一種變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置，包括單片機(jī)、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、溫度變送器、信號(hào)切換模塊、電阻信號(hào)接口、電流信號(hào)接口、電壓信號(hào)接口、采樣電阻、熱電阻、按鍵模塊、顯示模塊和電源模塊等；其中，所述熱電阻通過信號(hào)切換模塊與溫度變送器相連，溫度變送器的輸出端并聯(lián)一采樣電阻后與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連；電阻信號(hào)接口與信號(hào)切換模塊相連，電流信號(hào)接口并聯(lián)另一采樣電阻后與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連；電壓信號(hào)接口直接與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連；單片機(jī)輸入端分別與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊輸出端、按鍵模塊相連，單片機(jī)輸出端分別與信號(hào)切換模塊和顯示模塊相連。
【專利說明】一種變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置，屬于電力系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]主變油溫和繞組溫度是保證其穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵參數(shù)之一，通過測溫系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)這兩項(xiàng)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測，以此來達(dá)到監(jiān)測主變運(yùn)行狀態(tài)的目的。測溫系統(tǒng)主要由溫度傳感器1-1、油面溫度顯示器1-2、變送器1-3、電纜、后臺(tái)轉(zhuǎn)換器1-5及監(jiān)控中心機(jī)1-4等組成，如附圖1所示。也有一些早先的變電站，不通過變送器，直接把傳感器信號(hào)連接到測控裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再傳送到后臺(tái)。熱電阻是最常用的溫度傳感器，其原理是電阻值隨溫度變化而變化，常見的有Pt 100、Cu 100、Cu50等。變送器的作用是把傳感器輸出的壓力、電阻信號(hào)，轉(zhuǎn)換成電壓/電流信號(hào)，常見的信號(hào)有O飛V的電壓信號(hào)和4~20 mA電流信號(hào)兩種。電信號(hào)傳輸?shù)綔y控裝置后，經(jīng)過裝置內(nèi)的轉(zhuǎn)換器，把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成溫度數(shù)值供保護(hù)和測控使用，并上送到后臺(tái)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)測。
[0003]由于測溫系統(tǒng)存在多個(gè)環(huán)節(jié)，如果任一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都可以導(dǎo)致后臺(tái)顯示溫度出現(xiàn)偏差。即便各個(gè)環(huán)節(jié)的誤差都在允許范圍之內(nèi)，最不利的情況下，所有誤差正向疊加，也可能導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)較大偏差。目前故障排查的方法是用萬用表測量各環(huán)節(jié)的電信號(hào)，記錄并換算成溫度值。一個(gè)正常運(yùn)行的系統(tǒng)，各環(huán)節(jié)換算所得的溫度值應(yīng)一致，通過查找溫度值突變環(huán)節(jié)，就可以定位故障。但由于各個(gè)變電站所用的溫度變送器型號(hào)不一致，因而換算關(guān)系也不盡相同；現(xiàn)在測溫電阻中以Ptioo為主流，但其他測溫材料也有運(yùn)用，不同材料所對(duì)應(yīng)的溫度/電阻特性也不相同，這給故障的排查進(jìn)一步增加了難度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)換算及資料查閱在故障排查過程中占據(jù)60%以上的時(shí)間，成為快速準(zhǔn)確定位故障的主要制約因素。
[0004]有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研究，專門開發(fā)出一種變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置，本案由此產(chǎn)生。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置，提高測溫系統(tǒng)故障排查效率及準(zhǔn)確度。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是:
[0007]—種變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置，包括單片機(jī)、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、溫度變送器、信號(hào)切換模塊、電阻信號(hào)接口、電流信號(hào)接口、電壓信號(hào)接口、采樣電阻、熱電阻、按鍵模塊、顯示模塊和電源模塊等；其中，所述熱電阻通過信號(hào)切換模塊與溫度變送器相連，溫度變送器的輸出端并聯(lián) 一采樣電阻后與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連；電阻信號(hào)接口與信號(hào)切換模塊相連，電流信號(hào)接口并聯(lián)另一采樣電阻后與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連；電壓信號(hào)接口直接與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連；單片機(jī)輸入端分別與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊輸出端、按鍵模塊相連，單片機(jī)輸出端分別與信號(hào)切換模塊和顯示模塊相連，電源模塊分別為模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、溫度變送器和顯示模塊供電。
[0008]作為優(yōu)選，上述單片機(jī)采用51系列單片機(jī)，具體可以采用型號(hào)為STC90C51的單片機(jī)。
[0009]作為優(yōu)選，上述電源模塊包括12V可充電電池，以及并聯(lián)在可充電電池輸出端的5V電源芯片、24V電源芯片，5V電源芯片的輸出端與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊相連，24V電源芯片的輸出端與溫度變送器、顯示模塊相連。
