專利名稱：用于變壓器或者抽頭變換器的通用監(jiān)視和診斷控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 一般地涉及用于變壓器或者電抗器的控制系統(tǒng)和用于實 現(xiàn)對抽頭變換器的診斷的裝置以及用于實現(xiàn)這樣的診斷的方法。
背景技術(shù)：
已經(jīng)利用用于監(jiān)視和改變變壓器上的抽頭設(shè)置的控制系統(tǒng)來改 變成功率和效率水平。歷史上，控制系統(tǒng)沒有借助網(wǎng)絡(luò)連接來提供 非常需要的復(fù)雜的控制和監(jiān)視水平。有相對大量的控制機箱和裝備，其中本質(zhì)上為電子系統(tǒng)的控制 系統(tǒng)與當(dāng)前聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)并不兼容。希望將許多現(xiàn)有控制系統(tǒng)轉(zhuǎn) 換成可以易于例如通過網(wǎng)絡(luò)來遠程控制和監(jiān)視的格式。然而，這一 轉(zhuǎn)換所涉及到的問題是去除現(xiàn)有系統(tǒng)的控制系統(tǒng)和機箱并且用更新 的電子系統(tǒng)完全地更換它所涉及到的成本在材料和人力方面均對應(yīng) 地4艮高。例如，用于改變變壓器的抽頭設(shè)置的控制系統(tǒng)包括用于電子控 制和電子監(jiān)視的較大量的輸入和輸出信號。然而，生成的這些信號 具有特定格式、電壓電平、電流等。為了更換設(shè)備從而可以生成所 需信號格式，這既不實際而且成本也極高。在抽頭變換器的工作過程中，關(guān)鍵的是監(jiān)視抽頭變換器的操作 從而避免災(zāi)難性故障。在較大型的商業(yè)應(yīng)用中，例如由于抽頭設(shè)置 的不完全切換或者改變而可能在抽頭變換器中出現(xiàn)的熱度增加可能 迅速造成變壓器的災(zāi)難性故障。這可能給個體帶來危險，并且在變 壓器和關(guān)聯(lián)設(shè)備的更換成本以及客戶的停工期方面均使成本很高。因此， 一種有效監(jiān)視系統(tǒng)對于這些系統(tǒng)的安全運轉(zhuǎn)而言至關(guān)重 要。然而，許多當(dāng)前抽頭變換器的監(jiān)視系統(tǒng)與聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)不能很好地集成?，F(xiàn)有裝備中控制和監(jiān)視信號的眾多格式進一步使該挑戰(zhàn) 更為復(fù)雜。抽頭變換系統(tǒng)面臨的另 一 挑戰(zhàn)在于，即使在變壓器的正常使用 過程中，抽頭變換器中的各種觸點仍會在通過抽頭變換器切換電流 時隨時間而磨損。例如，用于抽頭變換器的觸點可能隨時間而碳化 或者在觸點的表面上形成碳沉積物。這是非常不利的，因為碳沉積 物往往絕纟彖或者增加對電流流動的電阻。就通常用于商業(yè)應(yīng)用的較 高電壓而言，發(fā)熱以及電弧會出現(xiàn)在這些電阻較高的位置。電弧產(chǎn) 生非常高的熱量，從而在觸點的表面上沉積更多碳。不良觸點所致 的過熱和電弧，如果被忽視則可能造成設(shè)備出現(xiàn)突難性故障。因而，希望有一種控制系統(tǒng)，其具有與現(xiàn)有控制信號格式集成 和/或用現(xiàn)有控制信號格式來改型的多功能性，并且同時可以與聯(lián)網(wǎng) 控制和監(jiān)視系統(tǒng)集成。還希望提供一種聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)和方法，其與現(xiàn)有抽頭變換系統(tǒng) 一起有效地使用以監(jiān)視抽頭設(shè)置的改變，并且用于在超過預(yù)設(shè)限制 時進入告警條件。還希望提供 一 種聯(lián)網(wǎng)診斷控制系統(tǒng)和方法，其可以與現(xiàn)有抽頭 變換系統(tǒng)集成，這將基本上最小化或者甚至防止抽頭變換器的碳化。發(fā)明內(nèi)容這些和其它目的在一個有利實施例中是通過提供一種聯(lián)網(wǎng)電子 控制系統(tǒng)來實現(xiàn)，該聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)可以與現(xiàn)有變壓器/電抗器完全地 集成到現(xiàn)有控制機箱中。