CN214742281U - 一种用于变压器冷却用风机运行的监测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于变压器冷却用风机运行的监测***，包括：风机信号采集模块，第一监测控制模块和第二监测控制模块；风机信号采集模块包括风速检测器、温度检测器和电压电流采集器，风速检测器和温度检测器通过安装组件固定在支撑架上；第一监测控制模块包括第一外壳，以及设置于第一外壳内部的电源接口、电压转换器、第一显示模块、第一控制模块、交流接触器和第一通讯模块；第二监测模块包括第二外壳、内部电源、第二显示模块、第二控制模块和第二通讯模块，第二显示模块和第二控制模块与内部电源连接，第二控制模块的输出端连接第二显示模块。本实用新型通过设置交流接触器实现对风机的自动启停，自动化程度高。

Description

一种用于变压器冷却用风机运行的监测***

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，具体涉及一种用于变压器冷却用风机运行的监测***。

背景技术

变电站内风冷式变压器冷却风机的可靠运行关系着供电***稳定，通常风机的启动与投入是通过自动装置实现的，然而自动装置不具备识别风机是否运行的功能，如果风机已经损坏无法运行，将造成变压器不能得到有效的冷却。例如在吐鲁番炎热的夏季，地表温度可达75摄氏度的情况下，极有可能造成主变油位快速回升和主变油膨胀，从而导致一系列不可预测的事故。鉴于此，可知主变风机正常运行与否对变压器油的冷却至关重要，风机运行状态的实时监测尤为重要。

目前变压器风机如果因电机烧毁、轴承卡涩、叶片破损等各类问题导致风机不转或转动缓慢时，运维人员无法快速得到消息，需要去变电站内巡视才能发现。调查发现，目前市场上并没有一种能监测主变压器风机运行的相关产品。

因此，有必要提供一种新的用于变压器冷却用风机运行的监测***解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种用于变压器冷却用风机运行的监测***，其通过温度检测器实时监测变压器风机的运行，及时发现故障和及时维修，有力的保证了变压器风机的正常运行，通过自动断电能有效避免变压器风机受到损坏。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于变压器冷却用风机运行的监测***，包括：

风机信号采集模块，第一监测控制模块和第二监测控制模块；

所述风机信号采集模块包括风速检测器、温度检测器和电压电流采集器，所述风速检测器和温度检测器通过安装组件固定在支撑架上；

所述第一监测控制模块包括第一外壳，以及设置于第一外壳内部的电源接口、电压转换器、第一显示模块、第一控制模块、交流接触器和第一通讯模块；

所述第一显示模块嵌入安装在第一外壳上表面的显示窗口处，所述第一外壳的侧边设置电源接口和总电源开关，所述第一外壳的另一侧设置通信接口，所述总电源开关串联设置在电源接口的输出线路上，所述电压转换器的输出端连接第一显示模块和第一控制模块，所述交流接触器串联设置在风机的供电线路上，所述交流接触器的控制端连接第一控制模块的输出端；

所述第二监测控制模块包括第二外壳、内部电源、第二显示模块、第二控制模块和第二通讯模块，所述第二显示模块和第二控制模块与内部电源连接，所述第二控制模块的输出端连接第二显示模块，所述第二控制模块与第二通讯模块连接。

作为本实用新型的进一步技术方案为，所述支撑架包括固定板，第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和第二侧板垂直固定在所述固定板的一侧，所述固定板的另一侧设置用于与风机固定的槽型孔，所述安装组件包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板设置在第一侧板和第二侧板的上方并与固定板固定，所述第二安装板设置在第一侧板和第二侧板的下方，所述第一安装板和第二安装板通过螺栓与固定板连接。

作为本实用新型的进一步技术方案为，所述第一控制模块还连接调速器，所述调速器与风机的供电线路连接，所述调速器的调速旋钮设置在第一外壳的上端，所述第一监测控制模块和第二监测控制模块均设置复位按钮。

