CN203455690U - 智能化变压器油压力在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能化变压器油压力在线监测装置，包括中央处理单元（1）、油压采集单元（2）、供电单元（4）、存储单元（6），所述油压采集单元（1）与油压传感器相连，所述油压采集单元（2）、供电单元（4）和存储单元（6）均与中央处理单元（1）相连，还包括与中央处理单元（1）相连的通讯单元（3）。本实用新型可以与远程的智能化变压器监控后台通信进行人机交互，及时上传监测信息，同时接受其他***的相关数据和指令，调整自身的运行状态，保证变压器在安全、可靠、经济条件下运行，具有实施容易、使用方便、成本低、智能化水平高等优点。

Description

智能化变压器油压力在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种油压力在线监测装置，尤其涉及一种智能化变压器油压力在线监测装置。

背景技术

油浸式变压器是电力***中常用的重要设备。为了保证设备安全可靠运行，油浸式变压器通常会配备油压力释放阀，用以当变压器内部压力突升后油压力的泄放。随着电力***对智能化水平和运行可靠性要求的提高，发展智能化变压器已经成为一种趋势。而智能化变压器对变压器油压力监测设备提出了新的需求：能够在智能***环境下，通过网络与其它设备或***进行交互，即设备运行过程中可以利用压力传感器实时收集油压信息，自动分析油压监测装置目前的工作状态，并通过标准化通讯网络与其他***实时交互信息，同时接受其他***的相关数据和指令，调整自身的运行状态,保证变压器在安全、可靠、经济条件下运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可以通过网络与其它设备或***进行交互的智能化变压器油压力在线监测装置。

为实现上述目的，本实用新型的智能化变压器油压力在线监测装置，包括中央处理单元、油压采集单元、供电单元、存储单元，上述油压采集单元与油压传感器相连，上述油压采集单元、供电单元和存储单元均与中央处理单元相连，还包括与中央处理单元相连的通讯单元。在现有技术中，发明人发现现有的油压监测设备技术水平、油压智能化程度普遍较低，其一般包括微处理器、油压采集单元、跳闸接点、供电单元等，仅可以基本满足本地监测功能，但是难以与智能化变压器的标准化通讯网络进行集成，不能通过网络与其它设备或***进行交互，无法满足智能化变压器的上述要求。基于上述问题，本方案中，智能化变压器油压力在线监测装置设置有通讯单元，可以与远程的智能化变压器监控后台通信进行人机交互，及时上传监测信息，同时接受***的相关数据和指令，调整自身的运行状态,保证变压器在安全、可靠、经济条件下运行，具有较高的智能化水平。

作为本实用新型的进一步改进，上述智能化变压器油压力在线监测装置还包括与中央处理单元相连的跳闸接点。本方案中，智能化变压器油压力在线监测装置可以工作在远程模式和本地模式两种模式下，一般情况下其工作在远程模式下，油压采集单元采集安装在变压器油箱上的油压传感器传送来的油压力信号并发送给中央处理单元，中央处理单元处理后经通讯单元发送给远程的智能化变压器监控后台，智能化变压器监控后台进行判断，如果满足跳闸条件则向智能化变压器油压力在线监测装置发送跳闸指令，跳闸指令由通讯单元接收后转发给中央处理单元，中央控制单元根据跳闸指令控制跳闸接点的接通和断开，进而控制变压器的跳闸。远程模式下，智能化变压器油压力在线监测装置通过通讯单元与远程的智能化变压器监控后台通信进行人机交互，便于远程的智能化变压器监控后台进行监控，具有较高的智能化水平。智能化变压器油压力在线监测装置可以自动检测通讯状态，当发生网络故障时，智能化变压器油压力在线监测装置运行在本地模式下，其作为常规油压监测装置使用，油压采集单元采集安装在变压器油箱上的油压传感器传送来的油压力信号并发送给中央处理单元，中央处理单元通对比采集到的油压力信号和设定的油压力阈值，从而控制跳闸接点的接通和断开，进而控制变压器的跳闸。变压器的安全运行非常重要，仅靠本地控制变压器的跳闸与合闸一方面存在一些安全隐患，另一方面也不能及时反馈信息到***或相关人员。本方案中，变压器的跳闸和合闸可以通过远程的智能化变压器监控后台控制，其运行状态可以被远程监控，大大提高了变压器运行的安全性以及管控的便利性。

进一步，上述智能化变压器油压力在线监测装置还包括显示单元、控制单元，上述显示单元和控制单元均连接到中央处理单元上，显示单元用于本地显示油压力数值、设备参数，控制单元用于提供现场控制功能。

