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智能變壓器.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510876794.2

申請日:

2015.12.03

公開號:

CN105321692A

公開日:

2016.02.10

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回 IPC(主分類):H01F 27/40申請公布日:20160210|||實質審查的生效IPC(主分類):H01F 27/40申請日:20151203|||公開
IPC分類號: H01F27/40 主分類號: H01F27/40
申請人: 國家電網公司; 國網河北省電力公司滄州供電分公司; 國網河北省電力公司
發明人: 金峰; 王云霞; 金蕾; 王正平; 金濤
地址: 100031北京市西城區西長安街86號
優先權:
專利代理機構: 石家莊國為知識產權事務所13120 代理人: 黃輝本
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510876794.2

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2019.01.25|||2016.03.09|||2016.02.10

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種智能變壓器,包括變壓器本體、安裝在變壓器本體上的數據采集裝置、與數據采集裝置連接的智能組件和通訊模塊,所述智能組件與通訊模塊連接,所述智能組件包括變壓器監測主控單元、綜合測量單元、油色譜及微水監測單元、局部放電監測單元、鐵芯接地電流監測單元、聲學指紋監測單元、變壓器套管絕緣監測單元和有載調壓開關監測單元;本發明通過與變壓器本體配套安裝數據采集裝置,數據采集裝置間采集到的相關數據傳遞給智能組件,智能組件將收到的數據與預設數據進行比對,并將比對結果通過通訊模塊遠程傳遞給調度中心,同時實施報警,并指出故障原因和故障點,使調度中心能夠及時對變壓器進行維修,確保電網穩定運行。

權利要求書

1.一種智能變壓器,其特征在于:包括變壓器本體、安裝在變壓器本體上的數據采集裝置、與數據采集裝置連接的智能組件和通訊模塊,所述智能組件與通訊模塊連接,所述智能組件包括變壓器監測主控單元、綜合測量單元、油色譜及微水監測單元、局部放電監測單元、鐵芯接地電流監測單元、聲學指紋監測單元、變壓器套管絕緣監測單元和有載調壓開關監測單元,所述數據采集裝置包括繞組光纖溫度傳感器、油溫傳感器、油位傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器,數據采集裝置還包括UHF傳感器、AE傳感器、HFCT傳感器、鐵芯接地電流傳感器、振動傳感器和套管末屏傳感器,所述數據采集裝置還包括與有載調壓開關監測單元連接的有載調壓開關振動和電流監測模塊,所述繞組光纖溫度傳感器、油溫傳感器、油位傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器信號輸出端連接綜合測量單元,所述變壓器本體上還設有與油腔連通的放油閥,放油閥連接油色譜及微水監測單元,所述UHF傳感器、AE傳感器和HFCT傳感器連接局部放電監測單元,所述鐵芯接地電流傳感器連接鐵芯接地電流監測單元,所述振動傳感器連接聲學指紋監測單元,所述套管末屏傳感器連接變壓器套管絕緣監測單元。2.根據權利要求1所述的智能變壓器,其特征在于:所述變壓器監測主控單元、綜合測量單元、油色譜及微水監測單元、局部放電監測單元、鐵芯接地電流監測單元、聲學指紋監測單元、變壓器套管絕緣監測單元和有載調壓開關監測單元采用同樣結構的監測單元,監測單元包括微處理器、同步動態隨機存儲器、內存、串口驅動電路和以太網控制,所述微處理器與同步動態隨機存儲器雙向通信,所述微處理器與內存雙向通信,所述微處理器與串口驅動電路雙向通信,所述微處理器與以太網控制器雙向通信,所述以太網控制器用于和通訊模塊實現雙向通信。

說明書

智能變壓器

技術領域

本發明涉及電力變送設備技術領域,尤其涉及一種智能變壓器。

背景技術

2000年以來,由于受到城鄉電網改造工程的拉動,中國配電變壓器行業保持了良好的發展勢頭。2008年中國配電變壓器的年產量超過4億KVA,約占全部變壓器年產量近40%。2010年中國變壓器產量達到12.23億KVA,按照40%比例計算,估計2010年新增配電變壓器產量達5.34億KVA。2010年配電變壓器制造業實現產值約425.18億元,同比增長18.84%。

隨著中國“節能降耗”政策的不斷深入,國家鼓勵發展節能型、低噪音、智能化的配電變壓器產品。在網運行的部分高能耗配電變壓器已不符合行業發展趨勢,面臨著技術升級、更新換代的需求,未來將逐步被節能、節材、環保、低噪音的變壓器所取代。

