本發(fā)明涉及一種800kVA以下的智能變壓器，其采樣監(jiān)控系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于800kVA以下電力變壓器和整流變壓器。

背景技術(shù)：

目前800kVA以下電力變壓器和整流變壓器，具有使用廣泛，安裝地點(diǎn)分散等特點(diǎn)，且沒有有效的監(jiān)控裝置，運(yùn)行維護(hù)靠人去變壓器前巡視需要大量的人力物力，還不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行變壓器的故障，影響供電的可靠性。造成維護(hù)費(fèi)用高，運(yùn)行安全系數(shù)低，所以在電氣運(yùn)行中達(dá)不到最佳效果。

現(xiàn)代電力系統(tǒng)和工業(yè)用電系統(tǒng)，越來(lái)越向智能化方向發(fā)展，原來(lái)傳統(tǒng)的維護(hù)管理方式已不能滿足運(yùn)行要求，尤其是現(xiàn)有800kVA以下電力變壓器和整流變壓器更不具備智能化監(jiān)測(cè)手段。

另外，各個(gè)廠家的變壓器使用比較分散，如果能通過監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)就能得到各個(gè)不同位置的變壓器信息，則對(duì)于管理和維護(hù)將非常方便。比如：通過監(jiān)測(cè)變壓器頂層油溫、電流、電壓、環(huán)境等參數(shù)，預(yù)測(cè)變壓器的剩余使用壽命、工作異常情況等等，并且在遠(yuǎn)程管理計(jì)算機(jī)上顯示該變壓器的位置信息，對(duì)管理和維護(hù)將十分方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種800kVA以下的智能變壓器，可以在遠(yuǎn)程管理計(jì)算機(jī)上顯示被檢測(cè)變壓器的位置信息，及該變壓器頂層油溫、電流、電壓、環(huán)境等參數(shù)，及該變壓器的剩余使用壽命、工作異常情況等等，對(duì)管理和維護(hù)將十分方便。并且可以通過智能手機(jī)可監(jiān)控和獲取計(jì)算機(jī)上的變壓器各項(xiàng)信息。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種800kVA以下的智能變壓器，包括變壓器器體，其特征在于，在變壓器器體頂部設(shè)有油溫采樣裝置、電壓采樣裝置和電流采樣裝置；在變壓器器體的側(cè)部設(shè)有監(jiān)控系統(tǒng)保護(hù)箱，在監(jiān)控系統(tǒng)保護(hù)箱的內(nèi)部設(shè)有主控板、GPS定位模塊，所述的GPS定位模塊設(shè)置于主控板上，用來(lái)采集變壓器的位置信息；所述的主控板還通過通訊線纜分別與變壓器器體頂部的油溫采樣裝置、電壓采樣裝置、電流采樣裝置相連接；在監(jiān)控系統(tǒng)保護(hù)箱的上部設(shè)有發(fā)射天線，所述的發(fā)射天線與主控板上的GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊相連接，通過GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊，變壓器與遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)相通訊，監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)與智能手機(jī)通訊。

所述的GPS定位模塊能夠確定變壓器的經(jīng)緯度坐標(biāo)點(diǎn)，并與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)和智能手機(jī)相通訊，將變壓器的位置信息顯示在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)和智能手機(jī)上，并且所述的GPS定位模塊具有實(shí)時(shí)時(shí)間校準(zhǔn)功能。

采用所述的一種800kVA以下的智能變壓器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控管理的方法，通過設(shè)置于變壓器頂部的油溫采樣裝置采集的頂部油溫，以及該臺(tái)變壓器的位置信息，通過變壓器絕緣老化的“六度法則”，即可以測(cè)算出多部不同位置的變壓器的使用壽命，便于遠(yuǎn)程監(jiān)控中心掌握位置分散的多臺(tái)變壓器信息，便于維修。

采用高速采樣的方式，通過采樣裝置(油溫采樣裝置、電壓采樣裝置、電流采樣裝置)采集頂層油溫度、環(huán)境溫度、電壓、電流數(shù)據(jù)，變壓器位置信息，采樣周期為1-2分鐘。

在主控板的外圍電路中拓展設(shè)置了掉電不丟失的大容量EEPROM，其內(nèi)部數(shù)據(jù)不會(huì)隨電網(wǎng)停電而丟失，當(dāng)數(shù)據(jù)寫滿后會(huì)覆蓋較早的數(shù)據(jù)，繼續(xù)記錄，保存的時(shí)間較近的記錄。