优选的，上述显示单元和控制单元为触摸显示屏。

进一步，上述智能化变压器油压力在线监测装置还包括与中央处理单元相连的看门狗电路，以提高本装置的可靠性，防止工作时出现死机情况。

优选的，上述通讯单元为RS485接口单元。

优选的，上述通讯单元为以太网通讯单元。

进一步，上述智能化变压器油压力在线监测装置还包括屏蔽外壳，上述跳闸接点设置在屏蔽外壳上。

优选的，上述屏蔽外壳采用不锈钢材料制成，可以有效屏蔽变压器周围强电磁场环境的干扰。

相对于现有技术，本实用新型具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型通过通讯单元与远程的智能化变压器监控后台通信，实现远程的智能化变压器监控后台的远程监控、远程控制变压器的跳闸等人机交互，具有较高的智能化水平；

2、本实用新型提供远程模式和本地模式两种运行模式，两种模式之间可以实现自动转换，通讯正常时，运行在远程模式下，定时上传油压监测数据，由智能化变压器监控后台给出判断结果，供运行人员参考；通讯异常时，自动启动本地模式，作为常规油压监测设备使用，通过设定的油压力阈值控制跳闸接点的接通和断开，进而控制变压器的跳闸，通用性强、使用方便；

3、本实用新型采用全封闭结构，防护性能按满足IP65标准要求，屏蔽外壳材料为不锈钢，且外壳上通讯接口的塑料将传输信号与屏蔽外壳隔离，可以有效屏蔽变压器周围强电磁场环境对信号的干扰；

4、本实用新型具有信息转换和通讯功能，支持 IEC61850通讯方式，可以直接与智能化变压器标准化通讯网络连接；

5、本实用新型实施容易、使用方便、成本低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为通讯单元的连接示意图。

图例说明：1、中央处理单元； 2、油压采集单元； 3、通讯单元； 4、供电单元； 5、跳闸接点；  6、存储单元；  7、显示单元；  8、控制单元；  9、看门狗电路。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

【实施例1】

如图1所示，本实施例的智能化变压器油压力在线监测装置，具有包括用于隔绝电磁干扰、固定内部器件的屏蔽外壳，屏蔽外壳上设置有用于变压器跳闸、合闸的跳闸接点5， 屏蔽外壳内部设置有中央处理单元1、用于采集油压的油压采集单元2、用于与远程的智能化变压器监控后台通信的通讯单元3、供电单元4、用于存储历史油压数据的存储单元6，上述油压采集单元1与油压传感器相连，上述油压采集单元2、通讯单元3、供电单元4、跳闸接点5、存储单元6均连接到中央处理单元1上。本实施例中，中央处理单元1主要实现***的油压信号的处理、判断以及跳闸接点5的控制以及***的总体控制，可以采用一般的微处理器、FPGA、CPLD等控制芯片；存储单元6用于存储历史油压数据，为变压器跳闸事故原因提供连续跟踪的油压力数据，可采用一般的内存、硬盘等通用存储器，也可采用一些专用存储装置；通讯单元3可以为有线通信单元，如以太网通信单元、光纤通信单元，也可以为无线通信单元。跳闸接点5即为变压器的跳闸接点/跳闸触点，根据中央处理单元1的指令实施跳闸或合闸。本实施例中，油压传感器与油压采集单元2可以有多种连接方式，如（1）可以通过增设zigbee通信模块与油压采集单元2无线相连，此时油压采集单元2也同样具有zigbee通信模块；（2）直接通过RS485线路与油压采集单元2相连，此时油压采集单元2对应为RS485通信电路；（3）直接与油压采集单元2相连，油压采集单元2还可以包括放大电路和AD转换电路等信号调理电路。传感器信号采集为自动监测、远程控制领域非常常见的技术，上述几种为几种常用的方式和电路，本实施例中不再赘述。

【实施例2】

在实施例1的基础上，本实施例的智能化变压器油压力在线监测装置，其中央处理单元1上还连接有显示单元7、控制单元8。该显示单元7和控制单元8为设置在屏蔽外壳上的触摸显示屏，随着触摸显示屏设备的普及，其成本不断降低，且使用也非常方便，触摸显示屏同时具有显示作用和提供控制功能，实现本地人机交互功能，可用于本地显示油压力数值、设备参数查看，历史记录查询等，并且可以将油压数据、通讯记录从本地拷贝出来。实际应用中，上述显示单元7和控制单元8也可以采用其他装置实现，例如显示单元7采用显示器、控制单元8采用按键等。