主流的節能配電變壓器主要有節能型油浸式變壓器和非晶合金變壓器兩種。

油浸式配電變壓器按損耗性能分為S9、S11、S13系列,相比之下S11系列變壓器的空載損耗比S9系列低20%,S13系列變壓器的空載損耗比S11系列低25%。國家電網公司已經廣泛使用S11系列配電變壓器,并正在城網改造中逐步推廣S13系列,未來一段時間S11、S13系列油浸式配電變壓器將完全取代現有在網運行的S9系列。

非晶合金變壓器兼具了節能性和經濟性,其顯著特點是空載損耗很低,僅為S9系列油浸式變壓器的20%左右,符合國家產業政策和電網節能降耗的要求,是節能效果較理想的配電變壓器,特別適用于農村電網等負載率較低的地方。盡管國家發改委早于2005年開始鼓勵和推廣非晶合金變壓器,但受制于原材料非晶合金帶材產能不足的制約,中國非晶合金變壓器一直未進行大規模生產。在網運行使用的非晶合金變壓器占配電變壓器的比重僅為7%-8%,全國范圍內僅上海、江蘇、浙江等地區大批量采用非晶合金變壓器。

配電變壓器競爭激烈,面對原材料成本高的壓力,以及節能評估體系建設和市場監督管理的不足,選用節能變壓器所面臨的較高初次投入,使得節能變壓器的推廣帶來一定的困難。

中國變壓器節能標準政策發展起步雖晚,但步伐很快,隨著配電變壓器能效標準的進一步修訂和推進,將與國際上發達國家的最高能效標準處于同一水平。無論從能源節約,還是技術實力,中國的變壓器行業都將處于世界變壓器發展的前列。更為重要的是,變壓器的節能不僅僅體現在變壓器設備出廠所標定的損耗定值,用戶的全壽命周期管理模式的建立,對于變壓器的經濟運行管理,更能發揮產品節能的最大價值,從而實現變壓器節能的真正效益。

變壓器智能化的發展能夠在一定程度上實現電力資源的精細化管理,能夠在變壓器出現故障時實現遠程報警,確保電網運行穩定性,另外,現有變壓器在運行過程中需要人工定期巡檢,人力成本較高,勞動強度較大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種智能變壓器,與變壓器本體配套安裝數據采集裝置,數據采集裝置間采集到的相關數據傳遞給智能組件,智能組件將收到的數據與預設數據進行比對,并將比對結果通過通訊模塊遠程傳遞給調度中心,同時實施報警,并指出故障原因和故障點,使調度中心能夠及時對變壓器進行維修,確保電網穩定運行。

為解決上述技術問題,本發明所采取的技術方案是:一種智能變壓器,包括變壓器本體、安裝在變壓器本體上的數據采集裝置、與數據采集裝置連接的智能組件和通訊模塊,所述智能組件與通訊模塊連接,所述智能組件包括變壓器監測主控單元、綜合測量單元、油色譜及微水監測單元、局部放電監測單元、鐵芯接地電流監測單元、聲學指紋監測單元、變壓器套管絕緣監測單元和有載調壓開關監測單元,所述數據采集裝置包括繞組光纖溫度傳感器、油溫傳感器、油位傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器,數據采集裝置還包括UHF傳感器、AE傳感器、HFCT傳感器、鐵芯接地電流傳感器、振動傳感器和套管末屏傳感器,所述數據采集裝置還包括與有載調壓開關監測單元連接的有載調壓開關振動和電流監測模塊,所述繞組光纖溫度傳感器、油溫傳感器、油位傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器信號輸出端連接綜合測量單元,所述變壓器本體上還設有與油腔連通的放油閥,放油閥連接油色譜及微水監測單元,所述UHF傳感器、AE傳感器和HFCT傳感器連接局部放電監測單元,所述鐵芯接地電流傳感器連接鐵芯接地電流監測單元,所述振動傳感器連接聲學指紋監測單元,所述套管末屏傳感器連接變壓器套管絕緣監測單元。