通過遠(yuǎn)程到監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)的油溫、電流、電壓、環(huán)境溫度、變壓器所在位置等數(shù)據(jù)信息，通過通用的監(jiān)控軟件實(shí)時(shí)記錄所有數(shù)據(jù)和繪制曲線圖像，根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算變壓器的負(fù)載、總損耗、溫升和繞組的熱點(diǎn)溫度，再計(jì)算變壓器每分鐘的相對(duì)壽命損失，若變壓器繞組的熱點(diǎn)值小于基準(zhǔn)值，變壓器每分鐘的相對(duì)壽命損失小于1，反之，大于1；然后對(duì)所計(jì)算的壽命損失進(jìn)行累加，可以計(jì)算出變壓器的總壽命損失和剩余使用壽命，該壽命更接近于變壓器的實(shí)際壽命。

通過智能手機(jī)與監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)通訊，可查看和監(jiān)控監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)記錄的所有信息，并可遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)。各種報(bào)警信號(hào)可傳入智能手機(jī)進(jìn)行短信息報(bào)警和相關(guān)波形顯示，隨時(shí)隨地掌握所監(jiān)控變壓器的運(yùn)行信息。實(shí)現(xiàn)方式為采樣監(jiān)控系統(tǒng)采集變壓器的電壓、電流、頂層油溫度、環(huán)境溫度、地點(diǎn)、時(shí)間等數(shù)據(jù)，先傳送到監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)，然后通過硬件和通訊網(wǎng)絡(luò)傳送至智能手機(jī)，利用預(yù)裝軟件使智能手機(jī)監(jiān)控畫面與監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)監(jiān)控畫面實(shí)時(shí)同步，智能手機(jī)通過無(wú)線方式可遠(yuǎn)程操縱計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的隨時(shí)隨地監(jiān)控。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)可以在遠(yuǎn)程管理計(jì)算機(jī)上顯示被檢測(cè)變壓器的位置信息，及該變壓器頂層油溫、電流、電壓、環(huán)境等參數(shù)，及該變壓器的剩余使用壽命、工作異常情況等等，對(duì)管理和維護(hù)將十分方便。

2)可以通過智能手機(jī)監(jiān)控和獲取計(jì)算機(jī)上的變壓器各項(xiàng)信息。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-變壓器器體 2-采樣裝置 3-GPS定位模塊 4-主控板 5-GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元 6-監(jiān)控中心計(jì)算機(jī) 7-智能手機(jī) 8-發(fā)射天線 9-監(jiān)控系統(tǒng)保護(hù)箱 10-油溫采樣裝置 11-電壓采樣裝置 12-電流采樣裝置

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)敘述。

見圖1，一種800kVA以下的智能變壓器，包括變壓器器體1，在變壓器器體1頂部設(shè)有油溫采樣裝置10、電壓采樣裝置11和電流采樣裝置12；在變壓器器體1的側(cè)部設(shè)有監(jiān)控系統(tǒng)保護(hù)箱9，在監(jiān)控系統(tǒng)保護(hù)箱9的內(nèi)部設(shè)有主控板、GPS定位模塊，所述的GPS定位模塊設(shè)置于主控板上，用來(lái)采集變壓器的位置信息；所述的主控板還通過通訊線纜分別與變壓器器體1頂部的油溫采樣裝置10、電壓采樣裝置11、電流采樣裝置12相連接；在監(jiān)控系統(tǒng)保護(hù)箱9的上部設(shè)有發(fā)射天線8，所述的發(fā)射天線8與主控板上的GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊相連接，通過GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊，變壓器與遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)相通訊，監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)與智能手機(jī)通訊。

見圖2，所述的GPS定位模,3能夠確定變壓器的經(jīng)緯度坐標(biāo)點(diǎn)，并與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)6和智能手機(jī)7相通訊，將變壓器的位置信息顯示在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)6和智能手機(jī)7上，并且所述的GPS定位模塊3具有實(shí)時(shí)時(shí)間校準(zhǔn)功能。

采用所述的一種800kVA以下的智能變壓器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控管理的方法，通過設(shè)置于變壓器頂部的油溫采樣裝置10采集的頂部油溫，以及該臺(tái)變壓器的位置信息，通過變壓器絕緣老化的“六度法則”，即可以測(cè)算出多部不同位置的變壓器的使用壽命，便于遠(yuǎn)程監(jiān)控中心掌握位置分散的多臺(tái)變壓器信息，便于維修。