根據(jù)本發(fā)明第 一 有利實施例的 一 種集成電子控制和監(jiān)視系統(tǒng)可 以包括電子板機架，該電子板機架包括主處理器板和各種外圍板。 設(shè)想這些板可以被配置用以處理各種類型和格式的模擬和數(shù)字輸入/ 輸出信號，使得這些信號可以直接耦合到電子控制系統(tǒng)。這提供了 可以在機架中組合和交換所有類型的板的優(yōu)勢。另外，可以在各板 上的任何信道單獨地配置各信號。例如，通過在兩個方向上工作的至以太網(wǎng)的串行通信，按照 TCP/IP經(jīng)由接口轉(zhuǎn)換器發(fā)送和接收各種控制和/或監(jiān)視信號。以這一 方式，就可以例如從遠程位置進行所有冷卻控制配置。還可以單獨 設(shè)置各冷卻器組的啟動/停止溫度。另外，可以包括在更高級冷卻控 制中包括組和/或從更高級冷卻控制中排除組，同時又可以調(diào)整用于 高級冷卻控制的溫度設(shè)置。出于監(jiān)視的目的，從電子控制系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)可以由OPC(用于 處理控制的對象鏈接和嵌入)服務(wù)器實現(xiàn)。此外，可以在個體的基 礎(chǔ)上遠程設(shè)置用于保護傳感器的告警和斷路限制。聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)還允許支持經(jīng)由CAN (控制局域網(wǎng)絡(luò))總線進行通信 的傳感器，例如Hydran,其中CAN傳感器可以直接配置于電子控制 系統(tǒng)中。當(dāng)電壓測量連接到變壓器電子控制系統(tǒng)時，可以經(jīng)由總線 通信利用LTC來調(diào)節(jié)電壓。還提供了 一種可以與現(xiàn)有設(shè)備集成的系統(tǒng)和方法，用于在例如 抽頭變換器操作之后監(jiān)視故障和向用戶通知故障。在抽頭變換器的操作過程中，當(dāng)抽頭變換器從 一 組觸點切換到 另一組觸點時，通常會有電弧，并且電流通過電阻器而進行旁路。 如果切換未完成，則可能出現(xiàn)經(jīng)過電阻器的電流和附加電弧。這可 能在設(shè)備機箱中造成溫度的驟然峰值形成，從而例如安裝的監(jiān)視系 統(tǒng)可能不能足夠快速地得出用以防止損壞設(shè)備的結(jié)論。因而，在另 一有利實施例中，安裝的控制系統(tǒng)可以發(fā)送告警，并且如果超過預(yù) 設(shè)閾值則甚至可以將變壓器斷路。為了實現(xiàn)這一點，獲得和存儲第一溫度測量，該第一溫度測量 包括在切換操作之時在抽頭變換器中測量的實際溫度。還獲得和存 儲將與抽頭變換操作有關(guān)的各種標準納入考慮之中的第二計算溫 度。將使用這兩個溫度作為用于在切換操作之后的一段時間在抽頭 變換器中進行的附加溫度測量的參考。例如，在切換操作之后，在 抽頭中測量溫度長達五分鐘是有利的。使用第二計算溫度來補償抽頭變換器可能生成附加熱量的多次操作是有利的。然而，如果抽頭變換器中的溫度增加超過預(yù)設(shè)增加 值，則系統(tǒng)可以在第一較低閾值水平進行告警，并且還可以在第二 較高閾值水平斷路。另外，提供了一種可以與現(xiàn)有設(shè)備集成的系統(tǒng)和方法，其用于 監(jiān)視變壓器/電抗器操作和抽頭變換器操作，以基本上防止抽頭變換 器碳化。例如，如果抽頭變換器在一個觸點上放置延長的時間段， 則觸點碳化的可能性明顯增加。