作为本实用新型的进一步技术方案为，所述第一监测控制模块和第二监测控制模块的还连接第一报警模块和第二报警模块。

作为本实用新型的进一步技术方案为，所述第一安装板设置第一安装螺孔，所述第二安装板上设置第二安装螺孔，所述支撑架上设置安装孔，第一安装板和第二安装板通过螺栓与支撑架固定连接。

作为本实用新型的进一步技术方案为，所述第一通讯模块和第二通讯模块采用lora天线。

作为本实用新型的进一步技术方案为，所述第一控制模块为STM32F407ZGT6 型号的控制器，所述第一显示模块和第二显示模块采用分辨率为800*480的MCU 电容触摸屏，所述温度检测器为型号为TH10S-B型号的温度检测器，所述风速检测器为RS485接口的风速检测器。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型实施例中，第一监测控制模块可对前端多个风机状态进行监测，以保证变压器组正常散热，通过在风机上设置风机信号采集模块对风机的运行电压、电流、风速和温度进行检测，获取风机的运行状态，第一监测控制模块可以通过第一控制模块实现对过压、过温情况进行控制，通过设置电压上限值、温度上限值实现对风机的控制；

2、第二监测控制模块采用无线通讯方式与第一监测控制模块通讯，第二监测控制模块可实现手持远程控制，方便检修和维护第二监测控制模块采用内置电源的方式供电，便于携带；

3、第一显示模块用于对风机的运行状态进行显示，可通过设置实现对参数的设定，第一显示模块采用触摸式电容屏，操作方便；

4、第二显示模块接收第一监测控制模块的监测数据并显示，通过设置按钮进行参数的远程设置，第一监测控制模块和第二监测控制模块通过第一通讯模块和第二通讯模块实现数据的实时同步的传输，第二监测控制模块可以通过手动控制按钮对风机的启停进行控制，当风机的电压或温度超过设定的上限值时，第一监测控制模块对交流接触器进行控制，使得设置在风机供电线路上的交流接触器断开，风机停止运行；

5、本实用新型通过设置交流接触器可实现对风机的自动启停，当发生过压或过温情况时，不需要人工进行启停操作，操作方便，自动化程度高。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于变压器冷却用风机运行的监测***结构图；

图2为本实用新型的一种用于变压器冷却用风机运行的监测***原理框图；

图3为本实用新型提出的风机信号采集模块结构图；

图4为本实用新型的一具体实施例结构图。

附图标记说明：

10-风机信号采集模块，20-第一监测控制模块，30-第二监测控制模块，50- 支撑架，40-安装组件

101-风速检测器、102-温度检测器，103-电压电流采集器；

201-第一外壳，202-电压转换器、203-第一显示模块、204-第一控制模块、 205交流接触器，206第一通讯模块；

211-显示窗口，212-电源接口，213-总电源开关，214-通信接口，215- 调速旋钮；

301-第二外壳、302-内部电源、303-第二显示模块、304-第二控制模块， 305-第二通讯模块；

401-第一安装板，402-第二安装板；

501-固定板，502-第一侧板，503第二侧板；

502-第一侧板，503-第二侧板；

511-槽型孔，512-安装凹槽。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

如图1和图2所示，本实用新型公开的一种用于变压器冷却用风机运行的监测***，包括：风机信号采集模块10，第一监测控制模块20和第二监测控制模块30；所述风机信号采集模块10包括风速检测器101、温度检测器102和电压电流采集器103，所述风速检测器101和温度检测器102通过安装组件40固定在支撑架上50；所述第一监测控制模块20包括第一外壳201，以及设置于第一外壳201内部的电压转换器202、第一显示模块203、第一控制模块204、交流接触器205和第一通讯模块206；

所述第一显示模块203嵌入安装在第一外壳201上表面的显示窗口211处，所述第一外壳201的侧边设置电源接口212和总电源开关213，所述第一外壳 201的另一侧设置通信接口214，所述总电源开关213串联设置在电源接口212 的输出线路上，所述电压转换器202的输出端连接第一显示模块203和第一控制模块204，所述交流接触器205串联设置在风机的供电线路上，所述交流接触器205的控制端连接第一控制模块204的输出端；

