變壓器電壓異常報警器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明為了能夠及時掌握變壓器電壓異常以便在第一時間排除異常，提高供電質(zhì)量，提供了一種變壓器電壓異常報警器，包括：電壓測量模塊、電壓異常判斷模塊、SMS短消息通信模塊、顯示設(shè)置模塊，以及自身供電模塊；其中，所述電壓測量模塊實時測量電壓，提供數(shù)字信號測量結(jié)果給電壓異常判斷模塊；所述電壓異常判斷模塊分析判斷電壓是否異常；所述SMS短消息通信模塊向遠端通信設(shè)備發(fā)送報警短消息。本發(fā)明的報警器能夠在變壓器電壓異常時立刻進行報警，故障可以在最短時間得到解決，減少因電壓異常對用戶造成的影響，從而大大提高供電的優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平。
【專利說明】變壓器電壓異常報警器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于變壓器故障檢測裝置領(lǐng)域，更具體地，涉及ー種變壓器電壓異常報警器，用于供電部門對變壓器、計量點電壓的實時監(jiān)測。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，供電網(wǎng)絡(luò)日趨復(fù)雜，供電過程中時常出現(xiàn)因變壓器故障等引起的電壓異常(包括電壓過低、電壓過高和停電等)。電カ變壓器中的故障可導(dǎo)致廣泛的后果，形式為大范圍客戶的電力故障以及形式為必須更換或至少維修該故障變壓器。電壓較長時間處于異常狀態(tài)運行會對用戶造成損失，嚴重時會造成設(shè)備損壞和產(chǎn)品報廢，產(chǎn)生用電糾紛，損害供電企業(yè)的形象。在最壞的情況下，不想要的斷開可導(dǎo)致較大范圍的停電。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，中國發(fā)明專利申請CN200480039365.X公開了用于檢測由差動保護所保護的受保護區(qū)內(nèi)的、作為受保護對象的電カ變壓器、自耦變壓器或互連電カ線中的故障的設(shè)備，包括用于測量受保護對象所有的各個瞬間相電流的裝置，以及用于將各個瞬間相電流計算為基頻相量的裝置，所述設(shè)備還包括:用于通過補償受保護區(qū)內(nèi)的最終電カ變壓器的相移來計算來自受保護對象的各個邊的負序電流對總的負序差動電流的貢獻的裝置，其中所述的受保護對象的各個邊是作為受保護對象的電カ變壓器、自耦變壓器的各級繞組，或者是作為受保護對象的互連電カ線的各端，用于當(dāng)經(jīng)補償?shù)膩碜允鼙Ｗo對象的各個邊的負序電流中的每ー個的幅值超過最小值時，比較復(fù)平面內(nèi)經(jīng)補償?shù)膩碜允鼙Ｗo對象的各個邊的負序電流的相對位置，以確定負序電流的源，即故障位置，是在受保護區(qū)內(nèi)還是在受保護區(qū)外的裝置，其中經(jīng)補償?shù)膩碜允鼙Ｗo對象的各個邊的負序電流中的任意兩個的相反的方向指示負序電流的源在受保護區(qū)之外，所述受保護區(qū)以變流器位置來界定，用于在確定負序電流的源在受保護區(qū)內(nèi)時斷開受保護對象的裝置。然而，上述測量負序電流的方式在所需要的裝置結(jié)構(gòu)上和操作上比較復(fù)雜，不適合大范圍推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:為了能夠及時掌握變壓器電壓異常以便在第一時間排除異常，提高供電質(zhì)量。為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種變壓器電壓異常報警器，該裝置可集成地安裝在計量箱內(nèi)，通過與電能表并聯(lián)接線于電壓互感器二次側(cè)，實時監(jiān)測變壓器電壓，發(fā)現(xiàn)電壓異常時立刻將電壓異常報警信息發(fā)送給相關(guān)變壓器的運行維護人員，運行維護人員可以在第一時間到現(xiàn)場排除故障。