所述變壓器監測主控單元、綜合測量單元、油色譜及微水監測單元、局部放電監測單元、鐵芯接地電流監測單元、聲學指紋監測單元、變壓器套管絕緣監測單元和有載調壓開關監測單元采用同樣結構的監測單元,監測單元包括微處理器、同步動態隨機存儲器、內存、串口驅動電路和以太網控制,所述微處理器與同步動態隨機存儲器雙向通信,所述微處理器與內存雙向通信,所述微處理器與串口驅動電路雙向通信,所述微處理器與以太網控制器雙向通信,所述以太網控制器用于和通訊模塊實現雙向通信。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于:通過與變壓器本體配套安裝數據采集裝置,數據采集裝置間采集到的相關數據傳遞給智能組件,智能組件將收到的數據與預設數據進行比對,并將比對結果通過通訊模塊遠程傳遞給調度中心,同時實施報警,并指出故障原因和故障點,使調度中心能夠及時對變壓器進行維修,確保電網穩定運行,另外一方面,數據采集裝置能夠在智能組件驅動下自動運行,無需人工定期巡檢,節約勞動成本,降低勞動強度,通過及時監測,能夠及時反映變壓器的運行狀態,使變壓器始終運行在最佳狀態,降低損耗,節約能源。

附圖說明

圖1是本發明原理框圖;

圖2是監測單元原理圖。

具體實施方式

下面結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明,但是本發明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施,本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣,因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。

如圖1所示,本發明公開了一種智能變壓器,包括變壓器本體、安裝在變壓器本體上的數據采集裝置、與數據采集裝置連接的智能組件和通訊模塊,所述智能組件與通訊模塊連接,所述智能組件包括變壓器監測主控單元、綜合測量單元、油色譜及微水監測單元、局部放電監測單元、鐵芯接地電流監測單元、聲學指紋監測單元、變壓器套管絕緣監測單元和有載調壓開關監測單元,所述數據采集裝置包括繞組光纖溫度傳感器、油溫傳感器、油位傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器,數據采集裝置還包括UHF傳感器、AE傳感器、HFCT傳感器、鐵芯接地電流傳感器、振動傳感器和套管末屏傳感器,所述數據采集裝置還包括與有載調壓開關監測單元連接的有載調壓開關振動和電流監測模塊,所述繞組光纖溫度傳感器、油溫傳感器、油位傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器信號輸出端連接綜合測量單元,所述變壓器本體上還設有與油腔連通的放油閥,放油閥連接油色譜及微水監測單元,所述UHF傳感器、AE傳感器和HFCT傳感器連接局部放電監測單元,所述鐵芯接地電流傳感器連接鐵芯接地電流監測單元,所述振動傳感器連接聲學指紋監測單元,所述套管末屏傳感器連接變壓器套管絕緣監測單元。

所述變壓器監測主控單元、綜合測量單元、油色譜及微水監測單元、局部放電監測單元、鐵芯接地電流監測單元、聲學指紋監測單元、變壓器套管絕緣監測單元和有載調壓開關監測單元采用同樣結構的監測單元,監測單元(參見附圖2)包括微處理器、同步動態隨機存儲器、內存、串口驅動電路和以太網控制,所述微處理器與同步動態隨機存儲器雙向通信,所述微處理器與內存雙向通信,所述微處理器與串口驅動電路雙向通信,所述微處理器與以太網控制器雙向通信,所述以太網控制器用于和通訊模塊實現雙向通信.

在具體應用過程中,將本發明中的全部傳感器安裝在變壓器本體上,并將傳感器與對應智能組件中的監測單元對接,傳感器檢測到的模擬數據通過數據轉換電路傳遞給串口驅動電路傳遞給微處理器,微處理器將所采集的數據與預先存儲的設置數據進行比對,并將比對結果通過以太網控制器和通訊模塊傳遞給遠程服務器,并進行報警,另外一方面,本發明還可以通過遠程實現反饋控制,真正實現變壓器智能化管理。

總之,本發明通過與變壓器本體配套安裝數據采集裝置,數據采集裝置間采集到的相關數據傳遞給智能組件,智能組件將收到的數據與預設數據進行比對,并將比對結果通過通訊模塊遠程傳遞給調度中心,同時實施報警,并指出故障原因和故障點,使調度中心能夠及時對變壓器進行維修,確保電網穩定運行,另外一方面,數據采集裝置能夠在智能組件驅動下自動運行,無需人工定期巡檢,節約勞動成本,降低勞動強度,通過及時監測,能夠及時反映變壓器的運行狀態,使變壓器始終運行在最佳狀態,降低損耗,節約能源。

關 鍵 詞:
智能 變壓器
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