风电场箱变仓内设备温度综合监测预警装置及预警方法制造方法及图纸

一种风电场箱变仓内设备温度综合监测预警装置及预警方法，包括箱变仓内各设备不同点的无线温度监测、有线温度监测、湿度监测、变压器油温、外壳、环境温度检测、运行电流电压监测及CPU运行控制报警器件，考虑各运行设备历史温度、当前实时温度、温度变化率、设备周围环境温度、湿度、运行电流的综合温度估值计算和三级预警判定方法，根据某测点的温度历史值、实时采样值、温度变化率进行温度快速预测估算，然后再根据环境温度、湿度、负荷电流的影响进行综合温度计算，最后基于该计算值和时间定值相互约束，形成三级预警判定式，对各设备不同温度监测点进行实时预测估值综合计算和报警，同时对湿度超标、电流超值也进行相应的判定与预警。

【技术实现步骤摘要】
风电场箱变仓内设备温度综合监测预警装置及预警方法
本专利技术涉及风电场温度预警
，具体涉及一种结构合理、预警及时的风电场箱变仓内设备温度综合监测预警装置及预警方法。
技术介绍
风电场箱变仓内一般包含高压负荷开关、隔离开关、变压器、低压断路器、互感器和主要辅助器件，传统的各设备触头温度监测往往以当前实时监测值为依据进行预警，没有考虑设备的历史温度累积、温度变化率、湿度、周围环境和运行电流等情况，这样往往错过最佳的预报时间，造成预报的滞后或预报抖动或预报值降低而使设备无法全功率高效运行，如不考虑温度变化趋势的滞后预报，可能会因预报时温度已累计，快速剧增，引起更严重的火灾事故，又如在环境温度高、负荷电流大时允许的触点温度就应该适当降低，而在环境温度较低比如冬季、负荷电流较小时允许温度的持续时间就可以适当加长等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的设备实时值预警技术存在的缺陷，对运行的设备考虑了其历史温度、当前实时温度、温度变化率、设备周围环境温度、湿度、运行电流进行综合估值计算和三级预警判定，保证设备更高效可靠的运行，而提供一种结构合理、预警及时的风电场箱变仓内设备温度综合监测预警装置及预警方法。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种风电场箱变仓内设备温度综合监测预警装置，包括安装于箱变仓内高压室的负荷开关触头温度测量与发射模块、隔离开关温度测量与发射模块，包括安装于变压器单元的变压器油温和变压器外壳温度测量模块，包括安装于箱变仓内的湿度监测模块和安装于箱变仓外的环境温度测量模块，包括安装于箱变仓内低压室的断路器触头温度测量与发射模块、电流互感器温度测量模块、无线温度信号接收模块、有线温度信号A/D转换模块、湿度信号A/D转换模块、断路器的电流电压测量模块、电流电压A/D转换模块、开关量输入与输出模块、温度综合监测处理模块、湿度综合监测处理模块、电流电压综合监测处理模块、CPU综合分析预警输出模块、显示操作模块；所述的负荷开关触头温度测量与发射模块与无线温度信号接收模块电连接，所述的隔离开关温度测量与发射模块与无线温度信号接收模块电连接，所述的变压器单元的变压器油温和变压器外壳温度测量模块与有线温度信号A/D转换模块电连接，所述的安装于箱变仓内的湿度监测模块与湿度信号A/D转换模块电连接，湿度信号A/D转换模块与湿度综合监测处理模块电连接，所述的安装于箱变仓外的环境温度测量模块与有线温度信号A/D转换模块电连接，所述的安装于箱变仓内低压室的断路器触头温度测量与发射模块与无线温度信号接收模块电连接，所述的电流互感器温度测量模块与有线温度信号A/D转换模块电连接，所述的断路器的电流电压测量模块与电流电压A/D转换模块电连接，电流电压A/D转换模块与电流电压综合监测处理模块电连接，所述的无线温度信号接收模块、有线温度信号A/D转换模块均与温度综合监测处理模块电连接，所述的温度综合监测处理模块、温度综合监测处理模块、电流电压综合监测处理模块、开关量输入输出模块均与CPU综合分析预警输出模块电连接，CPU综合分析预警输出模块与操作显示模块电连接。