采用高速采樣的方式，通過采樣裝置2(油溫采樣裝置10、電壓采樣裝置11、電流采樣裝置12)采集頂層油溫度、環(huán)境溫度、電壓、電流數(shù)據(jù)，變壓器位置信息，采樣周期為1-2分鐘。

在主控板的外圍電路中拓展設(shè)置了掉電不丟失的大容量EEPROM，其內(nèi)部數(shù)據(jù)不會(huì)隨電網(wǎng)停電而丟失，當(dāng)數(shù)據(jù)寫滿后會(huì)覆蓋較早的數(shù)據(jù)，繼續(xù)記錄，保存的時(shí)間較近的記錄。

通過遠(yuǎn)程到監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)的油溫、電流、電壓、環(huán)境溫度、變壓器所在位置等數(shù)據(jù)信息，通過通用的監(jiān)控軟件實(shí)時(shí)記錄所有數(shù)據(jù)和繪制曲線圖像，根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算變壓器的負(fù)載、總損耗、溫升和繞組的熱點(diǎn)溫度，再計(jì)算變壓器每分鐘的相對(duì)壽命損失，若變壓器繞組的熱點(diǎn)值小于基準(zhǔn)值，變壓器每分鐘的相對(duì)壽命損失小于1，反之，大于1；然后對(duì)所計(jì)算的壽命損失進(jìn)行累加，可以計(jì)算出變壓器的總壽命損失和剩余使用壽命，該壽命更接近于變壓器的實(shí)際壽命。

通過智能手機(jī)與監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)通訊，可查看和監(jiān)控監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)記錄的所有信息，并可遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)。各種報(bào)警信號(hào)可傳入智能手機(jī)7進(jìn)行短信息報(bào)警和相關(guān)波形顯示，隨時(shí)隨地掌握所監(jiān)控變壓器1的運(yùn)行信息。實(shí)現(xiàn)方式為采樣監(jiān)控系統(tǒng)采集變壓器1的電壓、電流、頂層油溫度、環(huán)境溫度、地點(diǎn)、時(shí)間等數(shù)據(jù)，先傳送到監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)6，然后通過硬件和通訊網(wǎng)絡(luò)傳送至智能手機(jī)7，利用預(yù)裝軟件使智能手機(jī)7監(jiān)控畫面與監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)6監(jiān)控畫面實(shí)時(shí)同步，智能手機(jī)7通過無(wú)線方式可遠(yuǎn)程操縱計(jì)算機(jī)6，實(shí)現(xiàn)真正意義上的隨時(shí)隨地監(jiān)控。

實(shí)施例：

本發(fā)明一種800kVA以下的智能變壓器，此智能變壓器由800kVA以下變壓器、采樣裝置、GPS模塊、主控板、GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元、監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)等構(gòu)成。該智能變壓器與傳統(tǒng)的變壓器相比，優(yōu)點(diǎn)是智能變壓器裝有采樣監(jiān)控系統(tǒng)，利用智能手機(jī)和計(jì)算機(jī)可實(shí)時(shí)進(jìn)行變壓器各種變量的監(jiān)控，而不必到變壓器現(xiàn)場(chǎng)，節(jié)省運(yùn)行維護(hù)人員大量的時(shí)間，提高工作效率，并給變壓器的安全運(yùn)行提供保障。該系統(tǒng)投資少，通用性強(qiáng)，后期免維護(hù)。

一種800kVA以下的智能變壓器，智能變壓器監(jiān)控系統(tǒng)的GPS定位模塊3(見圖2)可精確定位變壓器的具體使用位置。800kVA以下變壓器使用數(shù)量龐大，使用地點(diǎn)分散，運(yùn)行維護(hù)人員在短時(shí)間內(nèi)到達(dá)每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)非常困難，利用GPS模塊定位模塊3確定變壓器1的經(jīng)緯度坐標(biāo)點(diǎn)，并迅速傳回監(jiān)控中心，通過經(jīng)緯度坐標(biāo)點(diǎn)查找出地圖上的地點(diǎn)，給出地點(diǎn)的名稱，同時(shí)具有實(shí)時(shí)時(shí)間校準(zhǔn)功能，地點(diǎn)和時(shí)間信息顯示在監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)6和智能手機(jī)7上，這樣運(yùn)行維護(hù)人員就能掌握每臺(tái)變壓器1的具體位置和運(yùn)行時(shí)間，以便檢修人員快速做出反應(yīng)，有針對(duì)性的進(jìn)行檢修。