所述第二监测控制模块30包括第二外壳301、内部电源302、第二显示模块303、第二控制模块304和第二通讯模块305，所述第二显示模块303和第二控制模块304与内部电源302连接，所述第二控制模块304的输出端连接第二显示模块303，所述第二控制模块304与第二通讯模块305连接。

本实用新型实施例中，第一监测控制模块可对前端多个风机状态进行监测，以保证变压器组正常散热，通过在风机上设置风机信号采集模块对风机的运行电压、电流、风速和温度进行检测，获取风机的运行状态，第一监测控制模块可以通过第一控制模块实现对过压、过温情况进行控制，通过设置电压上限值、温度上限值实现对风机的控制；第二监测控制模块采用无线通讯方式与第一监测控制模块通讯，第二监测控制模块可实现手持远程控制，方便检修和维护第二监测控制模块采用内置电源的方式供电，便于携带。

第一显示模块用于对风机的运行状态进行显示，可通过设置实现对参数的设定，第一显示模块采用触摸式电容屏，操作方便，第二显示模块接收第一监测控制模块的监测数据并显示，通过设置按钮进行参数的远程设置，第一监测控制模块和第二监测控制模块通过第一通讯模块和第二通讯模块实现数据的实时同步的传输，第二监测控制模块可以通过手动控制按钮对风机的启停进行控制，当风机的电压或温度超过设定的上限值时，第一监测控制模块对交流接触器进行控制，使得设置在风机供电线路上的交流接触器断开，风机停止运行。

本实用新型实施例中，通过设置交流接触器可实现对风机的自动启停，当发生过压或过温情况时，不需要人工进行启停操作，操作方便，自动化程度高。

参见图3和图4，本实用新型实施例中，支撑架50包括固定板501，第一侧板502和第二侧板503，所述第一侧板502和第二侧板503垂直固定在所述固定板501的一侧，所述固定板501的另一侧设置用于与风机固定的槽型孔511，所述安装组件40包括第一安装板401和第二安装板402，所述第一安装板401 设置在第一侧板502和第二侧板503的上方并与固定板501固定，所述第二安装板402设置在第一侧板502和第二侧板503的下方，所述第一安装板401和第二安装板402通过螺栓与固定板501连接。在固定板501上还设置用于安装温度检测器102的安装凹槽512，第二安装板402通过螺栓将温度检测器102固定在安装凹槽512内部。

本实用新型实施例中，第一控制模块还连接调速器，所述调速器与风机的供电线路连接，所述调速器的调速旋钮215设置在第一外壳201的上端，所述第一监测控制模块和第二监测控制模块均设置复位按钮。通过设置调速旋钮对风机的供电电压进行选择，实现对风速的控制。

本实用新型实施例中，电压电流采集器用于对风机的供电电压信号和电流信号进行检测；所述电压采集模块、风速检测器和温度监测器的输出端连接第一控制模块，所述第一监测控制模块上设置调速模块，所述调速模块通过调节输出电压对风机转速进行调节。

本发明实施例中，第一监测控制模块和第二监测控制模块的还连接第一报警模块和第二报警模块。第一安装板设置第一安装螺孔，所述第二安装板上设置第二安装螺孔，所述支撑架上设置安装孔，第一安装板和第二安装板通过螺栓与支撑架固定连接。

第一通讯模块和第二通讯模块采用lora天线。第一控制模块为 STM32F407ZGT6型号的控制器，第一显示模块和第二显示模块采用分辨率为 800*480的MCU电容触摸屏，温度检测器为型号为TH10S-B型号的温度检测器，风速检测器为RS485接口的风速检测器。