所述的负荷开关触头温度测量与发射模块包括6个温度传感器部件和无线发射部件，6个温度传感器部件分别测量负荷开关的动触头和静触头温度，无线发射部件将采集的温度信号进行发射，发射的温度信号由所述的无线温度信号接收模块接收；所述的隔离开关温度测量与发射模块包括6个温度传感器部件和无线发射部件，6个温度传感器部件分别测量隔离开关的动触头和静触头温度，无线发射部件将采集的温度信号进行发射，发射的温度信号由所述的无线温度信号接收模块接收；所述的变压器单元的变压器油温和变压器外壳温度测量模块包括一个安装于油路的油温测量传感器和安装于变压器壳体3个不同部位的温度传感器，温度传感器将温度信号转换为电信号，然后通过导线送入所述的有线温度信号A/D转换模块；所述的安装于箱变仓内的湿度监测模块有三个湿度传感器，三个湿度传感器分别安装在高压室、变压器单元和低压室，将湿度信号转换为电信号，然后通过导线送入所述的湿度信号A/D转换模块；所述的安装于箱变仓外的环境温度测量模块有四个温度传感器，分别安装在箱变仓的四周，将温度信号转换为电信号送入到所述的有线温度信号A/D转换模块；所述的安装于箱变仓内低压室的断路器触头温度测量与发射模块包括6个温度传感器部件和无线发射部件，6个温度传感器部件分别测量断路器的动触头和静触头温度，无线发射部件将采集的温度信号进行发射，发射的温度信号由所述的无线温度信号接收模块接收；所述的电流互感器温度测量模块包括三个温度传感器，三个温度传感器分别安装在对应的A相、B相和C相互感器铁芯外壳上，三个温度传感器将温度信号转换为电信号，然后通过导线送入到所述的有线温度信号A/D转换模块；所述的断路器的电流电压测量模块包括三相电流和三相电压的采样电路，采样电路将大电流和高电压转换为低电压，然后通过导线送入到电流电压A/D转换模块；所述的开关量输入输出模块，开关量输入部分采集高压负荷开关、隔离开关和低压室断路器的开关通断信号，开关量输出部分为预警输出信号和控制信号；分别读取负荷开关、隔离开关、低压断路器的开断状态，进行信号抖动处理后并存储；所述的温度综合监测处理模块实时测量与存储设备温度并完成设备温度快速检测综合估值计算；分别读取负荷开关、隔离开关、变压器、低压断路器、电流互感器不同测点的温度实时测量值，完成不同设备不同地点的温度实时采样数据并存储；所述的湿度综合监测处理模块为湿度测量与估值计算；湿度信号按照测量传感器信号平滑滤波方式处理，每5个采样信号为一组平均处置，每采样一次，递推一次；所述的电流电压综合监测处理模块为电流电压信号实时计算，对三相电流电压实时采样数据，按照傅里叶级数算法算出三相的有效值和相角，再按照对称向量法，算出对应的正序、负序、零序值；所述的CPU综合分析预警输出模块包括设备温度综合阈值判定与预警；还包括电流电压超值判定与预警，对测量的电流进行三段式的定值判定，当电流超过其电流定值时，同时时间也超过其定值时进行报警；还包括湿度超值判定与预警，当测量的湿度定值超过设定的判定值与时限也超值时湿度超值进行报警；所述的显示操作模块为数据的设定输入、显示、查询、报警显示。一种风电场箱变仓内设备温度综合监测预警装置的预警方法，包括以下步骤：步骤1)、程序初始化，分别设置多个温度传感器测量数据所需要的序列存储器地址、湿度传感器所需要的序列存储器地址、电流电压测量信号存储地址、开关量输入输出地址、CPU综合分析预警综合计算值暂存存储器地址，设置负荷开关、隔离开关、变压器、断路器不同测量点的温度预警三级定值，设置湿度定值，设置电流电压定值，并存储预警阈值和定值地址，设置CPU综合分析预警输出模块输出信号方式，设置历史数据查询记录存储器，设置装置通讯模式；步骤2)、温度实时测量与存储；分别读取负荷开关、隔离开关、变压器、低压断路器、互感器不同测点的