一種800kVA以下的智能變壓器，智能變壓器采樣監(jiān)控系統(tǒng)采集變壓器的電壓、電流、頂層油溫度、環(huán)境溫度等數(shù)據(jù)，通過GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元5傳到監(jiān)控中心的監(jiān)控計(jì)算機(jī)6，通用的監(jiān)控軟件記錄所有數(shù)據(jù)和繪制的曲線圖像，可隨時(shí)了解所監(jiān)控變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，掌握變壓器運(yùn)行的情況。經(jīng)通用軟件技術(shù)分析，可預(yù)判變壓器1使用壽命，并給產(chǎn)品檢修提供參考。變壓器的使用壽命實(shí)際上就是變壓器1絕緣的使用壽命，變壓器絕緣的使用壽命與變壓器運(yùn)行的溫度有關(guān)，溫度低，絕緣老化慢，使用壽命長(zhǎng)，反之，使用壽命就短。一般溫度在80℃～140℃范圍內(nèi)根據(jù)6度法則就可以計(jì)算變壓器的使用壽命，但它有個(gè)基本要求就是計(jì)算時(shí)的溫度必須是長(zhǎng)期的平均運(yùn)行溫度，環(huán)境溫度按年平均溫度20℃，對(duì)于變壓器運(yùn)行期間，變壓器的負(fù)載是變化的，變壓器的電壓、電流、頂層油溫度就隨之變化，一年四季環(huán)境溫度也是變化的，折算到變壓器1長(zhǎng)期平均運(yùn)行溫度就會(huì)有偏差，計(jì)算出的結(jié)果就不準(zhǔn)確。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)方式為通過電壓采樣裝置11、電流采樣裝置12、頂層油溫度采樣裝置10和GPS模塊3等采集變壓器1的電壓、電流、頂層油溫度、環(huán)境溫度、地點(diǎn)和運(yùn)行時(shí)間等數(shù)據(jù)，采樣裝置2高速采樣，采樣周期為1分鐘，確保數(shù)據(jù)可靠有效。

主控板4作為整個(gè)系統(tǒng)的控制處理核心，搭配高性能外圍時(shí)鐘、內(nèi)存等組件組成系統(tǒng)。外部接入的電源為交直流100V～440V，集成GPS定位模塊3同時(shí)記錄設(shè)備當(dāng)前經(jīng)緯度，其具有實(shí)時(shí)時(shí)間校準(zhǔn)功能，確保數(shù)據(jù)時(shí)間準(zhǔn)確無(wú)誤。采用GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元5作為系統(tǒng)的通訊方式來(lái)實(shí)現(xiàn)變壓器1和監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)6之間的數(shù)據(jù)傳輸，信號(hào)通過發(fā)射天線8無(wú)線輸出。所測(cè)得數(shù)據(jù)傳給監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)6。

在主控板4的外圍電路中拓展的掉電不丟失的大容量EEPROM，其內(nèi)部數(shù)據(jù)不會(huì)隨電網(wǎng)停電而丟失，當(dāng)其數(shù)據(jù)寫滿后會(huì)覆蓋最早的數(shù)據(jù)，繼續(xù)記錄。智能RV-1控制器4和GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元5等硬件設(shè)備安裝在監(jiān)控系統(tǒng)保護(hù)箱9內(nèi)，保證在惡劣環(huán)境中正常工作。專用監(jiān)控軟件實(shí)時(shí)記錄所有數(shù)據(jù)和繪制曲線圖像，同時(shí)根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算變壓器1的負(fù)載、總損耗、溫升和繞組的熱點(diǎn)溫度，再計(jì)算變壓器1每分鐘的相對(duì)壽命損失，若繞組的熱點(diǎn)值小于基準(zhǔn)值，變壓器1每分鐘的相對(duì)壽命損失小于1，反之，大于1。然后對(duì)所計(jì)算的壽命損失進(jìn)行累加，可以計(jì)算出變壓器1的總壽命損失和剩余使用壽命，該壽命更接近于變壓器1的實(shí)際壽命。

本發(fā)明可以在遠(yuǎn)程管理計(jì)算機(jī)上顯示被檢測(cè)變壓器的位置信息，及該變壓器頂層油溫、電流、電壓、環(huán)境等參數(shù)，及該變壓器的剩余使用壽命、工作異常情況等等，對(duì)管理和維護(hù)將十分方便。