一种接地变压器柜智能控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术一种接地变压器柜智能控制装置，它可以监视柜内温度、干式接地变压器温度、接地电阻片温度和环境湿度，配有铂电阻测温和红外测温两种测温方式；可以检测中性点不平衡电流、不平衡电压；具有接地动作次数记录功能、温度告警功能、自动控制加热和启动风机功能以及蜂鸣器报警功能；具有较高的采样精度，良好的人机交互界面；配备的红外测温能够有效的解决现场由于接触不便带来的温度测量问题。接地变压器在运行过程中，因故障时刻的瞬间电流和小电阻的温度变化非常大，有必要进行监测与记录。本装置能监测接地变压器的多个参数，并对动作次数和告警进行了记录，保障了系统的安全可靠运行，同时满足了变电站无人值守的发展要求。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种接地变压器柜智能控制单元，用于电力系统中变压器中性点接地的系统，对变压器的实时参数进行显示，监测等。
技术介绍
随着我国城市化进度的加快，电力系统电缆地下改造工程提速，城市电网电缆化程度越来越高，中性点通过小电阻接地方式的应用越来越广泛。小电阻接地可以使系统取得大地电位为参考电位，降低系统对地绝缘水平的要求，保证系统的正常和安全运行。接地变压器在运行过程中，因故障时刻的瞬间电流和小电阻的温度变化非常大，有必要进行监测与记录，以便事后进行分析。接地变压器柜智能控制单元能监测接地变压器的多个参数，并对动作次数和告警进行了记录，使系统运行的安全可靠性得到了很大提高，同时满足了变电站无人值守的发展要求。
技术实现思路
本控制单 元可以监视柜内温度、干式接地变压器温度、接地电阻片温度和环境湿度，配有钼电阻(铜电阻)测温和红外测温两种测温方式；可以检测中性点不平衡电流、不平衡电压；具有接地动作次数记录功能。当单相接地故障时，可记录接地电流大小、接地时间、电阻片、电阻柜、干式接地变压器的温度及接地动作次数，并预留通讯接口，可将检测、记录的消息传递至上位机控制系统。本控制单元具有自动控制加热和启动风机功能，可以自动调节环境温湿度，根据设置的运行参数自动启动柜内加热器进行自动加热。根据电阻片温度自动开启风机，进行自动风冷降温。本技术的技术方案为:一种接地变压器柜智能控制装置，它包括CPU处理器、FPGA模块、开门狗模块、HMI人机界面模块，零序电压、不平衡电流、普通的钼电阻或铜电阻测温温度经采样互感器后输入到内部的运放单元，经滤波电路进行处理，然后再输入AD采样芯片，AD采样芯片将模拟量转化为数字量输入到CPU处理器，CPU处理器再经过处理，通过CAN总线将数据传输给HMI人机界面模块进行显示；FPGA模块与CPU处理器通过高速并行总线连接，CPU处理器对数据进行处理后通过高速并行总线把数据传送给FPGA模块，此时若装置发生告警或者接地故障，FPGA模块启动蜂鸣器，同时告警和故障继电器出口 ；看门狗模块在CPU处理器的程序运行出错时自动对CPU处理器进行复位，保证其正常运行；HMI人机界面模块通过CAN总线与CPU处理器进行数据交互，当使用者在人机界面上更改参数时，HMI人机界面模块将更改的参数传送给CPU处理器，由CPU处理器进行处理、存储，再返回给HMI人机界面模块。有益效果:本控制装置采用了微型计算机、电力自动化、光纤通讯等多种高新技术，集保护、测量、控制、通讯、事件记录等多功能于一体。32位飞思卡尔TMColdFire 微处理器+16位AD采样芯片为高速、准确的运算提供有力的保障，保证了采样的精度；高度集成的CPLD芯片保证了对开入量、继电器的实时控制。本控制装置记录信息量大，记录信息完整、安全、可靠，可记录的事件最多达8192条，并具有蜂鸣器报警功能。本控制装置系统通讯采用基于TCP/IP协议的以太网和RS485网络通讯，通信速率可整定，通讯介质可选用双绞线或光纤，具有2路以太网通讯口和2路485通讯口。一个用于GPS对时的接口。本控制装置外型美观大方，机壳采用铝合金板，全封闭机箱，强弱电严格分离，散热性能好，抗震动及电磁干扰性能更强。本控制装置采用了红外测温方式，具备回应速度快、测量精度高、测量范围广的特点，解决了传统测温中需接触的问题，使很多场合由于测温传感器安装麻烦带来的不便迎刃而解。本控制装置具有自动控制加热和启动风机功能，能够自动调节柜内温湿度。本控制装置还具有所测得各温度报警功能，报警温度可自行设定，当所测温度高于设定温度时，单元发告警信息，面板上告警灯亮，蜂鸣器发声告警，同时告警接点闭合，以多种方式提醒值班人员。在发生接地故障或者高温报警时，本控制装置除发告警信息外，还记录告警时刻的各个参数，以便值班人员查看记录；接地故障时还记录并显示当前接地次数，便于运行维护，方便直观的显示变压器的接地记录 。