基于低功率无线通讯的变压器智能数显油温表制造技术

本发明专利技术涉及一种基于低功率无线通讯的变压器智能数显油温表，该油温表与变电站后台机通信连接，所述的油温表包括相互连接的就地控制装置和温度传感器，所述的温度传感器安装在变压器油枕内，所述的就地控制装置包括MCU以及分别与MCU连接的信号采集处理模块、数据存储器、本地显示模块、无线收发模块和模拟量输出模块，所述的信号采集模块与温度传感器连接，所述的无线收发模块与变电站后台机无线连接。与现有技术相比，本发明专利技术具有提升变压器的使用寿命带来直接的经济效益和广泛的社会效益等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于低功率无线通讯的变压器智能数显油温表
本专利技术涉及一种变压器数显油温表，尤其是涉及一种基于低功率无线通讯的变压器智能数显油温表。
技术介绍
由于变压器的使用寿命取决于它的绕组温度，绕组温度对绝缘材料起着决定性的作用。DL/T572--1995《电力变压器运行规程》规定变压器的上层油温，一般不得超过95℃。上层油温如果超过95℃，其绕组绝缘就会超过耐热强度，从而加速绝缘材料的老化。因此变压器在运行中上层油温一般规定了85℃的界限。为了防止变压器油温过高，加速变压器老化,必须按装油面温度计用来测量变压器油箱的上层油温以监视变压器的运行状态，绕组温度计用于变压器线圈温度的监视，必要时根据油温或绕组温度启停冷却系统。目前电力变压器使用的温度计大部分为压力式温度计。通过长期的运行维护和检修工作发现变压器压力式测温装置存在以下几个缺点：1)就地指针显示表与远程温度显示误差大，一般在2-5℃(当感温包毛细管长度大于6m两表误差最大可达8℃以上)2)由于环境温度、湿度,对就地显示表的影响经常发生指针迟后，电接点开关卡死或接点短路。故障率高3)最大的缺点是维护校验或更换损坏的温度表必须在变压器停电时进行(毛细管温包安装在变压器顶部表头和温包必须同时更换)。4)停电更换智能数表计时，若原表计和表计接线不同，需要另外敷设从变压器到控制室的电缆。随着电力设备状态检修、在线检修的推进对变压器温度计的可靠性和使用寿命及维护检修提出了更高的要求。为解决这一问题提出了一种基于低功率无线通讯的变压器智能数显油温表。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于低功率无线通讯的变压器智能数显油温表。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于低功率无线通讯的变压器智能数显油温表，该油温表与变电站后台机通信连接，所述的油温表包括相互连接的就地控制装置和温度传感器，所述的温度传感器安装在变压器油枕内，所述的就地控制装置包括MCU以及分别与MCU连接的信号采集处理模块、数据存储器、本地显示模块、无线收发模块和模拟量输出模块，所述的信号采集模块与温度传感器连接，所述的无线收发模块与变电站后台机无线连接。优选地，所述的温度传感器为铂电阻温度传感器。优选地，所述的铂电阻温度传感器内部有3组PT感温元件，确保冗余量，温度计量精度达到0.5级，现场温度显示值与远方显示误差值＜1℃。优选地，所述的信号采集处理模块将温度传感器采集的数据量通过经过A/D转换，运算放大后发送给MCU，该MCU实现数据统计分析功能。优选地，所述的统计分析包括：数据存储，对历史数据存储超过1年；查询统计，具备按日和按月进行统计记录，并统计变压器的日常运行最高温度及异常油温、绕组温度；显示功能，可显示变压器当前油温温度，显示实时数据；参数设置和查询，可查询和设置套管电流CT的电流比、硬接点开关温度；事件检测与告警功能，当温度超过设置的温度时，发生温度越限并产生报警信号。优选地，所述的无线收发模块为LoRa无线收发模块，该LoRa无线收发模块通过SCI串行协议与MCU通信连接。优选地，所述的模拟量输出模块为预留4-20MA模拟量接口。优选地，所述的就地控制装置还包括分别与MCU和信号采集模块连接的220V～5V电源模块。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：新型智能化变压器油温的研发成功将为变压器状态监测填补一项空白，提升变压器的使用寿命带来直接的经济效益和广泛的社会效益，表1为本专利技术电子数显温度表和传统的压力式指针温度表优势对比表。表1附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。本专利技术通过设计一种变压器智能数显油温表，可以有效降低就地指针式显示表和远程温度显示之间的误差，避免由于两者之间示数差异过大影响运维检修人员的判断；可以在变压器不停电情况下对油温表进行在线校验、检修或更换，显著降低由于表计故障导致的设备停电时间，提升设备可靠性；通过一种低功率无线通讯技术，可以将表计的信息传输至后台，具有显著的经济效益。