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电场箱变仓内设备温度综合监测预警装置，其特征在于：包括安装于箱变仓内高压室的负荷开关触头温度测量与发射模块、隔离开关温度测量与发射模块，还包括安装于变压器单元的变压器油温和变压器外壳温度测量模块，还包括安装于箱变仓内的湿度监测模块和安装于箱变仓外的环境温度测量模块，还包括安装于箱变仓内低压室的断路器触头温度测量与发射模块、电流互感器温度测量模块、无线温度信号接收模块、有线温度信号A/D转换模块、湿度信号A/D转换模块、断路器的电流电压测量模块、电流电压A/D转换模块、开关量输入与输出模块、温度综合监测处理模块、湿度综合监测处理模块、电流电压综合监测处理模块、CPU综合分析预警输出模块、显示操作模块；/n所述的负荷开关触头温度测量与发射模块与无线温度信号接收模块电连接，所述的隔离开关温度测量与发射模块与无线温度信号接收模块电连接，所述的变压器单元的变压器油温和变压器外壳温度测量模块与有线温度信号A/D转换模块电连接，所述的安装于箱变仓内的湿度监测模块与湿度信号A/D转换模块电连接，湿度信号A/D转换模块与湿度综合监测处理模块电连接，所述的安装于箱变仓外的环境温度测量模块与有线温度信号A/D转换模块电连接，所述的安装于箱变仓内低压室的断路器触头温度测量与发射模块与无线温度信号接收模块电连接，所述的电流互感器温度测量模块与有线温度信号A/D转换模块电连接，所述的断路器的电流电压测量模块与电流电压A/D转换模块电连接，电流电压A/D转换模块与电流电压综合监测处理模块电连接，所述的无线温度信号接收模块、有线温度信号A/D转换模块均与温度综合监测处理模块电连接，所述的温度综合监测处理模块、温度综合监测处理模块、电流电压综合监测处理模块、开关量输入输出模块均与CPU综合分析预警输出模块电连接，CPU综合分析预警输出模块与操作显示模块电连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种风电场箱变仓内设备温度综合监测预警装置，其特征在于：包括安装于箱变仓内高压室的负荷开关触头温度测量与发射模块、隔离开关温度测量与发射模块，还包括安装于变压器单元的变压器油温和变压器外壳温度测量模块，还包括安装于箱变仓内的湿度监测模块和安装于箱变仓外的环境温度测量模块，还包括安装于箱变仓内低压室的断路器触头温度测量与发射模块、电流互感器温度测量模块、无线温度信号接收模块、有线温度信号A/D转换模块、湿度信号A/D转换模块、断路器的电流电压测量模块、电流电压A/D转换模块、开关量输入与输出模块、温度综合监测处理模块、湿度综合监测处理模块、电流电压综合监测处理模块、CPU综合分析预警输出模块、显示操作模块；
所述的负荷开关触头温度测量与发射模块与无线温度信号接收模块电连接，所述的隔离开关温度测量与发射模块与无线温度信号接收模块电连接，所述的变压器单元的变压器油温和变压器外壳温度测量模块与有线温度信号A/D转换模块电连接，所述的安装于箱变仓内的湿度监测模块与湿度信号A/D转换模块电连接，湿度信号A/D转换模块与湿度综合监测处理模块电连接，所述的安装于箱变仓外的环境温度测量模块与有线温度信号A/D转换模块电连接，所述的安装于箱变仓内低压室的断路器触头温度测量与发射模块与无线温度信号接收模块电连接，所述的电流互感器温度测量模块与有线温度信号A/D转换模块电连接，所述的断路器的电流电压测量模块与电流电压A/D转换模块电连接，电流电压A/D转换模块与电流电压综合监测处理模块电连接，所述的无线温度信号接收模块、有线温度信号A/D转换模块均与温度综合监测处理模块电连接，所述的温度综合监测处理模块、温度综合监测处理模块、电流电压综合监测处理模块、开关量输入输出模块均与CPU综合分析预警输出模块电连接，CPU综合分析预警输出模块与操作显示模块电连接。


