一种变压器运行状态监测终端及监测方法技术

本发明专利技术涉及一种变压器运行状态监测终端，包括：用于判断变压器当前运行状态的核心运算模块，变压器运行数据采集模块通过A/D转换模块与核心运算模块电连接，数据存储模块与与核心运算模块电连接，通讯模块通过继电器与核心运算模块电连接、并与上位机无线连接，数据存储模块与上位机实现数据交互。本发明专利技术实现了对于中大型变压器运行状态数据的自动监测，监测数据完整、准确，数据内容专门针对现场检修人员服务，具有侧重点，解决了人工检修时获取数据困难、数据获取不准等问题，同时解决了数据获取时存在的变压器运行数据保密性的相关要求。

A monitoring terminal and method of transformer operation state

【技术实现步骤摘要】
一种变压器运行状态监测终端及监测方法
本专利技术属于变压器运行状态监测
，具体涉及到一种变压器运行状态监测终端及监测方法。
技术介绍
变压器作为电网的枢纽，其安全运行一直是关系民生的重要部分。当变压器运行出现问题时，抢修的效率以及正常检修时花费的时间，都极大地影响电网的坚强性和可靠性。随着用电量的大幅度上升且很多设备对供电质量的要求越来越高，这就要求故障检修的速度一定要进一步提高。而目前对变压器检修时，往往是有经验的检修人员采用放空变压器油后进入内部进行检查，甚至必要时需要拉回生产厂家进行检修，整个过程纯靠人工监测，不仅时间长、工作量大，还容易出现检查遗漏等问题。因此，现有的变压器监测数据的采集，并不能完全反映出变压器的真实运行情况。目前各国采用远程云端设计实时监控变压器运行状态，出于数据保密以及考虑安全问题，变压器的运行数据是不能通过远程传输的。以往一般通过光纤等方式传输至就近的后台用于监控，且变电站运营公司关注的运行数据与检修人员关注的数据侧重点不同，双方存在信息不共享、不同步的问题，变压器对运维检修带来了极大的不便利。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种变压器运行状态监测终端及监测方法，一方面针对检修人员需要的各类运行数据进行就地存储，另一方面在变压器运行出现问题时向检修人员发送相应警报，让问题处理更加及时、问题解决更加快速。此监测终端充分考虑到数据保密的要求，从根本上解决了数据保密与检修的需求之间的矛盾。本专利技术所采用的技术方案如下：r>一种变压器运行状态监测终端，包括：用于判断变压器当前运行状态的核心运算模块，变压器运行数据采集模块通过A/D转换模块与核心运算模块电连接，数据存储模块与与核心运算模块电连接，通讯模块通过继电器与核心运算模块电连接。设置远端上位机，通讯模块与上位机无线连接，数据存储模块与上位机实现数据交互。所述的变压器运行数据采集模块与不同的传感器接口适配，用于采集变压器运行状态下的电压、电流、频率、负荷、油温、绕组温度、开关挡位等模拟量信号，并通过A/D转换模块转换为数字信号、输入到核心运算模块中。所述的核心运算模块用于实现判断变压器当前运行状态，是否过负荷、是否故障以及监测终端自检等功能。当变压器运行异常和监测终端出现故障时，通讯模块通过无线方式将报警信息发送到远端上位机。一种变压器运行状态监测方法，包括以下步骤：步骤1、变压器运行数据采集模块采集数据；步骤2、核心运算模块判断采集的数据是否异常，如果否、将数据发送至数据存储模块进行存储，如果是，转下一步；步骤3、核心运算模块控制数据采集模块提高采集频率、继续采集数据，并将数据发送至数据存储模块进行存储；步骤4、核心运算模块判断是否误报故障或者是否短时过载，如果是、转步骤2，如果否、转下一步；步骤5、核心运算模块判断变压器故障类型，触发相应继电器；步骤6、通讯模块通过无线方式将报警信息传输至远程后台。与现有技术相比本专利技术有益效果：本专利技术实现了对于中大型变压器运行状态数据的自动监测，在设备运行时实时监测设备参数，可以为现场运维检修人员提供最准确的变压器运行数据，提高检修效率；监测数据完整、准确，数据内容专门针对现场检修人员服务，具有侧重点，解决了人工检修时获取数据困难、数据获取不准等问题，同时解决了数据获取时存在的变压器运行数据保密性的相关要求，该监测终端适用于保密要求较高、但又需要对相关数据进行监测的电气设备中。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的具体实施方式、或者现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的属于本申请保护范围之内的附图。图1是本专利技术实施例的监测终端系统框架示意图；图2是本专利技术实施例的变压器监测工作流程图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明。如图1所示，是本专利技术实施例的监测终端系统框架示意图。