[0005]本發(fā)明解決技術(shù)問題采用的方案是:
[0006]一種變壓器電壓異常報警器，包括:電壓測量模塊、電壓異常判斷模塊、SMS短消息通信模塊、顯示設(shè)置模塊，以及自身供電模塊；其中，
[0007]所述電壓測量模塊實時測量電壓，提供數(shù)字信號測量結(jié)果給電壓異常判斷模塊；
[0008]所述電壓異常判斷模塊分析判斷電壓是否異常；
[0009]所述顯示設(shè)置模塊可視化設(shè)定電壓異常判斷標準；[0010]所述SMS短消息通信模塊向遠端通信設(shè)備發(fā)送報警短消息。
[0011 ] 進ー步地，所述變壓器電壓異常報警器與計量用電能表并聯(lián)接線于電壓互感器ニ次側(cè)，以獲取待監(jiān)測電壓。
[0012]進ー步地，通過設(shè)置所述變壓器電壓異常報警器的報警條件來監(jiān)測不同電壓等級的電壓。
[0013]進ー步地，所述不同電壓等級的電壓包括:高供低計計量方式的相電壓220V，高供高計計量方式的線電壓100V。
[0014]進ー步地，所述變壓器電壓異常報警器的工作電源來自電壓互感器二次側(cè)電壓。
[0015]進ー步地，所述變壓器電壓異常報警器的工作電壓為単相交流220V或単相交流IOOVo
[0016]進ー步地，變壓器電壓異常報警器還包括蓄電池，以使得變壓器停電后仍能夠?qū)崿F(xiàn)變壓器電壓異常報警器的報警功能。
[0017]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0018]1、本發(fā)明的變壓器電壓異常報警器能夠在變壓器電壓異常時立刻進行報警，故障可以在最短時間得到解決，減少因電壓異常對用戶造成的影響，從而大大提高供電的優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平；
[0019]2、本發(fā)明的變壓器電壓異常報警器連接于電壓互感器二次側(cè)，通過讀寫器完成對于電壓異常判斷模塊的判斷標準的設(shè)置，能夠以各種標準對不同電壓等級的電壓進行監(jiān)測報警；
[0020]3、本發(fā)明的變壓器電壓異常報警器具有蓄電池，停電情況下依然能夠完成報警功能，可靠性高；
[0021]4、本發(fā)明的變壓器電壓異常報警器集成度高，體積小巧，與電能表并聯(lián)，接線簡單，可直接安裝于計量箱內(nèi)，便于安裝。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的變壓器電壓異常報警器的原理框圖。
[0023]圖2為本發(fā)明的變壓器電壓異常報警器主要工作部分的電路原理圖。
[0024]圖3為本發(fā)明的變壓器電壓異常報警器自身供電模塊的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的具體實施例。
[0026]參見圖1的變壓器電壓異常報警器的原理框圖，變壓器電壓異常報警器100包括電壓測量模塊1、電壓異常判斷模塊2、SMS短消息通信模塊3、顯示設(shè)置模塊4、自身供電模塊5和蓄電池6。在變壓器電壓異常報警器100的運行環(huán)境中，還包括用于遠程通信的遠端通信設(shè)備(例如一個或多個運維人員的手機7)、待監(jiān)測的變壓器8、電壓互感器9和電能表10。
[0027]工作時，變壓器電壓異常報警器100與電能表10并聯(lián)于互感器9的二次側(cè)，由電壓測量模塊I實時測量互感器二次側(cè)電壓，并將結(jié)果實時傳送到電壓異常判斷模塊2進行分析判斷，判定電壓異常時通過SMS短消息通信模塊3發(fā)出報警信息。[0028]圖2示出了變壓器電壓異常報警器主要工作部分的電路原理圖。下面結(jié)合圖2對電壓測量模塊1、電壓異常判斷模塊2、SMS短消息通信模塊3、顯示設(shè)置模塊4的具體工作過程進行詳細說明。