一旦碳化開始，觸點就受損，因此 診斷方法的 一 個目的在于基本上避免碳化。因而，設(shè)想觸點應(yīng)當(dāng)在特定位置僅保持所推薦的連接時間以避 免形成碳化。因此，測量特定觸點已經(jīng)處于一個位置的時間量，并 且將該時間量與推薦的連接時間做比較。當(dāng)在 一 個位置的測量時間 已經(jīng)達到所推薦的連接時間時，告警系統(tǒng)將向客戶通告運用抽頭變 換器的時機已到。還設(shè)想可以用不同方式計算所推薦的連接時間。例如，抽頭變 換器中的測量溫度將影響所推薦的連接時間，流過觸點的測量電流 也將影響所推薦的連接時間。設(shè)想溫度越高和電流越高，推薦的連 接時間將變得越短。或者測量的溫度越低和測量的電流越低，推薦 的連接時間將變得越長。應(yīng)當(dāng)注意推薦的連接時間例如在精細和路線(course)選擇器中 可以不同。還設(shè)想可能希望在為運用抽頭變換器而確定推薦時，將 觸點的 一 個和/或多個先前觸點位置納入考慮之中。重要的是系統(tǒng)知道特定抽頭變換器設(shè)計，因為觸點的移動依賴 于該設(shè)計。對于一些抽頭變換器類型，抽頭變換器位置的變化不足 以將精細觸點從一個位置移動到另一位置；有時候需要在相同方向 上的兩個操作。為了移動路線(切換)選擇器，有時需要在一個方 向上的大量操作。以下術(shù)語和定義應(yīng)當(dāng)適用于本申請如這里使用的術(shù)語"數(shù)據(jù)"意味著任何標記、信號、記號、符號、 域、符號集、表示以及代表無論持久還是暫時、無論可視、可聽、聲、電、磁、電磁或者另外方式表現(xiàn)的信息的任何一種或者多種其 它物理形式。如這里用來代表 一 個物理形式的預(yù)定信息的術(shù)語"數(shù) 據(jù)"應(yīng)當(dāng)視為涵蓋相同預(yù)定信息的一種或者多種不同物理形式的任
^T表示禾口^斤有表示。
如這里使用的術(shù)語"網(wǎng)絡(luò)"包括所有種類的網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)(包括 因特網(wǎng))，而不限于任何特定網(wǎng)絡(luò)或者互聯(lián)網(wǎng)。
術(shù)語"第一"和"第二"用來使一個單元、集合、數(shù)據(jù)、對象或者事 物區(qū)別于另一單元、集合、數(shù)據(jù)、對象或者事物，而不是用來指定 在時間上的相對位置或者布置。
如這里使用的術(shù)語"耦合(的)"、"耦合到"和"與......耦合"各意
味著在兩個或者更多設(shè)備、裝置、文件、程序、介質(zhì)、部件、網(wǎng)絡(luò)、 系統(tǒng)、子系統(tǒng)和/或裝置之間構(gòu)成以下各項中任 一 項或者多項的關(guān)系 (a)無論直接還是經(jīng)過一個或者多個其它設(shè)備、裝置、文件、程序、 介質(zhì)、部件、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)或裝置的連接；(b)無論直接還 是經(jīng)過一個或者多個其它設(shè)備、裝置、文件、程序、介質(zhì)、部件、 網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)或裝置的通信關(guān)系；和/或(c)其中任何一個或 者多個設(shè)備、裝置、文件、程序、介質(zhì)、部件、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、子系 統(tǒng)或裝置的操作完全地或者部分地依賴于任何一個或者多個其它設(shè) 備、裝置、文件、程序、介質(zhì)、部件、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)或裝置 的功能關(guān)系。
在一個有利實施例中，提供了一種用于改型的或者新的抽頭變 換器設(shè)備的抽頭變換器通用控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括用于容納各 種電子板的電子板機架和定位于電子板機架中的多個板，多個板被 選擇用以用不同方式發(fā)送模擬和/或數(shù)字信號到現(xiàn)有抽頭變換器設(shè)備 和/或從現(xiàn)有抽頭變換器設(shè)備接收模擬和/或數(shù)字信號。提供該系統(tǒng)使 得多個板各具有至少一個信道，而模擬和數(shù)字輸入和輸出信號借助 多個板經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接直接耦合到控制系統(tǒng)。進一步提供該系統(tǒng)以使 得模擬和數(shù)字輸入和輸出信號在各板上的各信道上是可單獨配置 的。