一种变压器运行状态监测终端，包括变压器运行数据采集模块，数据采集模块可通过变压器采样电路实现，用于采集变压器运行状态下的负荷、绕组温度、顶层油温、有载开关切换次数等信号。采样电路根据变压器需要监测的运行状态进行设计，目前通常需要监测的变压器运行数据包括：变压器的负荷曲线，该信号取自B相套管绕组温度计用的CT，为0-2ACT端子接口。变压器的绕组温度和油面温度监测采用4-20mA接口，开关挡位和开关动作次数采用BCD码接口。采集信号由各传感器引线到采样电路端子箱处，采样电路采用防雷设计以保证变压器在恶劣的工作环境下的正常运作。优选的，数据采集模块采用冗余设计，两路采集同一个信号，方便判断数据采集模块的状态，当出现两路信号差距过大或者为常见电容击穿后数据采集模块读数会为一个固定值，则认为数据采集模块出现损坏。数据采集模块的电源采用线性电源，数据采集模块内部采用差分信号，增强系统抗电磁干扰的能力，减小采集噪声。变压器运行数据采集模块的接口，根据变压器传感器接口进行配套选取，同时考虑经济性与通用性，优选的输入接口包括但不限于：1路CT输入接口、两路PT100输入接口、6路4-20mA输入接口、1路485通讯接口、SD卡存储接口，其中4-20mA信号接口为有源接口，其他接口采用无源节点输入。采集的所有变压器运行状态信号，通过A/D模块转换为数字量传输到核心运算模块中。核心运算模块以第一ARM微控制器为核心，用于变压器运行状态采集信号的数据处理，判断变压器当前运行状态、是否过负荷、是否故障以及监测终端自检等功能。核心运算模块对采集数据进行处理，并通过算法判断是否超过工作阈值、是短时过电压还是变压器本体存在故障，并将采集的数据发送至数据存储模块进行存储，在变压器正常工作时存储频率为每2分钟一次，当出现异常时采集频率与存储频率为10ms。数据存储模块与核心运算模块电连接，采用外挂式存储，用于存储变压器运行监测数据。数据存储模块存储能力需要保证超过一年的数据存储量，并且自动将之前的数据清除。为保证数据存储读取的便利性以及监测终端的小巧性，采用SD卡存储的方式，方便现场检修人员就地读取有效数据。存储在SD卡中的数据可以通过上位机程序传输到PC远端，上位机程序具有监控温度报警，将SD卡数据存储在Mysql数据库中，并可以转换为固定格式的word表格等功能；并将相应的数据上传到数据中心中，用于二次开发。核心运算模块单独使用4路I/O接口与继电器相连，继电器另一端与通讯模块相连。GPRS无线模块设计在单独的通讯板上，不与所述核心运算模块直接相连，采用继电器进行物理上隔离可以防止数据的泄露；但同时保证变压器和监测终端故障出现时，通过GPRS无线模块将报警信息发送到远端云平台或上位机的功能，同时实现远程控制该监测终端开启和关闭的功能。核心运算模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压器运行状态监测终端，其特征在于，包括：用于判断变压器当前运行状态的核心运算模块，变压器运行数据采集模块通过A/D转换模块与核心运算模块电连接，数据存储模块与与核心运算模块电连接，通讯模块通过继电器与核心运算模块电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种变压器运行状态监测终端，其特征在于，包括：用于判断变压器当前运行状态的核心运算模块，变压器运行数据采集模块通过A/D转换模块与核心运算模块电连接，数据存储模块与与核心运算模块电连接，通讯模块通过继电器与核心运算模块电连接。


2.根据权利要求1所述的一种变压器运行状态监测终端，其特征在于，通讯模块与上位机无线连接，数据存储模块与上位机实现数据交互。


3.根据权利要求1所述的一种变压器运行状态监测终端，其特征在于，所述的数据采集模块用于采集变压器运行状态下的负荷、绕组温度、顶层油温、有载开关切换次数，变压器负荷信号取自B相套管绕组温度计用的CT、为0-2ACT端子接口，变压器的绕组温度和油面温度监测采用4-20mA接口，开关挡位和开关动作次数采用BCD码接口。


4.根据权利要求3所述的一种变压器运行状态监测终端，其特征在于，所述的数据采集模块采用冗余设计，两路采集同一个信号。


5.根据权利要求4所述的一种变压器运行状态监测终端，其特征在于，所述的数据采集模块的输入接口包括但不限于：1路CT输入接口、两路PT100输入接口、6路4-20mA输入接口、1路485通讯接口、SD卡存储接口。


6.根据权利要求1所述的一种变压器运行状态监测终端，其特征在于，所述的核心运算模块以...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓霖，谈翀，张志强，薛继印，周庆庆，靳宪文，薛朋喜，谷国栋，
申请(专利权)人：山东电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37