CN219145004U - 一种电力变压器在线保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电力变压器在线保护装置。该装置包括三相电压互感器和三相电流互感器，所述三相电压互感器和三相电流互感器与计量芯片连接，所述计量芯片与处理器连接，所述处理器与存储模块、人机交互模块、电源模块、通信模块和开关量输出控制电路分别连接，所述开关量输出控制电路与所述电力变压器的输入开关、输出开关和连接在所述输出开关后侧的配电开关分别连接。本实用新型通过三相电压传感器和三相电流传感器采集电力变压器的三相电压信号和三相电流信号，并通过计量模块接收，利用计量模块计算当前变压器输出的负荷，可轻易实现对变压器负荷的监测保护，并通过控制相关开关动作来进行保护，提高保护效果，成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力变压器在线保护装置技术领域，具体涉及一种电力变压器在线保护装置。
背景技术
电力变压器是电力系统中重要的核心部件之一，它承担着电压的转换工作，是电力设备的能量来源的必经之路，在整个电力系统中出现故障的概率相对较高。电力变压器是否安全运行，直接关系着整个电力系统能否正常供电，一旦发生事故，将造成很大的经济损失。电力变压器出现故障的原因众多，其中部分严重的故障是由小故障逐步累积造成的，这些小故障通过有效的监测手段可以感知，如通过温度、电压、电流或振动的变化。现有的电力变压器监测局限于电压、电流的单独判断，而忽略了整个变压器的负荷变化，单纯的通过电流来判断负荷精确度较低，在用电高峰期如接入一些大功率的临时设备时，可能会出现过载的现象，进而影响电力变压器的安全运行和寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种电力变压器在线保护装置。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种电力变压器在线保护装置，包括三相电压互感器和三相电流互感器，所述三相电压互感器和三相电流互感器与计量芯片连接，所述计量芯片与处理器连接，所述处理器与存储模块、人机交互模块、电源模块、通信模块和开关量输出控制电路分别连接，所述开关量输出控制电路与所述电力变压器的输入开关、输出开关和连接在所述输出开关后侧的配电开关分别连接。
进一步的，还包括温度采样电阻，所述温度采样电阻与温度采样电路连接，所述温度采样电路与处理器连接。
进一步的，所述温度采样电阻为PT100。
进一步的，所述温度采样电路包括测温模块U5和与测温模块U5连接的参考电阻R13，所述测温模块U5与处理器连接。
进一步的，所述测温模块的型号为MAX31865。
进一步的，还包括振动传感器，所述振动传感器与处理器连接。
进一步的，所述通信模块为RS485模块。
进一步的，所述处理器的型号为STM32F103VET6。
进一步的，所述存储模块的型号为AT24C256。
进一步的，所述计量芯片的型号为ATT7022E。
有益效果：本实用新型通过三相电压传感器和三相电流传感器采集电力变压器的三相电压信号和三相电流信号，并通过计量模块接收，利用计量模块计算当前变压器输出的负荷，可轻易实现对变压器负荷的监测保护，并通过控制相关开关动作来进行保护，提高保护效果；并且在温度测量方案上采用了集成式计量模块，外围电路设计极大的简化，不仅充分的提高了抗干扰性，而且降低了成本。
附图说明
图1是本实用新型实施例的电力变压器在线保护装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例的计量芯片的外围接线示意图；
图3是本实用新型实施例的人机交互模块的外围接线示意图；
图4是本实用新型实施例的通信模块的外围接线示意图；
图5是本实用新型实施例的开关量输出控制电路的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
如图1至5所示，本实用新型实施例提供了一种电力变压器在线保护装置，包括三相电压互感器1和三相电流互感器2，三相电压互感器和三相电流互感器与计量芯片3连接。具体的，可参见图2，三相电压互感器1通过INUA+、INUA-、INUB+、INUB-、INIUC+和INUC-接入计量芯片3，三相电流互感器2通过INIA+、INIA-、INIB+、INIB-、INIC+和INIC-端子接入计量芯片3。三相电压互感器1和三相电流互感器2分别用来采集电力变压器输出侧的运行的三相电压和三相电流信号，计量芯片3的型号优选为ATT7022E。计量芯片3与处理器4连接，进而将电力变压器当前输出的三相电压和三相电流信号以及通过三相电压和三相电流信号计算出的负荷信号发送至处理器4。处理器4可以采用单片机，如型号为STM32F103VET6的单片机。处理器4与存储模块5、人机交互模块6、电源模块7、通信模块8和开关量输出控制电路9分别连接，其中，存储模块5的型号优选为AT24C256，用来存储上述电力变压器的三相电压和三相电流信号。人机交互模块6优选为LCD触控显示器，通过人机交互模块6可以执行参数设定和调阅历史数据等操作。电源模块7用来向整个装置供电。通信模块8可以采用RS485模块，优选的型号为ISO3082，其将采集的电力变压器输出侧的三相电压信号和三相电流信号上传至服务器，以进行远程在线监控，通信模块8还接收服务器下发的操控指令。开关量输出控制电路9与电力变压器的输入开关输出开关和连接在输出开关后侧的配电开关分别连接。可通过服务器来设定各个配电开关脱扣优先级，一般影响较小区域对应的配电开关可设定为脱扣优先级较高，当电力变压器的某一相电流或负荷超过设定阈值时，服务器下发脱扣控制指令，处理器4在接收到该脱扣控制指令后，通过相应的开关量输出控制电路9将该相中脱扣优先级较高的配电开关脱扣，进而降低负荷，避免造成不良影响。待负荷降低至设定范围内时，再按断开顺序逆向控制配电开关合闸。