本控制装置集成了电流表、电压表、温度传感器、温度显示仪表、报警蜂鸣器、接地次数记录仪、启动风机和自动控制加热等功能，安装尺寸小巧，外形美观大方，显示界面友好直观，是对接地变压器进行监测控制的最佳设备。附图说明图1是本技术的硬件结构框图。图2是普通钼电阻或铜电阻测温的示意图。图3是本技术的温度测量输入通道示意图。图4是红外测温的简单示意图。具体实施方式以下结合附图通过具体实施实例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。附图1是本控制单元的硬件结构框图。零序电压、不平衡电流、普通的钼电阻(铜电阻)测温温度经采样互感器后输入到内部的运放单元，经滤波电路进行处理，然后再输入AD采样芯片，AD采样芯片将模拟量转化为数字量输入到CPU处理器，CPU处理器再经过处理，通过CAN总线将数据传输给HMI模块进行显示。此处的AD采样芯片为16位，采样频率为1600Hz，具有较的采样精度，有效地降低了采样误差。FPGA模块与主CPU处理器通过高速并行总线连接，CPU处理器对数据进行处理后通过高速并行总线把数据传送给FPGA，此时若装置发生告警或者接地故障，FPGA启动蜂鸣器，同时告警和故障继电器出口。FPGA模块还可以通过以太网口将数据传送给通讯接收装置。看门狗模块在CPU处理器的程序运行出错时自动对CPU处理器进行复位，保证其正常运行。HMI人机界面模块通过CAN总线与CPU处理器进行数据交互，当使用者在人机界面上更改参数时，HMI人机界面模块将更改的参数传送给CPU处理器，由CPU处理器进行处理、存储，再返回给HMI人机界面模块。HMI人机界面模块上的LED指示灯能够准确直观的指示出控制单元的运行状况，同时还能够记录相应的动作和告警事件，以便使用者查询运行记录。HMI人机界面模块还能通过CAN总线让CPU对存储的数据进行读取，显示变压器历史动作记录和动作次数等。附图2是普通钼电阻或铜电阻测温的示意图。控制单元内部提供一恒流源，根据测温电阻阻值随温度变化的特性测量温控电阻的电压降，通过计算得出当前温度。本单元共有四路温度测量输入通道，每个通道有三个输入端子，四个通道的功能用法一致，接线如附图3所示。本单元的温度测量模块可以实现温度的测量。温度测量输入为标准PT100钼电阻或CU50铜电阻，使用时直接接变压器测温电阻的输出端子。出厂时已经根据不同的测温电阻设好温度系数和计算参数，使用时只需正确接线，并根据现场的测温电阻选择正确的类型即可根据阻值测量出变压器的温度。附图4是红外测 温的简单示意图。红外测温探头可以任意固定位置和角度，使用时将其正对着被测物体表面，探头将被测的温度经过运放和滤波后传输给AD模块，AD模块经过数模转换，转换成数字量传输给CPU处理器，CPU处理器经过处理在传输给HMI人机界面模块进行显示。控制单元监测柜内温度、变压器温度、小电阻温度，当三者任一个大于与其对应的温度告警的定值时，相应的温度告警LED灯亮，记录报警时间和温度。若设置了自动调温功能，则此时启动风机，进行降温处理。若监测的环境湿度高于设定定值，则启动自动控制加热功能，降低环境湿度。控制单元监测变压器接地端零序电压和不平衡电流，当零序电压或不平衡电流任一个大于所设定的定值时，单元报变压器接地故障，接地LE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接地变压器柜智能控制装置，它包括CPU处理器、FPGA模块、开门狗模块、HMI人机界面模块，其特征在于：零序电压、不平衡电流、普通的铂电阻或铜电阻测温温度经采样互感器后输入到内部的运放单元，经滤波电路进行处理，然后再输入AD采样芯片，AD采样芯片将模拟量转化为数字量输入到CPU处理器，CPU处理器再经过处理，通过CAN总线将数据传输给HMI人机界面模块进行显示；所述FPGA模块与CPU处理器通过高速并行总线连接，CPU处理器对数据进行处理后通过高速并行总线把数据传送给FPGA模块，此时若装置发生告警或者接地故障，FPGA模块启动蜂鸣器，同时告警和故障继电器出口；?所述看门狗模块在CPU处理器的程序运行出错时自动对CPU处理器进行复位，保证其正常运行；所述HMI人机界面模块通过CAN总线与CPU处理器进行数据交互，当使用者在人机界面上更改参数时，HMI人机界面模块将更改的参数传送给CPU处理器，由CPU处理器进行处理、存储，再返回给HMI人机界面模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张杭，陈国富，
申请(专利权)人：南京因泰莱电器股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：