【实施例3】

在实施例1或2的基础上，本实施例的智能化变压器油压力在线监测装置还包括与中央处理单元1相连的看门狗电路9，防止智能化变压器油压力在线监测装置工作时出现死机情况，提高装置的可靠性。看门狗电路9可采用型号为MAX813L的芯片实现，该芯片内有一个 1.25V掉电告警门限检测器，可以实现：上电、掉电状态下的复位功能； WATCHDOG 输出功能；手动复位输入功能。

【实施例4】

在上述实施例基础上，本实施例中，智能化变压器油压力在线监测装置的通讯单元3使用RS485通信，通讯单元3为RS485接口单元，具体可采用MAX485芯片实现，屏蔽外壳上对应设置有rj45通讯接口，如图2所示，MAX485芯片的两个输出引脚A、B与rj45通讯接口的上下两个引脚相连，通讯单元3具有信息转换和通讯功能，支持 IEC61850通讯方式，支持该智能化变压器油压力在线监测装置直接与智能化变压器标准化通讯网络连接，按照IEC61850标准与智能化变压器监控后台交互。本方案中，采用RJ45接口，RJ45接口的塑料将传输信号与屏蔽外壳隔离，可以有效屏蔽变压器周围强电磁场环境对信号的干扰。

【实施例5】

本实施例与实施例4的区别在于，智能化变压器油压力在线监测装置的通讯单元3采用以太网通信单元，具体为一个PHY网络芯片，可以采用Realtek 8201BL或 Realtek 8139C/D芯片实现，采用PHY网络芯片时，其屏蔽外壳上对应设置有rj45通讯接口，且中央处理单元1和通讯单元3相配合，具有信息转换和通讯功能，支持 IEC61850通讯方式，支持该智能化变压器油压力在线监测装置直接与智能化变压器标准化通讯网络连接，按照IEC61850标准与智能化变压器监控后台交互。此外，本实施例中的油压采集单元2可采用型号为CS5460的功率/电能计量芯片，其接收来自油压传感器的电信号，并将该信号传送给中央处理单元1；中央处理单元1可采用Philips公司P89V51RD2型号的80C51微控制器；供电单元4可采用型号为 LM2576的芯片实现，为其他电路提供电源，并接受一个7-36V DC的宽范围电源输入；存储单元6可采用型号为AT25020的芯片实现。上述芯片的选择仅为优选实施例，对于本领域普通技术人员而言，芯片型号选择、电路的简单变换来实现电路的相同功能非常容易，因此实际应用中，上述各个单元的芯片选择、芯片的具体型号选择、电路的简单替换可以根据实际需求选择。

本实施例的智能化变压器油压力在线监测装置还采用全封闭结构，其屏蔽外壳上仅保留基本的接口，其屏蔽外壳采用不锈钢材料制成，可以有效屏蔽变压器周围强电磁场环境的干扰。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.智能化变压器油压力在线监测装置，包括中央处理单元（1）、油压采集单元（2）、供电单元（4）、存储单元（6），所述油压采集单元（1）与油压传感器相连，所述油压采集单元（2）、供电单元（4）和存储单元（6）均与中央处理单元（1）相连，其特征在于，还包括与中央处理单元（1）相连的通讯单元（3）。

2.根据权利要求1所述的智能化变压器油压力在线监测装置，其特征在于，还包括与中央处理单元（1）相连的跳闸接点（5）。

3.根据权利要求1或2所述的智能化变压器油压力在线监测装置，其特征在于，还包括显示单元（7）、控制单元（8），所述显示单元（7）和控制单元（8）均连接到中央处理单元（1）上。

4.根据权利要求3所述的智能化变压器油压力在线监测装置，其特征在于，所述显示单元（7）和控制单元（8）为触摸显示屏。

5.根据权利要求3所述的智能化变压器油压力在线监测装置，其特征在于，还包括与中央处理单元（1）相连的看门狗电路（9）。

6.根据权利要求3所述的智能化变压器油压力在线监测装置，其特征在于，所述通讯单元（3）为RS485接口单元。

7.根据权利要求3所述的智能化变压器油压力在线监测装置，其特征在于，所述通讯单元（3）为以太网通讯单元。

8.根据权利要求2所述的智能化变压器油压力在线监测装置，其特征在于，还包括屏蔽外壳，所述跳闸接点（5）设置在屏蔽外壳上。

9.根据权利要求8所述的智能化变压器油压力在线监测装置，其特征在于，所述屏蔽外壳采用不锈钢材料制成。

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