專利名稱:變壓器智能型電子控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種變壓器智能型電子控制器。包括：信號采集板，用于采集換流變壓器的現(xiàn)場模擬信號；開關(guān)量輸入模塊，用于獲得換流變壓器的開關(guān)量狀態(tài)信號；主處理器，連接所述信號采集板和開關(guān)量輸入模塊，獲取換流變壓器的現(xiàn)場模擬信號和開關(guān)量狀態(tài)信號作為輸入?yún)?shù)，通過運(yùn)行風(fēng)冷控制邏輯得到風(fēng)扇起停、油流開關(guān)的控制信號；以太網(wǎng)通訊模塊，連接所述主處理器，用于實(shí)現(xiàn)主處理器和控制中心之間的通信；觸摸屏，連接所述主處理器，用于顯示監(jiān)控信息，獲取外界的控制命令；出口控制模塊，連接所述主處理器，用于向換流變壓器輸出風(fēng)扇起停、油流開關(guān)的控制信號。本實(shí)用新型通過嵌入式的方式集成了變壓器監(jiān)控和風(fēng)冷控制功能，極大的提高了產(chǎn)品的集成度、控制效率和靈活擴(kuò)展性。
【專利說明】變壓器智能型電子控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及智能控制領(lǐng)域，具體的說是一種對換流變壓器進(jìn)行監(jiān)測的變壓器智能型電子控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]換流變壓器是將送電端交流電力功率傳送到整流器，或者從逆變器接受功率送到受電端交流電力系統(tǒng)。為了保證換流變壓器的正常運(yùn)行，需要對換流變壓器整體的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和控制。出于安全性、可靠性與經(jīng)濟(jì)性的考慮，需要采用一些裝置對換流變壓器的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測和控制，確保換流變壓器安全可靠地工作。
[0003]在變壓器電子控制器出現(xiàn)前，國內(nèi)外在換流變壓器監(jiān)控領(lǐng)域，受各自業(yè)務(wù)能力的限制，變壓器制造廠家對模擬量采集和通訊等技術(shù)不是很精通，同時(shí)監(jiān)控廠家對變壓器的特性也不了解，又不能直接參與變壓器的風(fēng)冷控制。所以以往的方案都是采用PLC對于變壓器的監(jiān)測和控制分別采用不同的裝置來實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)品的集成度不高，同時(shí)效率較低，功能的實(shí)現(xiàn)成本也比較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種變壓器智能型電子控制器。
[0005]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:一種變壓器智能型電子控制器，包括:
[0006]信號采集板，用于采集換流變壓器的現(xiàn)場模擬信號；
[0007]開關(guān)量輸入模塊，用于獲得換流變壓器的開關(guān)量狀態(tài)信號；
[0008]主處理器，連接所述信號采集板和開關(guān)量輸入模塊，獲取換流變壓器的現(xiàn)場模擬信號和開關(guān)量狀態(tài)信號作為輸入?yún)?shù)，通過運(yùn)行風(fēng)冷控制邏輯得到風(fēng)扇起停、油流開關(guān)的控制信號；
[0009]以太網(wǎng)通訊模塊，連接所述主處理器，用于實(shí)現(xiàn)主處理器和控制中心之間的通
Is ;
[0010]觸摸屏，連接所述主處理器，用于顯示監(jiān)控信息，獲取外界的控制命令；
[0011]出口控制模塊，連接所述主處理器，用于向換流變壓器輸出風(fēng)扇起停、油流開關(guān)的控制信號。
[0012]所述信號采集板采集的現(xiàn)場模擬信號包括油位、壓力、油溫信號。
[0013]所述開關(guān)量輸入模塊通過繼電器節(jié)點(diǎn)輸出控制油流開關(guān)的合分以及風(fēng)扇的起停的信號。
[0014]所述以太網(wǎng)通訊模塊為采用IEC61850通訊規(guī)約實(shí)現(xiàn)2路10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)通訊的模塊。
[0015]所述主處理器為333MHz 的 POWERPC MPC8313。
[0016]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0017]1.本實(shí)用新型通過嵌入式的方式集成了變壓器監(jiān)控和風(fēng)冷控制功能，極大的提高了產(chǎn)品的集成度、控制效率和靈活擴(kuò)展性；
