CN113098140A - 一种智能配电变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能配电变压器，包括变压器主体，所述变压器主体内设置有绕组、用于对变压器主体的状态进行控制的控制装置、用于对变压器主体的运行状态进行实时监控的传感装置、处理器，所述控制装置、传感装置与所述处理器电连接，所述处理器电连接有过载短路检测电路、控制器保护电路，所述处理器的输出端电连接有显示装置，所述过载短路检测电路包括采样电阻、精密运算放大器，所述控制器保护电路包括过压保护单元电路、以及与过压保护单元电路串联的过流保护单元电路，所述过流保护单元电路与所述处理器的内部电路串联。本发明具有设计科学、结构合理、监控准确的优点，实现了配电变压器管理的智能化。
Description
技术领域
本发明涉及一种变压器，具体地说，涉及一种智能配电变压器。
背景技术
在配电网***中，变压器是重要设备，它直接和用电设备连接，分布广、数量多，容量大，总损耗(变压器损耗，用电设备损耗)大。配电变压器的安全经济运行和降低损耗(降低变压器损耗和用电设备损耗)对电网发展的影响重大。随着电力工业的不断发展，电网变得日趋复杂，而现有的变压器安全性、可靠性和监测水平都比较低，一旦发生状况，比如变压器遇到突发性电路故障或者遭遇破坏、盗窃时，都会影响电网的的正常供电，需要技术人员到现场去检查维修，效率低下，而且不够安全可靠，变压器无法起到智能化全面监控，且现有变压器内的处理器通常采用保险丝来防止后接电路短路或过载来保护处理器，存在保护响应反应慢的问题，现采用电路保护，现有的电路保护结构较复杂，使用不便。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供以下的技术方案：
本发明提供了一种智能配电变压器，
包括变压器主体，所述变压器主体内设置有绕组、用于对变压器主体的状态进行控制的控制装置、用于对变压器主体的运行状态进行实时监控的传感装置、处理器，所述控制装置、传感装置与所述处理器电连接，所述处理器电连接有过载短路检测电路、控制器保护电路，所述处理器的输出端电连接有显示装置，所述显示装置可实时显示所述传感装置的各项运行状态数值；
所述过载短路检测电路包括采样电阻、精密运算放大器，所述采样电阻与所述精密运算放大器可采集所述处理器内的电流信号，从而判断所述处理器内的电流是否超过额定值；
所述控制器保护电路包括过压保护单元电路、以及与过压保护单元电路串联的过流保护单元电路，所述过流保护单元电路与所述处理器的内部电路串联。
优选的，所述传感装置包括用于监测各绕组电压参数的电压传感模块、用于监测各绕组电流信号的电流互感模块、用于监测变压器主体油温的温度传感模块；
所述电压传感模块包括电压检测模块、电压数据处理模块以及第一传输模块，电压检测模块用于检测各绕组的电压参数；电压数据处理模块用于根据各绕组的电压参数，判断各绕组内的电压是否正常，第一传输模块用以将电压数据处理模块生成的数据传输至处理器内；
所述电流互感模块包括电流检测模块、电流数据处理模块以及第二传输模块，电流检测模块用于检测各绕组的电流信号；电流数据处理模块用于根据各绕组的电流信号，判断各绕组内的电流是否正常，第二传输模块用以将电流数据处理模块生成的数据传输至处理器内；
所述温度传感模块包括温度检测模块、温度数据处理模块以及第三传输模块，温度检测模块用于检测变压器主体油温；温度数据处理模块用于根据变压器主体油温，判断变压器主体内的油温是否正常，第三传输模块用以将温度数据处理模块生成的数据传输至处理器内。
优选的，所述过压保护单元电路包括一个桥式电路和一保险丝组成，所述保险丝连接在所述桥式电路的两平衡连接点之间，所述桥式电路的另两平衡连接点与外界电源相连。
优选的，所述变压器主体的外表面采用陶瓷结构，所述变压器主体的外表面设置有避雷针，所述避雷针与地面通过接地电缆连接。
优选的，所述过流保护单元电路包括依次串联的第一电阻、第一二极管、第二电阻、第二二极管，所述第二电阻的输入端与第二二极管的输出端之间并联有双极性闸管。
优选的，为提高所述过流保护单元电路的安全性，所述第一二极管、第二二极管上并联有光耦。
优选的，所述显示装置设置为显示屏，所述显示装置可通过导线设置在任意位置。
本发明有益效果
本发明与传统变压器相比，管理人员只要坐在办公室电脑前就可以对变压器主体运行可以实时监测，变压器主体的运行状况，电压、质量、负荷状况等随时可以调看，该变压器主体具有设计科学、结构合理、监控准确的优点，实现了配电变压器管理的智能化。