[0010]作為優(yōu)選，上述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊采用型號(hào)為PCF8591的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片。
[0011]作為優(yōu)選，上述信號(hào)切換模塊采用繼電器切換。
[0012]作為優(yōu)選，上述采樣電阻采用250歐姆的高精度電阻。
[0013]作為優(yōu)選，上述溫度送變器采用型號(hào)為SBWZ的溫度送變器。
[0014]上述變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置工作時(shí)，先通過按鍵模塊進(jìn)行通道選擇:
[0015]當(dāng)選擇電阻通道時(shí)，先進(jìn)行“自檢”，單片機(jī)收到自檢信號(hào)后，控制信號(hào)切換模塊切換到熱電阻，“自檢”合格后進(jìn)入“測量”模式，繼電器切換到電阻信號(hào)接口，電阻信號(hào)通過接口和繼電器，輸入到溫度變送器，溫度變送器將電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，電流信號(hào)經(jīng)過250歐姆的高精度第一采樣電阻，轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，輸入到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊；當(dāng)選擇電流通道時(shí)，電流信號(hào)通過電流信號(hào)接口輸入，然后通過250歐姆的高精度第二采樣電阻，轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，輸入到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊；當(dāng)選擇電壓通道時(shí)，電壓信號(hào)直接通過電壓信號(hào)接口輸入到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊；上述轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)經(jīng)過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)供單片機(jī)讀取，單片機(jī)經(jīng)數(shù)據(jù)處理后，將各個(gè)電阻值等信號(hào)通過顯示單元將信息顯不出來。
[0016]本實(shí)用新型變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置，通過換算各環(huán)節(jié)電信號(hào)所代表的溫度值，將故障系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)逐環(huán)節(jié)進(jìn)行對(duì)比，可以快速發(fā)現(xiàn)故障位置，提高故障排查的準(zhǔn)確度；而且采用單片機(jī)可以瞬間完成溫度值換算，大幅提高了故障排查的效率。
[0017]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的變壓器測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)施例的變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)施例的變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖2所示，一種變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置，包括單片機(jī)1、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊2、溫度變送器3、信號(hào)切換模塊4、電阻信號(hào)接口 5、電流信號(hào)接口 6、電壓信號(hào)接口 7、第一采樣電阻8、第二采樣電阻9、熱電阻10、按鍵模塊11、顯示模塊12和電源模塊13等。其中，所述熱電阻10和電阻信號(hào)接口 5分別通過信號(hào)切換模塊4與溫度變送器3相連，溫度變送器3的輸出端并聯(lián)第一采樣電阻8后與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊2的輸入端相連；電流信號(hào)接口 6并聯(lián)第二采樣電阻9后與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊2的輸入端相連；電壓信號(hào)接口7直接與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊2的輸入端相連；單片機(jī)I輸入端分別與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊2輸出端、按鍵模塊11相連，單片機(jī)I輸出端分別與信號(hào)切換模塊4和顯示模塊12相連。上述變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置，通過換算各環(huán)節(jié)電信號(hào)所代表的溫度值，將故障系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)逐環(huán)節(jié)進(jìn)行對(duì)比，可以快速發(fā)現(xiàn)故障位置，提高故障排查的準(zhǔn)確度；而且采用單片機(jī)可以瞬間完成溫度值換算，大幅提高了故障排查的效率。
[0022]在本實(shí)施例中，所述電源模塊13輸入為12V可充電電池，輸出為5V和24V。通過LM2576芯片實(shí)現(xiàn)12V到5V的轉(zhuǎn)換，為模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊2供電；通過MC34063芯片實(shí)現(xiàn)12V到24V的轉(zhuǎn)換，為溫度變送器3和顯示模塊13供電。標(biāo)準(zhǔn)熱電阻10采用PtlOO，它在(TC時(shí)阻值為100歐姆，在100°C時(shí)它的阻值約為138.5歐姆。電阻信號(hào)接口 5、電流信號(hào)接口 6、電壓信號(hào)接口 7采用接插件引出接口。信號(hào)切換模塊4利用繼電器來實(shí)現(xiàn)，通過單片機(jī)I控制。當(dāng)選擇“自檢”模式時(shí)，切換到標(biāo)準(zhǔn)熱電阻10 ;當(dāng)選擇“測量”模式時(shí)，切換到電阻信號(hào)接口 5。溫度變送器采用SBWZ型號(hào)，對(duì)應(yīng)的測溫材料為PtlOO，量程為(Tl50°C，輸出為20πιΑ直流電流信號(hào)。模擬/數(shù)字模塊2要求被轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)取值為(T5V，模擬/數(shù)字模塊2內(nèi)的模擬/數(shù)字芯片選擇PCF8591，是一個(gè)單片集成、單獨(dú)供電、低功耗、8位CMOS數(shù)據(jù)獲取器件，PCF8591具有4個(gè)模擬輸入、I個(gè)模擬輸出和I個(gè)串行I2 C總線接口，轉(zhuǎn)換結(jié)果以I2C總線形式傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)。第一采樣電阻8和第二采樣電阻9均采用250 Ω高精度電阻。