[0018]2.本實(shí)用新型的出現(xiàn)增加國內(nèi)換流變產(chǎn)品在國內(nèi)外市場上的整體競爭力，同時(shí)本實(shí)用新型稍加定制后也可以用于其它一次設(shè)備的監(jiān)測和控制。

【附圖說明】

[0019]圖1為本實(shí)用新型裝置的硬件連接圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型的主處理器運(yùn)行風(fēng)冷控制邏輯的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0022]如圖1所示，變壓器智能型電子控制器通過專用信號采集板來采集來自換流變壓器的油位、壓力、油溫等現(xiàn)場模擬信號；并通過開關(guān)量輸入模塊連接換流變壓器的風(fēng)扇起停、油流開關(guān)等開關(guān)量信號，智能型電子控制器通過識別這些信號，對整個(gè)風(fēng)冷控制過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測；出口控制模塊連接所述主處理器，用于通過出口控制模塊的繼電器節(jié)點(diǎn)輸出控制油流開關(guān)的合分以及風(fēng)扇的起停；主處理器連接所述信號采集板和開關(guān)量輸入模塊，根據(jù)換流變壓器的油位、壓力等現(xiàn)場模擬信號作為風(fēng)冷控制邏輯的輸入?yún)?shù)，通過運(yùn)行風(fēng)冷控制邏輯并通過相應(yīng)的出口來控制風(fēng)扇和油流開關(guān)，并通過開關(guān)量輸入模塊采集換流變壓器的風(fēng)扇起停、油流開關(guān)等開關(guān)量信號，從而對整個(gè)風(fēng)冷控制邏輯進(jìn)行控制。
[0023]本實(shí)用新型具備以太網(wǎng)通訊模塊，連接所述主處理器，用于實(shí)現(xiàn)變壓器智能型電子控制器的以太網(wǎng)通訊功能，和控制中心進(jìn)行通訊，將變壓器的油位、壓力及風(fēng)扇起停等狀態(tài)信息發(fā)送給控制中心，并接收控制中心下發(fā)的控制命令，方便值班人員在控制中心對變壓器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。觸摸屏作為人機(jī)接口，方便運(yùn)行人員在就地查看變壓器的運(yùn)行狀態(tài)以及對風(fēng)扇的起停以及油流開關(guān)的分合進(jìn)行控制。本實(shí)用新型采用了 IEC61850通訊規(guī)約，來進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)的上送。采集到的數(shù)據(jù)在裝置里提供給一些高級應(yīng)用，便于本地對換流變壓器的運(yùn)行狀態(tài)的分析，同時(shí)也可以轉(zhuǎn)發(fā)給控制中心。
[0024]本實(shí)用新型具有風(fēng)冷控制功能，通過采集到開入狀態(tài)和相關(guān)測量值，風(fēng)冷控制根據(jù)相應(yīng)邏輯處理，風(fēng)冷控制可配置預(yù)測熱點(diǎn)、頂部油溫、繞組溫度以及變壓器負(fù)荷4種邏輯進(jìn)行自動控制。同時(shí)風(fēng)冷控制也支持本地和遠(yuǎn)端兩種模式。
[0025]變壓器智能電子控制器通過采集變壓器相關(guān)的運(yùn)行參數(shù)的采集和相應(yīng)的邏輯判斷，可以了解到變壓器當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，并針對不同的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的控制，比如變壓器溫度過高，會自動啟動風(fēng)冷控制，確保變壓器正常地運(yùn)行。同時(shí)也可以將采集到的數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控一體化平臺，便于監(jiān)控運(yùn)行人員在遠(yuǎn)程對于變壓器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了解，同時(shí)也可以在遠(yuǎn)方進(jìn)行相應(yīng)控制，
[0026]本實(shí)用新型應(yīng)用過程中，包括以下步驟(如圖2所示):
[0027]I)主處理器通過信號采集板接收來自換流變壓器的油位、壓力、油溫等現(xiàn)場模擬信號;
[0028]2)主處理器通過開關(guān)量輸入模塊接收來自換流變壓器的風(fēng)扇起停、油流開關(guān)等開關(guān)量狀態(tài)；
[0029]3)主處理器執(zhí)行風(fēng)冷控制邏輯，循環(huán)下列控制過程:
[0030]Step 1:掃描變壓器運(yùn)行狀態(tài)，如果變壓器停運(yùn)則重復(fù)St印1，投運(yùn)則繼續(xù)St印2 ；
[0031]Step 2:掃描風(fēng)冷控制模塊狀態(tài)，如果為手動模式則重復(fù)Step 2，自動則繼續(xù)3 ；
[0032]Step 3:掃描指定開關(guān)量保護(hù)信號，如果收到主控發(fā)送此信號則切除所有風(fēng)冷，否則繼續(xù)Step 4 ；
[0033]Step 4:掃描測量采樣異常標(biāo)志，如果數(shù)據(jù)采集異常則啟動全部風(fēng)冷，否則繼續(xù)Step 5 ；
[0034]Step 5:掃描遍歷周期超時(shí)標(biāo)志，如果周期到達(dá)則啟動全部風(fēng)冷保持設(shè)定時(shí)間，否則繼續(xù)Step 6 ；
[0035]Step 6:掃描遠(yuǎn)方強(qiáng)投/強(qiáng)退信號，如果收到主控發(fā)送此信號則投/退指定風(fēng)冷，否則繼續(xù)Step 7 ；
[0036]Step 7:掃描自動控制周期超時(shí)標(biāo)志，如果周期到達(dá)則進(jìn)入自動控制邏輯，否則繼續(xù) Step I ；
[0037]Step 8:根據(jù)ffiC 60076-7(2005)和GB/T 1094.7-2008油浸式電力變壓器負(fù)載導(dǎo)則推算出繞組熱點(diǎn)溫度，根據(jù)變壓器分接頭檔位和網(wǎng)側(cè)繞組CT電流計(jì)算出變壓器運(yùn)行負(fù)荷，根據(jù)測量單元采集的變壓器頂部油溫及繞組溫度，與設(shè)定的各組冷卻器啟停定值進(jìn)行邏輯運(yùn)算，得出當(dāng)前應(yīng)啟動或停止的冷卻器個(gè)數(shù)；
[0038]Step 9:根據(jù)各冷卻器運(yùn)行時(shí)間的統(tǒng)計(jì)，啟動運(yùn)行時(shí)間最短的冷卻器或停止運(yùn)行時(shí)間最長的冷卻器；
[0039]Step 10:自動控制邏輯完成，更新冷卻器狀態(tài)繼續(xù)Step I。
[0040]根據(jù)上述步驟，主控制器運(yùn)行的軟件原理是現(xiàn)有技術(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)中，通過PLC等工業(yè)通用控制器來實(shí)現(xiàn)，效率不高擴(kuò)展性不強(qiáng)。
【權(quán)利要求】
1.一種變壓器智能型電子控制器，其特征在于，包括: 信號采集板，用于采集換流變壓器的現(xiàn)場模擬信號； 開關(guān)量輸入模塊，用于獲得換流變壓器的開關(guān)量狀態(tài)信號； 主處理器，連接所述信號采集板和開關(guān)量輸入模塊，獲取換流變壓器的現(xiàn)場模擬信號和開關(guān)量狀態(tài)信號作為輸入?yún)?shù)，通過運(yùn)行風(fēng)冷控制邏輯得到風(fēng)扇起停、油流開關(guān)的控制信號; 以太網(wǎng)通訊模塊，連接所述主處理器，用于實(shí)現(xiàn)主處理器和控制中心之間的通信； 觸摸屏，連接所述主處理器，用于顯示監(jiān)控信息，獲取外界的控制命令； 出口控制模塊，連接所述主處理器，用于向換流變壓器輸出風(fēng)扇起停、油流開關(guān)的控制信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器智能型電子控制器，其特征在于，所述信號采集板采集的現(xiàn)場模擬信號包括油位、壓力、油溫信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器智能型電子控制器，其特征在于，所述開關(guān)量輸入模塊通過繼電器節(jié)點(diǎn)輸出控制油流開關(guān)的合分以及風(fēng)扇的起停的信號。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器智能型電子控制器，其特征在于，所述以太網(wǎng)通訊模塊為采用IEC61850通訊規(guī)約實(shí)現(xiàn)2路10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)通訊的模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器智能型電子控制器，其特征在于，所述主處理器為333MHz 的 POWERPC MPC8313。
【文檔編號】G05B19-04GK204302686SQ201420766224
【發(fā)明者】周正超, 謝志迅, 徐鈞, 楊軍偉, 許偉, 張朝丹, 易愷, 鄒康, 嵇志強(qiáng) [申請人]特變電工沈陽變壓器集團(tuán)有限公司