2.根据权利要求1所述的风电场箱变仓内设备温度综合监测预警装置，其特征在于：所述负荷开关触头温度测量与发射模块包括6个温度传感器部件和无线发射部件，6个温度传感器部件分别测量负荷开关的动触头和静触头温度，无线发射部件将采集的温度信号进行发射，发射的温度信号由所述的无线温度信号接收模块接收。


3.根据权利要求1所述的风电场箱变仓内设备温度综合监测预警装置，其特征在于：所述隔离开关温度测量与发射模块包括6个温度传感器部件和无线发射部件，6个温度传感器部件分别测量隔离开关的动触头和静触头温度，无线发射部件将采集的温度信号进行发射，发射的温度信号由所述的无线温度信号接收模块接收。


4.根据权利要求1所述的风电场箱变仓内设备温度综合监测预警装置，其特征在于：所述变压器单元的变压器油温和变压器外壳温度测量模块包括一个安装于油路的油温测量传感器和安装于变压器壳体3个不同部位的温度传感器，温度传感器将温度信号转换为电信号，然后通过导线送入所述的有线温度信号A/D转换模块。


5.根据权利要求1所述的风电场箱变仓内设备温度综合监测预警装置，其特征在于：所述安装于箱变仓内的湿度监测模块有三个湿度传感器，三个湿度传感器分别安装在高压室、变压器单元和低压室，将湿度信号转换为电信号，然后通过导线送入所述的湿度信号A/D转换模块；所述的安装于箱变仓外的环境温度测量模块有四个温度传感器，分别安装在箱变仓的四周，将温度信号转换为电信号送入到所述的有线温度信号A/D转换模块。


6.根据权利要求1所述的风电场箱变仓内设备温度综合监测预警装置，其特征在于：所述安装于箱变仓内低压室的断路器触头温度测量与发射模块包括6个温度传感器部件和无线发射部件，6个温度传感器部件分别测量断路器的动触头和静触头温度，无线发射部件将采集的温度信号进行发射，发射的温度信号由所述的无线温度信号接收模块接收。


7.根据权利要求1所述的风电场箱变仓内设备温度综合监测预警装置，其特征在于：所述的电流互感器温度测量模块包括三个温度传感器，三个温度传感器分别安装在对应的A相、B相和C相互感器铁芯外壳上，三个温度传感器将温度信号转换为电信号，然后通过导线送入到所述的有线温度信号A/D转换模块。


8.根据权利要求1所述的风电场箱变仓内设备温度综合监测预警装置，其特征在于：所述的断路器的电流电压测量模块包括三相电流和三相电压的采样电路，采样电路将大电流和高电压转换为低电压，然后通过导线送入到电流电压A/D转换模块。


9.根据权利要求1所述的风电场箱变仓内设备温度综合监测预警装置，其特征在于：所述的开关量输入输出模块，开关量输入部分采集高压负荷开关、隔离开关和低压室断路器的开关通断信号，开关量输出部分为预警输出信号和控制信号；所述的温度综合监测处理模块实时测量与存储设备温度并完成设备温度快速检测综合估值计算；分别读取负荷开关、隔离开关、变压器、低压断路器、电流互感器不同测点的温度实时测量值，完成不同设备不同地点的温度实时采样数据并存储；所述的湿度综合监测处理模块为湿度测量与估值计算；湿度信号按照测量传感器信号平滑滤波方式处理，每5个采样信号为一组平均处置，每采样一次，递推一次；所述的电流电压综合监测处理模块为电流电压信号实时计算，对三相电流电压实时采样数据，按照傅里叶级数算法算出三相的有效值和相角，再按照对称向量法，算出对应的正序、负序、零序值；所述的CPU综合分析预警输出模块包括设备温度综合阈值判定与预警；还包括电流电压超值判定与预警，对测量的电流进行三段式的定值判定，当电流超过其电流定值时，同时时间也超过其定值时进行报警；还包括湿度超值判定与预警，当测量的湿度定值超过设定的判定值与时限也超值时湿度超值进行报警；所述的显示操作模块为数据的设定输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵杰，肖海涛，宋莉，周智鹏，梁凯，董继民，尹红星，
申请(专利权)人：上海红檀智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31