在另 一有利實施例中，提供了 一種用于保護抽頭變換器的診斷 系統(tǒng)，該診斷系統(tǒng)包括定位用以檢測溫度變化的傳感器和表示在啟 動抽頭變換之前由傳感器測量的初始溫度的初始測量溫度。該系統(tǒng) 還包括根據(jù)將要發(fā)生的特定抽頭變換來計算的計算溫度值以及基于 初始測量溫度和計算溫度值來確定的生成告警時的閾值。該系統(tǒng)還 包括表示在已經(jīng)啟動抽頭變換之后由傳感器測量的實際溫度的第二 測量溫度。提供該系統(tǒng)以使得如果第二測量溫度超過閾值則由診斷 系統(tǒng)生成告警。
在又 一有利實施例中，提供了一種用于防止抽頭變換器中的電 觸點退化的診斷系統(tǒng)，該診斷系統(tǒng)包括用于測量觸點位置的觸點測 量設(shè)備和由觸點測量設(shè)備生成的表示觸點是斷開還是關(guān)閉的觸點信 號。該系統(tǒng)還包括與觸點可以閉合的最大時間量有關(guān)的閾值時間值 和用于接收觸點信號并且基于觸點信號來生成閉合時間值的控制 器。提供該系統(tǒng)以使得控制器比較閉合時間值與閾值時間值以確定 閉合時間值是否超過閾值時間值。該系統(tǒng)還包括由診斷系統(tǒng)生成的 表示已經(jīng)超過閾值時間值的告警;肖,lr 。
考慮到以下附圖和所附具體描述，本發(fā)明的其它目的及其特定 特征和優(yōu)點將變得更清楚。


圖1是本發(fā)明的一個有利實施例的框圖。
圖2是圖示了本發(fā)明另一有利實施例的根據(jù)圖1的框圖。
圖3是圖示了本發(fā)明又一有利實施例的根據(jù)圖1的框圖。 圖4A是根據(jù)圖1的本發(fā)明一個有利實施例的流程圖。 圖4B是根據(jù)圖4A的流程圖的延續(xù)部分。 圖5是根據(jù)圖1的本發(fā)明一個有利實施例的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖，其中相似標號在所有圖示中指代相應(yīng)結(jié)構(gòu)。圖1圖示了通用控制系統(tǒng)10的一個有利實施例，并且主要地包括變壓器(抽頭變換器和一個或者多個冷卻組)12、變壓器機箱14 和抽頭變換器控制系統(tǒng)16。變壓器(抽頭變換器和一個或者多個冷卻組)12在一個有利實 施例中具有溫度傳感器18，提供這些溫度傳感器用以感測抽頭變換 器附近的溫度以及變壓器頂部油溫和變壓器底部油溫。溫度傳感器 18可以包括實質(zhì)上任何類型的商業(yè)可用溫度傳感器。變壓器(抽頭變換器和一個或者多個冷卻組)12也可以用不同 方式配備有用于測量觸點(未示出)已經(jīng)閉合的總時間的觸點傳感 器22和用于測量經(jīng)過觸點的電流量的電流傳感器24。在一個實施例中，各種傳感器(即溫度傳感器18、觸點傳感器 22和電流傳感器24)所生成的信號可以經(jīng)由耦合26發(fā)送到處理器 板30，該處理器才反定位在位于才幾箱14內(nèi)部的電子才反才幾架28上。設(shè) 想各種傳感器可以例如經(jīng)由控制局域網(wǎng)絡(luò)總線與通用控制系統(tǒng)10通 信。處理器板30可以借助處理器板30可以附接到其上的總線32而 耦合到電子板機架28。在圖1中也描繪了外圍板1 (34)至外圍板n (34，)，這表示實質(zhì)上任何數(shù)目的各種外圍板(34, 34，)可以附接 到總線32并且基于特定應(yīng)用來選擇。處理器板30和外圍板(34, 34，)經(jīng)由耦合36以不同方式與變壓器(抽頭變換器和一個或者多個 冷卻器組)12通信。設(shè)想可以使相對廣泛的各種外圍板(34, 34，)可用以與現(xiàn)有抽 頭變換器和/或一個或者多個現(xiàn)有冷卻組通信。信號可以例如包括但 不限于發(fā)送和/或接收的各種廣泛信號格式的模擬和/或數(shù)字信號。這 一多功能性是有利的，因為可以從廣泛的各種外圍板(34， 34，)中 選擇以與各具有特定信號格式和結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有設(shè)備接口連接。接口轉(zhuǎn)換器38另外定位于站控制室。