[0029]電壓測量模塊I包括降壓變壓器PTC、A/D轉(zhuǎn)換單元U0、電壓測量単元U1。首先電壓互感器9的二次側(cè)交流電壓信號經(jīng)降壓變壓器PTC降為交流低電壓信號，然后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換單元UO轉(zhuǎn)化為直流電壓信號送給電壓測量単元Ul，最后電壓測量単元Ul在電壓異常判斷模塊2的可編程處理器U2的控制下對直流電壓信號進行測量并將測量結(jié)果反饋給可編程處理器U2完成電壓測量過程。
[0030]電壓異常判斷模塊2主要包括可編程微處理器U2和存儲單元，所述存儲単元在本實例中是可編程處理器U2自身具有的存儲單元。當(dāng)電壓測量結(jié)果反饋到可編程微處理器U2后，可編程微處理器U2按照預(yù)先設(shè)置好的程序?qū)邮盏降碾妷盒盘柕臄?shù)字量與存儲單元中存儲的標準值或標準范圍進行比較，其比較的結(jié)果被記錄到存儲單元并輸出到SMS短消息通信模塊3。在一個優(yōu)選的實施例中，僅當(dāng)所述比較的結(jié)果認定為電壓不合格時，才將該比較的結(jié)果輸出到SMS短消息通信模塊3。
[0031]在另ー個優(yōu)選的實施例中，電壓異常判斷模塊2的存儲單元包括EPROM、EEPR0M、閃存(flash)等的ー種或多種。
[0032]顯示設(shè)置模塊4主要包括設(shè)置按鍵U3和顯示屏幕U4，通過設(shè)置按鍵U3的Kl、K2、K3鍵和顯示屏幕U4對電壓異常判斷模塊2的電壓異常判斷標準、運行方式等進行可視化的選擇、設(shè)定，并將設(shè)定好的判斷標準等存儲在存儲單元中。
[0033]在一個優(yōu)選的實施例中，所述存儲單元存儲了多種電壓異常判斷標準，例如:
[0034]1、高供高計電壓合格范圍:額定電壓的-7%?+7%，即9.3kV 一 10.7kV，換算表計端線電壓為93V — 107V ;在此范圍內(nèi)的電壓即視為合格。
[0035]2、高供低計電壓合格范圍:相電壓0.22kV電壓監(jiān)測點合格范圍為額定電壓的-10%?+7%，換算表計端相電壓為0.198kV 一 0.2354kV ;線電壓0.38kV電壓監(jiān)測點合格范圍為額定電壓的_7%?+7%，換算表計端線電壓為0.3534kV-0.4066kV。其中相電壓與線電壓任何ー項超出標準即視為電壓不合格。
[0036]3、其它根據(jù)用電要求確定的特定標準。
[0037]在另ー個優(yōu)選的實施例中，設(shè)置按鍵U3采用矩陣式鍵盤，所述顯示屏幕U4采用七段數(shù)碼管顯示屏、LCD屏、LED屏、觸摸屏等的ー種或多種。
[0038]當(dāng)電壓異常判斷模塊2經(jīng)確認電壓超出合格范圍后下發(fā)指令給SMS短消息通信模塊3發(fā)送包含變壓器基本信息和當(dāng)前異常電壓信息在內(nèi)的報警短消息給遠端ー個或多個運維人員的手機7，完成報警過程。
[0039]在一個優(yōu)選的實施例中，所述SMS短消息通信模塊3采用Siemens公司的TC35i。TC35i新一代無線通信GSM模塊，可以快速安全可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語音傳輸、短消息服務(wù)(SMS)和傳真。模塊的工作電壓為3.3?4.8V，可以工作在900MHz和1800MHz兩個頻段。具有AT命令集接ロ，支持文本和PDU模式的短消息、傳真。此外，該模塊還具有電話簿功能、多方通話、漫游檢測功能。該模塊功能上與TC35兼容，且設(shè)計緊湊，體積大大縮小。通過40PIN的ZIF連接器，實現(xiàn)電源連接、指令、數(shù)據(jù)、語音信號、及控制信號的雙向傳輸。模塊集射頻電路與基帶于一體，其主要組成結(jié)構(gòu)分為6個部分:GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊(ASIC)、閃存、ZIF連接器及天線接ロ。作為TC35i的核心，基帶處理器主要處理GSM終端內(nèi)的語音、數(shù)據(jù)信號，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中所有的模擬和數(shù)字功能。其詳細的設(shè)置和外圍電路以及AT指令集可以從市面公開發(fā)行的器件手冊中獲得。