[0023]本實(shí)用新型的單片機(jī)I可以選擇的51系列單片機(jī)，本實(shí)施例具體選擇型號(hào)為STC90C51的單片機(jī)，與傳統(tǒng)的8051單片機(jī)相比，具有更大的存儲(chǔ)空間。
[0024]按鍵模塊11采用普通的按鍵開關(guān)，包括6個(gè)按鍵，具體為:
[0025]Enter:對(duì)所選參數(shù)進(jìn)行確認(rèn),并執(zhí)行相應(yīng)功能；
[0026]Cancel:保留原始參數(shù),并返回到上一界面； [0027]丨\丨:改變位置變量數(shù)值，光標(biāo)移動(dòng)相應(yīng)數(shù)值；
[0028]+/-:根據(jù)光標(biāo)所在位置讀取數(shù)值，并進(jìn)行增減。
[0029]顯示模塊12采用型號(hào)為IXD12864的液晶顯示屏，提供4行、每行16字符的顯示空間。
[0030]上述變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置工作時(shí)，按下按鍵模塊11 “Enter”鍵，進(jìn)行通道選擇:
[0031]當(dāng)選擇電阻通道時(shí)，先進(jìn)行“自檢”，單片機(jī)I收到自檢信號(hào)后，控制信號(hào)切換模塊4切換到熱電阻10，“自檢”合格后進(jìn)入“測量”模式，繼電器切換4到電阻信號(hào)接口 5，電阻信號(hào)通過接口 5和繼電器，輸入到溫度變送器3，溫度變送器將電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，電流信號(hào)經(jīng)過250歐姆的高精度第一采樣電阻8，轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，輸入到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊2 ；
[0032]當(dāng)選擇電流通道時(shí)，電流信號(hào)通過電流信號(hào)接口 6輸入，然后通過250歐姆的高精度第二采樣電阻9，轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，輸入到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊2 ；
[0033]當(dāng)選擇電壓通道時(shí)，電壓信號(hào)直接通過電壓信號(hào)接口 7輸入到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊2 ；
[0034]上述轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)經(jīng)過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊2轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)供單片機(jī)I讀取，單片機(jī)經(jīng)數(shù)據(jù)處理后，將各個(gè)電阻值等信號(hào)通過顯示單元將信息顯示出來。
[0035]上述實(shí)施例和圖式并非限定本實(shí)用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專利范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置，其特征在于:包括單片機(jī)、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、溫度變送器、信號(hào)切換模塊、電阻信號(hào)接口、電流信號(hào)接口、電壓信號(hào)接口、采樣電阻、熱電阻、按鍵模塊、顯示模塊和電源模塊；其中，所述熱電阻通過信號(hào)切換模塊與溫度變送器相連，溫度變送器的輸出端并聯(lián)一采樣電阻后與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連；電阻信號(hào)接口與信號(hào)切換模塊相連，電流信號(hào)接口并聯(lián)另一采樣電阻后與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連；電壓信號(hào)接口直接與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連；單片機(jī)輸入端分別與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊輸出端、按鍵模塊相連，單片機(jī)輸出端分別與信號(hào)切換模塊和顯示模塊相連，電源模塊分別為模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、溫度變送器和顯示模塊供電。
2.如權(quán)利要求1所述的一種變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置，其特征在于:所述單片機(jī)米用51系列單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置，其特征在于:所述單片機(jī)采用型號(hào)為STC90C51的單片機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置，其特征在于:所述電源模塊包括12V可充電電池，以及并聯(lián)在可充電電池輸出端的5V電源芯片、24V電源芯片，5V電源芯片的輸出端與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊相連，24V電源芯片與溫度變送器、顯示模塊相連。
5.如權(quán)利要求1所述的一種變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置，其特征在于:所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊采用型號(hào)為PCF8591的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片。
6.如權(quán)利要求1所述的一種變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置，其特征在于:所述信號(hào)切換模塊采用繼電器切換。
7.如權(quán)利要求1所述的一種變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置，其特征在于:所述采樣電阻采用250歐姆的高精度電阻。
8.如權(quán)利要求1所述的一種變壓器測溫系統(tǒng)故障定位裝置，其特征在于:所述溫度送變器采用型號(hào)為SBWZ的溫度送變器。
【文檔編號(hào)】G01K15/00GK203798468SQ201420175774
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】凌光, 宣榮生, 倪錢杭, 王志亮, 徐國勇, 高林, 何強(qiáng) 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司紹興供電公司