本实用新型实施例还包括温度采样电阻10，温度采样电阻10优选为PT100，用来采集电力变压器的内部温度，温度采样电阻10与温度采样电路11连接，温度采样电路11与处理器4连接。温度采样电路11根据温度采样电阻10的阻值变化来检测电力变压器的内部温度，然后将检测出的温度发送至处理器4，处理器4进而控制通信模块8将其上传服务器。具体的，温度采样电路11包括测温模块U5和与测温模块U5连接的参考电阻R13，测温模块U5的型号优选为MAX31865，测温模块U5与处理器连接。测温模块U5基于PT100和参考电阻R13的阻值来计算PT100测量的温度，测量精度和量程均取决于参考电阻R13，电阻R13优选为400Ω、25ppm。当服务器检测到电力变压器的温度超过设定的温度阈值时，首先判断电力变压器的当前负荷是否较高，如较高可服务器下发脱扣控制指令先将脱扣优先级较高的配电开关断开，如电力变压器的当前负荷不偏高或在断开相应的配电开关后设定的时间内电力变压器的温度未下降至合理范围，表示变压器当前运行异常，直接控制输入开关和输出开关断开。
本实用新型实施例还包括振动传感器12，振动传感器12与处理器4连接。当服务器检测到电力变压器的振动信号超过设定阈值时，下发控制指令控制电力变压器的输入开关和输出开关均断开，避免继续运行造成故障扩大。另外，本实用新型不限于以上控制逻辑，也可根据实际需要进行相应变化。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，其它未具体描述的部分，属于现有技术或公知常识。在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种电力变压器在线保护装置，其特征在于，包括三相电压互感器和三相电流互感器，所述三相电压互感器和三相电流互感器与计量芯片连接，所述计量芯片与处理器连接，所述处理器与存储模块、人机交互模块、电源模块、通信模块和开关量输出控制电路分别连接，所述开关量输出控制电路与所述电力变压器的输入开关、输出开关和连接在所述输出开关后侧的配电开关分别连接。
2.根据权利要求1所述的一种电力变压器在线保护装置，其特征在于，还包括温度采样电阻，所述温度采样电阻与温度采样电路连接，所述温度采样电路与处理器连接。
3.根据权利要求2所述的一种电力变压器在线保护装置，其特征在于，所述温度采样电阻为PT100。
4.根据权利要求2所述的一种电力变压器在线保护装置，其特征在于，所述温度采样电路包括测温模块U5和与测温模块U5连接的参考电阻R13，所述测温模块U5与处理器连接。
5.根据权利要求4所述的一种电力变压器在线保护装置，其特征在于，所述测温模块U5的型号为MAX31865。
6.根据权利要求1所述的一种电力变压器在线保护装置，其特征在于，还包括振动传感器，所述振动传感器与处理器连接。
7.根据权利要求1所述的一种电力变压器在线保护装置，其特征在于，所述通信模块为RS485模块。
8.根据权利要求1所述的一种电力变压器在线保护装置，其特征在于，所述处理器的型号为STM32F103VET6。
9.根据权利要求1所述的一种电力变压器在线保护装置，其特征在于，所述存储模块的型号为AT24C256。
10.根据权利要求1所述的一种电力变压器在线保护装置，其特征在于，所述计量芯片的型号为ATT7022E。
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| CN202222120789.7U CN219145004U (zh) | 2022-08-12 | 2022-08-12 | 一种电力变压器在线保护装置 |
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ID=86598632
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| CN202222120789.7U Active CN219145004U (zh) | 2022-08-12 | 2022-08-12 | 一种电力变压器在线保护装置 |
Country Status (1)
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2022
- 2022-08-12 CN CN202222120789.7U patent/CN219145004U/zh active Active
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