附图说明
图1为本发明工作原理图。
图2为本发明处理器工作原理图。
图3为本发明过流保护单元电路工作原理图。
图4为本发明过压保护单元电路工作原理图。
图5为本发明电压传感模块工作原理图。
图6为本发明电流互感模块工作原理图。
图7为本发明温度传感模块工作原理图。
附图标记说明：1-变压器主体，2-控制装置，3-传感装置，31-电压传感模块，311-电压检测模块，312-电压数据处理模块，313-第一传输模块，32-电流互感模块，311-电流检测模块，312-电流数据处理模块，313-第二传输模块，33-温度传感模块，331-温度检测模块，332-温度数据处理模块，333-第三传输模块，4-处理器，5-显示装置，6-过载短路检测电路，7-控制器保护电路，8-采样电阻，9-精密运算放大器，10-过流保护单元电路，101-第一电阻，102-第一二极管，103-第二电阻，104-第二二极管，105-双极性闸管，106-光耦，11-过压保护单元电路，111-桥式电路，112-一保险丝。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1-图7所示，本发明提供了一种智能配电变压器，
包括变压器主体1，所述变压器主体1内设置有绕组、用于对变压器主体1的状态进行控制的控制装置2、用于对变压器主体1的运行状态进行实时监控的传感装置3、处理器4，所述控制装置2、传感装置3与所述处理器4电连接，所述控制装置2设置为有载调压分接开关，所述处理器4电连接有过载短路检测电路6、控制器保护电路7，所述处理器4的输出端电连接有显示装置5，所述显示装置5可实时显示所述传感装置3的各项运行状态数值，所述显示装置5设置为显示屏，所述显示装置5可通过导线设置在任意位置，使操作人员在任意位置均可监测，提高操作人员监测的灵活性；
所述过载短路检测电路6包括采样电阻8、精密运算放大器9，所述采样电阻8与所述精密运算放大器9可采集所述处理器4内的电流信号，从而判断所述处理器4内的电流是否超过额定值；
所述控制器保护电路7包括过压保护单元电路11、以及与过压保护单元电路1111串联的过流保护单元电路10，所述过流保护单元电路10与所述处理器4的内部电路串联，所述过压保护单元电路11包括一个桥式电路111和一保险丝112组成，所述保险丝112连接在所述桥式电路111的两平衡连接点之间，所述桥式电路111的另两平衡连接点与外界电源相连，所述过流保护单元电路10包括依次串联的第一电阻101、第一二极管102、第二电阻103、第二二极管104，所述第二电阻103的输入端与第二二极管104的输出端之间并联有双极性闸管105，为提高所述过流保护单元电路10的安全性，所述第一二极管102、第二二极管104上并联有光耦106；
所述传感装置3包括用于监测各绕组电压参数的电压传感模块31、用于监测各绕组电流信号的电流互感模块32、用于监测变压器主体1油温的温度传感模块33；
所述电压传感模块31包括电压检测模块311、电压数据处理模块312以及第一传输模块313，电压检测模块311用于检测各绕组的电压参数；电压数据处理模块312用于根据各绕组的电压参数，判断各绕组内的电压是否正常，第一传输模块313用以将电压数据处理模块312生成的数据传输至处理器4内；
所述电流互感模块32包括电流检测模块321、电流数据处理模块322以及第二传输模块323，电流检测模块321用于检测各绕组的电流信号；电流数据处理模块322用于根据各绕组的电流信号，判断各绕组内的电流是否正常，第二传输模块323用以将电流数据处理模块322生成的数据传输至处理器4内；
所述温度传感模块33包括温度检测模块331、温度数据处理模块332以及第三传输模块333，温度检测模块331用于检测变压器主体1油温；温度数据处理模块332用于根据变压器主体1油温，判断变压器主体1内的油温是否正常，第三传输模块333用以将温度数据处理模块332生成的数据传输至处理器4内，
本发明过载短路检测电路6通过设置采样电阻8、精密运算放大器9，可采集处理器4内的电流信号，从而判断处理器4内的电流是否超过额定值，当其超过额定值时，输入信号的电压大于第一二极管102的反向击穿电压，第一二极管102被击穿，使电流通过第一二极管102和第二二极管104构成的支路，双极性闸管105的控制极也有分流，从而开启双极性闸管105，双极性闸管105的两个电极导通后电阻很小，相当于短路状态，这样，过压的输入信号直接被双极性闸管105的两个电极短路掉，阻止了过压的输入信号馈送到处理器4的内部电路，从而起到了处理器4保护作用；