[0040]在變壓器電壓異常報警器100的安裝使用過程中，通過顯示設(shè)置模塊4選擇常見的高供高計與高供低計，在電壓異常判斷模塊2的存儲單元中設(shè)定監(jiān)測電壓等級、異常電壓判斷標準，在SMS短消息通信模塊3中設(shè)定報警信短信內(nèi)容和報警對象運行維護人員的通信地址等。
[0041]參見圖3所示的變壓器電壓異常報警器自身供電模塊5的電路原理圖。其主要包括降壓變壓器PTC1、全橋整流單元U5、5V直流穩(wěn)壓芯片UA7805、蓄電池6。
[0042]自身供電模塊5采用寬電壓設(shè)計(80V — 240V)，電壓互感器9的二次電壓經(jīng)降壓變壓器PTCl降為8V — 24V，然后經(jīng)全橋整流單元U5整流、去諧波，最后經(jīng)5V直流穩(wěn)壓芯片UA7805輸出穩(wěn)定的直流5V電壓。在變壓器不停電情況下完成自身供電的同時給蓄電池6充電。當(dāng)變壓器停電時，蓄電池不間斷地提供電能保證整個電壓報警器正常工作完成報警功能。
[0043]以上的各實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種變壓器電壓異常報警器，其特征在干，包括:電壓測量模塊、電壓異常判斷模塊、SMS短消息通信模塊、顯示設(shè)置模塊，以及自身供電模塊；其中， 所述電壓測量模塊實時測量電壓，提供數(shù)字信號測量結(jié)果給電壓異常判斷模塊； 所述電壓異常判斷模塊分析判斷電壓是否異常； 所述顯示設(shè)置模塊可視化設(shè)定電壓異常判斷標準； 所述SMS短消息通信模塊向遠端通信設(shè)備發(fā)送報警短消息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器電壓異常報警器，其特征在于，所述變壓器電壓異常報警器與計量用電能表并聯(lián)接線于電壓互感器二次側(cè)，以獲取待監(jiān)測電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器電壓異常報警器，其特征在于，通過設(shè)置所述變壓器電壓異常報警器的報警條件來監(jiān)測不同電壓等級的電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器電壓異常報警器，其特征在于，所述不同電壓等級的電壓包括:高供低計計量方式的相電壓220V，高供高計計量方式的線電壓100V。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器電壓異常報警器，其特征在于，所述變壓器電壓異常報警器的工作電源來自電壓互感器二次側(cè)電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器電壓異常報警器，其特征在于，所述變壓器電壓異常報警器的工作電壓為単相交流220V或単相交流100V。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器電壓異常報警器，其特征在于，變壓器電壓異常報警器還包括蓄電池，以使得變壓器停電后仍能夠?qū)崿F(xiàn)變壓器電壓異常報警器的報警功能。
【文檔編號】G01R19/165GK103529279SQ201310459732
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】王輝, 薛鎮(zhèn), 邵榮昭, 莊智, 陳濤, 黃先根, 張兵, 孫長停, 王軍, 王磊, 劉軍, 袁露露 申請人:國網(wǎng)安徽省電力公司淮南供電公司