本专利技术通过铂电阻温度传感器，经过A/D转换、运算放大，利用MCU处理器采集数据并进行数据处理，并提供本地显示，以及记录变压器的日常运行最高温度及异常油温、绕组温度的数据功能。然后经过SCI串行协议与LoRa无线收发模块连接进行无线通讯，后台通过LoRa无线收发模块进行数据接收，通过后台软件进行数据分析及告警。如图1所示，本专利技术基于低功率无线通讯的变压器智能数显油温表，该油温表与变电站后台机通信连接，所述的油温表包括相互连接的就地控制装置和温度传感器，所述的温度传感器安装在变压器油枕内，所述的就地控制装置包括MCU以及分别与MCU连接的信号采集处理模块、数据存储器、本地显示模块、无线收发模块和模拟量输出模块，所述的信号采集模块与温度传感器连接，所述的无线收发模块与变电站后台机无线连接。所述的温度传感器为铂电阻温度传感器。所述的铂电阻温度传感器内部有3组PT感温元件，确保冗余量，温度计量精度达到0.5级，现场温度显示值与远方显示误差值＜1℃。由于铂电阻温度传感器的高稳定性，可以有效减少由于温度传感器故障而导致的变压器强迫停运，提升供电可靠性。所述的信号采集处理模块将温度传感器采集的数据量通过经过A/D转换，运算放大后发送给MCU，该MCU实现数据统计分析功能。所述的统计分析包括：数据存储，对历史数据存储超过1年；查询统计，具备按日和按月进行统计记录，并统计变压器的日常运行最高温度及异常油温、绕组温度；显示功能，可显示变压器当前油温温度，显示实时数据；参数设置和查询，可查询和设置套管电流CT的电流比、硬接点开关温度；事件检测与告警功能，当温度超过设置的温度时，发生温度越限并产生报警信号。所述的无线收发模块为LoRa无线收发模块，该LoRa无线收发模块通过SCI串行协议与MCU通信连接。MCU输出数据通过SCI串行协议与LoRa无线收发模块连接进行无线通讯，将温度数据传输至后台。并通过优化设计相关协议，使得每个包含通讯模块的就地装置均具备数据转发功能，避免数据丢失。所述的模拟量输出模块为预留4-20MA模拟量接口，方便进行表计的校验、数据有线传输等工作。所述的就地控制装置还包括分别与MCU和信号采集模块连接的220V～5V电源模块。新型智能化变压器油温的研发成功将为变压器状态监测填补一项空白，提升变压器的使用寿命带来直接的经济效益和广泛的社会效益。以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于低功率无线通讯的变压器智能数显油温表，该油温表与变电站后台机通信连接，其特征在于，所述的油温表包括相互连接的就地控制装置和温度传感器，所述的温度传感器安装在变压器油枕内，所述的就地控制装置包括MCU以及分别与MCU连接的信号采集处理模块、数据存储器、本地显示模块、无线收发模块和模拟量输出模块，所述的信号采集模块与温度传感器连接，所述的无线收发模块与变电站后台机无线连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于低功率无线通讯的变压器智能数显油温表，该油温表与变电站后台机通信连接，其特征在于，所述的油温表包括相互连接的就地控制装置和温度传感器，所述的温度传感器安装在变压器油枕内，所述的就地控制装置包括MCU以及分别与MCU连接的信号采集处理模块、数据存储器、本地显示模块、无线收发模块和模拟量输出模块，所述的信号采集模块与温度传感器连接，所述的无线收发模块与变电站后台机无线连接。2.根据权利要求1所述的一种基于低功率无线通讯的变压器智能数显油温表，其特征在于，所述的温度传感器为铂电阻温度传感器。3.根据权利要求2所述的一种基于低功率无线通讯的变压器智能数显油温表，其特征在于，所述的铂电阻温度传感器内部有3组PT感温元件，确保冗余量，温度计量精度达到0.5级，现场温度显示值与远方显示误差值＜1℃。4.根据权利要求1所述的一种基于低功率无线通讯的变压器智能数显油温表，其特征在于，所述的信号采集处理模块将温度传感器采集的数据量通过经过A/D转换，运算放大后发送给MCU，该MCU实现数据统计...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛颖科，薛楚亮，吴剑敏，周勇，钱程晨，闫全全，朱正一，马振渊，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，苏州鑫瑞电气有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31