提供接口轉(zhuǎn)換器38以通 過網(wǎng)絡(luò)連4妄40按照TCP/IP發(fā)送和接收各種模擬和/或數(shù)字輸入和輸 出信號。網(wǎng)絡(luò)連接將電子板機架28耦合到OPC服務(wù)器。舉例而言但并 非限制，在 一 個優(yōu)選實施例中的網(wǎng)絡(luò)連接包括至以太網(wǎng)的串行通信。然而，還設(shè)想網(wǎng)絡(luò)連4妾40可以包^"例如以下連^妄其中的任何一個或 更多因特網(wǎng)，內(nèi)部網(wǎng)，LAN (局域網(wǎng))，WAN (廣域網(wǎng))或者 MAN(城域網(wǎng))，幀中繼連接，高級智能網(wǎng)(AIN)連接，同步光 纖網(wǎng)(SONET )連接，數(shù)字T1、T3或者El線路，數(shù)字數(shù)據(jù)服務(wù)(DDS ) 連接，DSL(數(shù)字用戶線)連接，ATM (異步傳輸模式)連接，F(xiàn)DDI (光纖分布數(shù)據(jù)接口 )或者CDDI (銅線分布數(shù)據(jù)接口 )連接。在滿足某些標準時，抽頭變換器控制系統(tǒng)16還可以生成告警42?，F(xiàn)在參照圖2，具體圖示了處理器板30。在這一特定實施例中， 示出了溫度信號44、電壓信號46、觸點信號48和電流信號50被耦 合26到處理器板30。應(yīng)當(dāng)注意可以單獨或者在任何組合中利用圖1 所示各種傳感器中的任何傳感器。還應(yīng)當(dāng)注意盡管示出了所有溫度 信號被耦合26到處理器板30，但是設(shè)想任何或者所有信號可以改為 按照需要耦合到外圍板(34， 34，)。在處理器板30上圖示了與在抽頭變換操控之前獲取的初始溫度 測量有關(guān)的第一閾值溫度52。在抽頭變換操控之后進一步在所選時 間段(例如五分鐘)測量溫度，但是可以包括任何所需的時間段。 第二溫度測量與第一閾值溫度做比較，如果超過第一閾值54，則可 以生成溫度告警信號56。在圖2中還圖示了閾值時間值58,其可以包括觸點(未示出) 已經(jīng)閉合的總時間值。該總時間值在 一 個有利實施例中可以將抽頭 變換器處或者附近的測量溫度、觸點已經(jīng)閉合的時間以及經(jīng)過觸點 的電流總量納入考慮之中。這些測量各自可以影響總時間值。如果 超過閾值時間值(60)，則可以生成觸點告警信號62。在圖2中還圖示了第二溫度閾值64，其與在抽頭變換操控之前 獲取的初始溫度測量有關(guān)，并且還包括對將要發(fā)生的一個或者多個 操控的補償。如果在抽頭變換器操控之后獲取的溫度測量超過第二溫度閾值66,則可以生成供電中斷信號68以便中斷對設(shè)備的供電， 從而防止設(shè)備損壞和/或?qū)ζ溥^度磨損。盡管圖示了這些各種計算由處理器板30在本地執(zhí)行，但是設(shè)想 這些計算可以由外圍卡(34， 34，)或者利用其作用是發(fā)送數(shù)據(jù)到變 壓器(抽頭變換器和一個或者多個冷卻組)12以及從變壓器(抽頭 變換器和一個或者多個冷卻器組)12發(fā)送數(shù)據(jù)的各種板由抽頭變換 器控制系統(tǒng)16以不同方式執(zhí)行。在圖2中還圖示了冷卻控制信號80，該冷卻控制信號可以例如 包括用于控制各種冷卻組的各冷卻器82啟動/停止溫度。最后示出了 抽頭變換器控制信號84，其經(jīng)由總線32發(fā)送到各種板30、 34、 34， 中的任何板。現(xiàn)在參照圖3，具體圖示了抽頭變換器控制系統(tǒng)16。 例如，示出了告警信號70經(jīng)由總線32a被發(fā)送到抽頭變換器控 制系統(tǒng)16,并且例如包括溫度告警信號56、觸點告警信號62和供 電中斷信號68。 一旦接收告警信號70,抽頭變換器控制系統(tǒng)16然 后可以采取適當(dāng)動作，包括生成特定告警或者中斷對抽頭變換器和 一個或者多個冷卻組12的供電，并且可以包括這樣的停機通知。請 注意，盡管圖示了告警生成是在抽頭變換器控制系統(tǒng)16中生成的， 但是設(shè)想它可以由處理器板30或者其它設(shè)備完成。圖示了數(shù)據(jù)信號72被發(fā)送到抽頭變換器控制系統(tǒng)16并且可以 包括結(jié)合圖2列舉的各種測量信號44、 46、 48和50。