022-01-07 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 冷却风机结构及变压设备 |
| CN117219423A (zh) * | 2023-11-09 | 2023-12-12 | 上海正尔智能科技股份有限公司 | 一种干式变压器及干式变压器损耗电量评估方法 |
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2020
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| CN117219423A (zh) * | 2023-11-09 | 2023-12-12 | 上海正尔智能科技股份有限公司 | 一种干式变压器及干式变压器损耗电量评估方法 |
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