本发明与传统变压器相比，管理人员只要坐在办公室电脑前就可以对变压器主体1运行可以实时监测，变压器主体1的运行状况，电压、质量、负荷状况等随时可以调看，该变压器主体1具有设计科学、结构合理、监控准确的优点，实现了配电变压器管理的智能化；
所述变压器主体1的外表面采用陶瓷结构，所述变压器主体1的外表面设置有避雷针，所述避雷针与地面通过接地电缆连接，变压器主体1在进行工作时，雷电被避雷针吸引到通过接地电缆吸引到地面上，避免变压器主体1遭受雷电的袭击，变压器主体1不容易受到损坏，不会影响对局部区域的供电，给电力工作者带来了极大的便利。
工作原理
本发明为一种智能配电变压器，各部件分布如图1-图7所示，使用时，
本发明与传统变压器相比，管理人员只要坐在办公室电脑前就可以对变压器主体1运行可以实时监测，变压器主体1的运行状况，电压、质量、负荷状况等随时可以调看，该变压器主体1具有设计科学、结构合理、监控准确的优点，实现了配电变压器管理的智能化，且，变压器主体1在进行工作时，雷电被避雷针吸引到通过接地电缆吸引到地面上，避免变压器主体1遭受雷电的袭击，变压器主体1不容易受到损坏，不会影响对局部区域的供电，给电力工作者带来了极大的便利。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种智能配电变压器，其特征在于，
包括变压器主体，所述变压器主体内设置有绕组、用于对变压器主体的状态进行控制的控制装置、用于对变压器主体的运行状态进行实时监控的传感装置、处理器，所述控制装置、传感装置与所述处理器电连接，所述处理器电连接有过载短路检测电路、控制器保护电路，所述处理器的输出端电连接有显示装置，所述显示装置可实时显示所述传感装置的各项运行状态数值；
所述过载短路检测电路包括采样电阻、精密运算放大器，所述采样电阻与所述精密运算放大器可采集所述处理器内的电流信号，从而判断所述处理器内的电流是否超过额定值；
所述控制器保护电路包括过压保护单元电路、以及与过压保护单元电路串联的过流保护单元电路，所述过流保护单元电路与所述处理器的内部电路串联。
2.根据权利要求1所述的一种智能配电变压器，其特征在于，
所述传感装置包括用于监测各绕组电压参数的电压传感模块、用于监测各绕组电流信号的电流互感模块、用于监测变压器主体油温的温度传感模块；
所述电压传感模块包括电压检测模块、电压数据处理模块以及第一传输模块，电压检测模块用于检测各绕组的电压参数；电压数据处理模块用于根据各绕组的电压参数，判断各绕组内的电压是否正常，第一传输模块用以将电压数据处理模块生成的数据传输至处理器内；
所述电流互感模块包括电流检测模块、电流数据处理模块以及第二传输模块，电流检测模块用于检测各绕组的电流信号；电流数据处理模块用于根据各绕组的电流信号，判断各绕组内的电流是否正常，第二传输模块用以将电流数据处理模块生成的数据传输至处理器内；
所述温度传感模块包括温度检测模块、温度数据处理模块以及第三传输模块，温度检测模块用于检测变压器主体油温；温度数据处理模块用于根据变压器主体油温，判断变压器主体内的油温是否正常，第三传输模块用以将温度数据处理模块生成的数据传输至处理器内。
3.根据权利要求1所述的一种智能配电变压器，其特征在于，
所述过压保护单元电路包括一个桥式电路和一保险丝组成，所述保险丝连接在所述桥式电路的两平衡连接点之间，所述桥式电路的另两平衡连接点与外界电源相连。
4.根据权利要求1所述的一种智能配电变压器，其特征在于，
所述变压器主体的外表面采用陶瓷结构，所述变压器主体的外表面设置有避雷针，所述避雷针与地面通过接地电缆连接。
5.根据权利要求1所述的一种智能配电变压器，其特征在于，
所述过流保护单元电路包括依次串联的第一电阻、第一二极管、第二电阻、第二二极管，所述第二电阻的输入端与第二二极管的输出端之间并联有双极性闸管。
6.根据权利要求5所述的一种智能配电变压器，其特征在于，
为提高所述过流保护单元电路的安全性，所述第一二极管、第二二极管上并联有光耦。
7.根据权利要求1所述的一种智能配电变压器，其特征在于，
所述显示装置设置为显示屏，所述显示装置可通过导线设置在任意位置。
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