也圖示了可以 根據(jù)在抽頭變換操控之前獲取的初始溫度以及將要發(fā)生的特定操控 由系統(tǒng)來計算的第一溫度閾值74和第二溫度閾值76。取而代之，可 以按照用戶輸入的標準7 8來設(shè)置這些閾值中的任 一 閾值或者兩個閾 值。以這一 方式，提供了 一種可以例如與現(xiàn)有抽頭變換器設(shè)備和冷 卻組有效地和高效地集成的多功能控制系統(tǒng)。通常，電子板機架28 可以改型成抽頭變換器機箱14,這消除了對新設(shè)備重新布線或者安 裝的需要。事實上，設(shè)想還可以利用現(xiàn)有傳感器，這限制了對現(xiàn)有13控制配線重新布線的需要?，F(xiàn)在參照圖4A和圖4B,圖示了通用控制系統(tǒng)10的一個有利實 施例的流程圖。當(dāng)已經(jīng)接收應(yīng)當(dāng)發(fā)生抽頭變換操控這一信號時，執(zhí) 行對抽頭變換器102中的溫度進行測量的初始步驟。 一旦獲取這一 測量，在一個實施例中然后可以按照需要存儲該測量(104)。也設(shè)想可能希望確定將要發(fā)生的特定抽頭變換操控(106)以便 計算與特定抽頭變換操控有關(guān)的參考溫度108。然后可以存儲這一參 考溫度(110)。系統(tǒng)然后可以繼續(xù)基于初始溫度測量為將要出現(xiàn)的告警條件而 設(shè)置第一閾值(112)。另外，系統(tǒng)然后可以基于參考溫度值設(shè)置用 于供電中斷的第二閾值(114)。取而代之，設(shè)想可以按照來自一個 或者多個用戶的用戶直接輸入標準來實現(xiàn)兩個步驟112和114。這時，可以執(zhí)行特定抽頭變換(116)。在已經(jīng)實現(xiàn)抽頭變換之 后，設(shè)想在執(zhí)行操控之后的指定時間段(例如五分鐘，但不限于此) 測量抽頭變換器附近的溫度是有禾'j的。系統(tǒng)的下一步驟是確定所選時間段是否屆滿(118)。如果該時 間段已經(jīng)屆滿，則系統(tǒng)可以進行至結(jié)束120,直至將要發(fā)生另一抽頭 變換。然而，如果該時間段尚未屆滿，則系統(tǒng)進行至測量抽頭變換 器122附近的溫度。一旦獲得這 一 測量，系統(tǒng)然后可以確定所測量的溫度是否超過 第一閾值124。如果這種情況沒有發(fā)生，則系統(tǒng)返回到查詢時間段是 否屆滿(118)。如果溫度測量確實超過了第一閾值，則系統(tǒng)可以生 成和發(fā)送溫度告警(126)。在生成和發(fā)送溫度告警(126)之后，系統(tǒng)然后可以確定所測量 的溫度是否超過第二閾值128。如果沒有超過，則系統(tǒng)返回到查詢時. 間段是否屆滿(118)。然而，如果超過第二閾值，則系統(tǒng)然后可以 進行至發(fā)送斷^各(trip)信號?？蛇x地，系統(tǒng)還可以生成和發(fā)送中斷 通知(132)。系統(tǒng)然后可以結(jié)束(120),從而等待本地或者遠程 重置。現(xiàn)在參照圖5,圖示了系統(tǒng)IO所執(zhí)行的另一過程的流程圖。最初，系統(tǒng)確定代表觸點可以閉合的總時間的閾值(202)。系統(tǒng)可以將抽頭變換器中測量的溫度和經(jīng)過觸點的電流納入考慮之中。.系統(tǒng)然后執(zhí)4亍 一 系列測量，例如包括測量觸點已經(jīng)閉合的時間(204)、測量抽頭變換器中的溫度(206 )和測量經(jīng)過抽頭變換器 的電纟危(208 )。一旦已經(jīng)收集所有這樣的信息，系統(tǒng)然后可以基于測量的時間、 溫度和電流來生成閉合時間值(210)。各種測量各自影響該閉合時 間值。例如，溫度測量越高，閉合時間值將越短。另外，電流越低， 閉合時間值將越久。以這一方式，系統(tǒng)可以補償可能影響觸點碳化 的許多因素，從而基本上避免發(fā)生任何碳化。系統(tǒng)然后確定該閉合時間值是否超過閾值(212)。如果沒有超 過，則系統(tǒng)繼續(xù)以回到測量包括時間、溫度和電流的各種值。然而， 如果系統(tǒng)確定該閉合時間值確實超過閾值，則系統(tǒng)可以繼續(xù)生成告 警消息214 。告警消息可以包含需要訓(xùn)練或者改變觸點以避免碳化的 消息。