本实用新型对变压器外部设置的风机运行状态进行监测，能够获得较精准的监测数据和参数，实现了监测单元的稳定安装，能够及时获得风机的运行参数，实现对于风机的及时监测，报警，以及运行异常时的防护操作；能够同时监测多个风机，在其中一个或多个运行异常时，通过监控中心，及时将异常风机进行关机处理，减少了电力***异常造成的损失，确保了电力***的正常运行，保障了人民的正常供电。

正常情况下变压器风机的风机轴承运行温度为40℃左右，风机绕组可承受的温度为120℃(A级)-150℃(F级)。本实用新型提供的一种用于变压器冷却用风机运行的监测***的工作流程如下：当变压器风机的风机轴承的运行温度小于等于40℃时，风机运行正常，终端显示实际温度值；当变压器风机的风机轴承的运行温度大于40℃且小于等于80℃时，报警装置发出温度异常警报声，同时终端显示实际温度值，运维人员及时通知检修人员进行检修；当变压器风机的风机轴承的运行温度大于80℃时，报警装置发出温度过高警报声，同时终端显示实际温度值，运维人员及时通知检修人员进行检修，在这个过程中，温度开关自动切断风机的电源，风机停止工作。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种用于变压器冷却用风机运行的监测***，其特征在于，包括：

风机信号采集模块，第一监测控制模块和第二监测控制模块；

所述风机信号采集模块包括风速检测器、温度检测器和电压电流采集器，所述风速检测器和温度检测器通过安装组件固定在支撑架上；

所述第一监测控制模块包括第一外壳，以及设置于第一外壳内部的电源接口、电压转换器、第一显示模块、第一控制模块、交流接触器和第一通讯模块；

所述第一显示模块嵌入安装在第一外壳上表面的显示窗口处，所述第一外壳的侧边设置电源接口和总电源开关，所述第一外壳的另一侧设置通信接口，所述总电源开关串联设置在电源接口的输出线路上，所述电压转换器的输出端连接第一显示模块和第一控制模块，所述交流接触器串联设置在风机的供电线路上，所述交流接触器的控制端连接第一控制模块的输出端；

所述第二监测控制模块包括第二外壳、内部电源、第二显示模块、第二控制模块和第二通讯模块，所述第二显示模块和第二控制模块与内部电源连接，所述第二控制模块的输出端连接第二显示模块，所述第二控制模块与第二通讯模块连接。

2.根据权利要求1所述的用于变压器冷却用风机运行的监测***，其特征在于，所述支撑架包括固定板，第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和第二侧板垂直固定在所述固定板的一侧，所述固定板的另一侧设置用于与风机固定的槽型孔，所述安装组件包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板设置在第一侧板和第二侧板的上方并与固定板固定，所述第二安装板设置在第一侧板和第二侧板的下方，所述第一安装板和第二安装板通过螺栓与固定板连接。

3.根据权利要求1所述的用于变压器冷却用风机运行的监测***，其特征在于，所述第一控制模块还连接调速器，所述调速器与风机的供电线路连接，所述调速器的调速旋钮设置在第一外壳的上端，所述第一监测控制模块和第二监测控制模块均设置复位按钮。

4.根据权利要求1所述的用于变压器冷却用风机运行的监测***，其特征在于，所述第一监测控制模块和第二监测控制模块的还连接第一报警模块和第二报警模块。

5.根据权利要求2所述的用于变压器冷却用风机运行的监测***，其特征在于，所述第一安装板设置第一安装螺孔，所述第二安装板上设置第二安装螺孔，所述支撑架上设置安装孔，第一安装板和第二安装板通过螺栓与支撑架固定连接。

6.根据权利要求1所述的用于变压器冷却用风机运行的监测***，其特征在于，所述第一通讯模块和第二通讯模块采用lora天线。

7.根据权利要求1所述的用于变压器冷却用风机运行的监测***，其特征在于，所述第一控制模块为STM32F407ZGT6型号的控制器，所述第一显示模块和第二显示模块采用分辨率为800*480的MCU电容触摸屏，所述温度检测器为型号为TH10S-B型号的温度检测器，所述风速检测器为RS485接口的风速检测器。

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