應(yīng)當(dāng)注意盡管已經(jīng)按步驟序列描述和介紹了各種功能和方法， 但是提供該序列僅作為對有利實施例的說明，而并非必須按說明的 具體順序執(zhí)行這些功能。還設(shè)想這些步驟中的任何步驟可以刪除和/ 或相對于任何其它步驟來組合。此外，還設(shè)想根據(jù)應(yīng)用來利用這里 描述的所有或者任一部分功能可能是有利的。雖然已經(jīng)參照部件、特征等的特定布置描述了本發(fā)明，但是這 些并非旨在于窮舉所有可能的布置或者特征，而實際上對于本領(lǐng)域 技術(shù)人員而言可以發(fā)現(xiàn)許多其它修改和變換.。
權(quán)利要求
1.一種用于變壓器或者抽頭變換器的通用監(jiān)視和診斷控制系統(tǒng)，包括用于容納各種電子板的電子板機架；定位于所述電子板機架中的多個板，所述多個板被選擇用以用不同方式發(fā)送模擬和/或數(shù)字信號到現(xiàn)有變壓器和/或從所述現(xiàn)有變壓器接收模擬和/或數(shù)字信號；所述多個板各具有至少一個信道；所述模擬和數(shù)字輸入和輸出信號借助所述多個板經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接與所述控制系統(tǒng)直接耦合；所述模擬和數(shù)字輸入和輸出信號在各板上的各信道上可單獨配置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用控制系統(tǒng)，其中所述多個板包括 主處理器板和至少一個外圍板。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用控制系統(tǒng)，其中通過所述網(wǎng)絡(luò)按 照TCP/IP經(jīng)由接口轉(zhuǎn)換器發(fā)送和接收所述模擬和數(shù)字輸入和輸出信
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的通用控制系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)連接包 括至以太網(wǎng)的串行通信。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用控制系統(tǒng)，還包括至少一個傳感 器，其被定位用以檢測溫度變化和生成告警時的第 一 閾值溫度值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的通用控制系統(tǒng)，其中所述至少一個傳 感器經(jīng)由控制局域網(wǎng)絡(luò)總線與所述通用控制系統(tǒng)通信。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的通用控制系統(tǒng)，還包括中斷對所述抽 頭變換器的電力供應(yīng)時的第二閾值溫度值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的通用控制系統(tǒng)，其中經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)在 個體的基礎(chǔ)上遠程設(shè)置所述第 一 和第二閾值溫度值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的通用控制系統(tǒng)，其中經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)從遠程位置進行對用于所述變壓器的冷卻器組的冷卻控制配置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的通用控制系統(tǒng)，其中提供有多個冷 卻器組。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的通用控制系統(tǒng)，其中設(shè)置和控制所 述冷卻器組的啟動/停止，以使得最少使用的冷卻器組在所述第一溫 度閾值處啟動。
12. —種用于保護抽頭變換器的診斷系統(tǒng)，包括 傳感器，其定位用以檢測溫度變化；初始測量溫度，其表示在啟動抽頭變換之前所述傳感器所測量 的4刀始溫度；計算溫度值，其根據(jù)將要發(fā)生的特定抽頭變換而計算； 生成告警時的閾值，其基于所述初始測量溫度和所述計算溫度 值來確定；第二測量溫度，其表示在已經(jīng)啟動抽頭變換之后所述傳感器所 測量的實際溫度；如果所述第二測量溫度超過所述閾值，則由所述診斷系統(tǒng)生成 所述告警。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的診斷系統(tǒng)，還包括第二閾值，在所 述第二閾值以上將中斷經(jīng)過所述抽頭變換器的電力供應(yīng)流。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的診斷系統(tǒng)，其中所述第二閾值高于 所述第一閾值。
15. —種用于防止抽頭變換器中的電觸點退化的診斷系統(tǒng)，包括觸點測量設(shè)備，其用于測量觸點位置；觸點信號，其由所述觸點測量設(shè)備生成，表示所述觸點是斷開 還是閉合；閾值時間值，其與所述觸點可以處于所述接觸位置的最大時間 量有關(guān)；控制器，其用于接收所述觸點信號并且基于所述觸點信號來生成閉合肘間值；所述控制器比較所述閉合時間值與所述閾值時間值，以確定所述閉合時間值是否超過所述閾值時間值；告警消息，其由所述診斷系統(tǒng)生成，表示已經(jīng)超過所述閾值時 間值。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的診斷系統(tǒng)，還包括位于所述觸點的 附近用以測量溫度并且生成溫度信號的溫度傳感器，所述控制器接 收所述溫度信號并且基于所述閾值時間值和所述溫度信號兩者來確 定是否應(yīng)當(dāng)生成所述告警消息。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的診斷系統(tǒng)，其中所述溫度信號越高， 對于所述系統(tǒng)而言用以生成所述告警消,包-的所述閾值時間值必須越 短。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的診斷系統(tǒng)，還包括電流傳感器，用 以測量經(jīng)過所述觸點的電流并且生成電流信號，所述控制器接收所 述電流信號并且基于所述閾值時間值和所述電流信號來確定是否應(yīng) 當(dāng)生成所述告警消息。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的診斷系統(tǒng)，其中所述電流信號越高， 對于所述系統(tǒng)而言用以生成所述告警；肖,包、的所述閾值時間值必須越 短。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的診斷系統(tǒng)，還包括 溫度傳感器，位于所述觸點的附近用以測量溫度并且生成溫度信號；電流傳感器，用以測量流過所述觸點的電流并且生成電流信號； 所述控制器接收所述溫度信號和所述電流信號并且基于所述閾值時間值、所述溫度信號和所述電流信號來確定是否應(yīng)當(dāng)生成所述告警消息。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的診斷系統(tǒng)，其中所述溫度信號越高 和/或所述電流信號越高，對于所述系統(tǒng)而言用以生成所述告警;肖,包-的所述閾值時間值必須越短。
全文摘要
一種通用控制和診斷系統(tǒng)(10)，用于可以利用現(xiàn)有控制和抽頭變換器設(shè)備來改型的變壓器(12)，該系統(tǒng)提供了對該設(shè)備的遠程監(jiān)視和控制以及對與抽頭變換器關(guān)聯(lián)的各種標準的測量，以基本上最小化在操控過程中對設(shè)備的損壞而且基本上避免所連接的觸點的碳化。
文檔編號H01H9/00GK101405669SQ200780009845
公開日2009年4月8日 申請日期2007年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月21日
發(fā)明者B-O·斯特內(nèi)斯塔姆, G·安德森 申請人:Abb技術(shù)有限公司