一种智能变压器温度监测系统

专利摘要:
一种智能变压器温度监测系统，包括温度监测传感模块；该温度监测传感模块包括温度智能传感器、射频增益天线和温度采集器；温度智能传感器通过所述射频增益天线供电和传输温度数据；温度采集器与所述射频增益天线连接，通过控制射频增益天线发射射频信号，以对温度智能传感器进行发送和接收测温指令，并将采集到的温度值通过通讯接口传输至智能变压器终端。该监测系统通过特高频射频信号实现取电和传输温度数据，在电气设备带电和停电状态下都能正常工作，采用无源无线感应取电技术实现变压器温度的在线监测，以及时发现变压器温度异常情况，防止变压器事故的发生。
公开号:CN214334065U
申请号:CN202022932591.XU
申请日:2020-12-07
公开日:2021-10-01
发明作者:高茹瑄
申请人:Dongfang Runguo Beijing Technology Co ltd；
IPC主号:G01K13-00

专利说明:
[n0001] 本实用新型属于输变电设备中变压器在线监测技术领域，具体涉及一种智能变压器温度监测系统。
[n0002] 随着国家电力行业规模的快速发展，用电需求量也在持续上升，电力变压器不断向大容量、高电压方向发展。变压器作为电力系统中的重要电力设备，运行的安全可靠性将会对电网的供电质量产生直接影响，其中过热故障占总故障台数的63％左右，因此有效实施对变压器温度在线监测对保证变压器的安全稳定运行具有重要意义。
[n0003] 目前变压器的温度监测装置，从取电方式上看，分为有源测温和无源测温两种。其中，有源测温方式有红外摄像头测温方式，利用红外成像原理进行温度的实时检测，但成本非常高；无源测温传感器主要有光纤测温传感器、铂热电阻温度传感器等。然而，光纤测温传感器采用光纤作为传输信号线，测温精度和数据传输质量较高，但是安装时易将光纤芯折断且成本较高；铂热电阻温度传感器采用电缆进行信号传输，温度信号受环境影响大，测温不稳定。
[n0004] 基于上述问题，本实用新型的目的是提供一种智能变压器温度监测系统，采用无源无线感应取电技术实现变压器温度的在线监测，以及时发现变压器温度异常情况，防止变压器事故的发生。
[n0005] 为达到上述目的，本实用新型提供了一种智能变压器温度监测系统，包括温度监测传感模块；该温度监测传感模块包括温度智能传感器、射频增益天线和温度采集器；
[n0006] 所述温度智能传感器通过所述射频增益天线供电和传输温度数据；
[n0007] 所述温度采集器与所述射频增益天线连接，通过控制射频增益天线发射射频信号，以对温度智能传感器进行发送和接收测温指令，并将采集到的温度值通过通讯接口传输至智能变压器终端。
[n0008] 进一步的，所述温度智能传感器固定设置在智能变压器的各相绕组、铁芯和/或各相电缆头上。
[n0009] 进一步的，所述射频增益天线通过强钕磁铁和强力粘胶固定在温度智能传感器附近。
[n0010] 进一步的，所述温度采集器通过同轴电缆与多个射频增益天线连接。
[n0011] 进一步的，所述测温装置固定设置在智能变压器的各相绕组、铁芯和/ 或各相电缆头上。
[n0012] 进一步的，还包括高温告警模块，当变压器本体的任一相绕组、铁芯和/ 或任一相电缆头的温度超过本体高温告警定值时，延时单元经一定延迟时间 (如60s)延时确认，装置启动变压器本体风机，并同时发出本体高温告警信号。
[n0013] 进一步的，还包括冷却风机和风机控制模块；当变压器本体的任一相绕组、铁芯和/或任一相电缆头的温度超过本体高温风机启动定值时，延时单元经一定延迟时间(如60s)延时确认，所述风机控制模块控制冷却风机启动，发送启动本体风机遥信。
[n0014] 进一步的，还包括保护控制模块；当变压器本体的任一相绕组、铁芯和/ 或任一相电缆头的温度超过本体高温保护定值时，延时单元经一定延迟时间 (如60s)延时确认，所述保护控制模块控制变压器跳闸，退出变压器运行。
[n0015] 进一步的，还包括开关量采集模块，采集变压器状态监测传感器的继电器输出状态。
[n0016] 进一步的，所述变压器状态监测传感器包括门禁传感器、烟雾传感器和/ 或水浸传感器。
[n0017] 综上所述，本实用新型提供了一种智能变压器温度监测系统，包括温度监测传感模块；该温度监测传感模块包括温度智能传感器、射频增益天线和温度采集器；温度智能传感器通过所述射频增益天线供电和传输温度数据；温度采集器与所述射频增益天线连接，通过控制射频增益天线发射射频信号，以对温度智能传感器进行发送和接收测温指令，并将采集到的温度值通过通讯接口传输至智能变压器终端。该监测系统通过特高频射频信号实现取电和传输温度数据，在电气设备带电和停电状态下都能正常工作，采用无源无线感应取电技术实现变压器温度的在线监测，以及时发现变压器温度异常情况，防止变压器事故的发生。
[n0018] 图1是本实用新型实施例温度监测传感模块的结构示意图；
[n0019] 图2是本实用新型实施例智能变压器温度监测系统的结构示意图。
[n0020] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
[n0021] 本实用新型提供了一种智能变压器温度监测系统，包括温度监测传感模块，如图1所示；该温度监测传感模块包括温度智能传感器1、射频增益天线2和温度采集器3；温度智能传感器通过所述射频增益天线供电和传输温度数据；温度采集器与所述射频增益天线连接，通过控制射频增益天线发射射频信号，以对温度智能传感器进行发送和接收测温指令，并将采集到的温度值通过通讯接口传输至智能变压器终端。
[n0022] 进一步的，所述温度智能传感器固定设置在智能变压器的各相绕组、铁芯和/或各相电缆头上，用来测量及传输各绕组及铁芯温度，以及各相的电缆头温度。温度智能传感器通过特高频射频信号实现取电和传输温度数据，在电气设备带电和停电状态下都能正常工作，可按设定时间向上传送数据，温度数据的采集和传输基于全数字链接，数据通过CRC奇偶校验确认上传，避免同频干扰和不同屏蔽柜之间的信号干扰。温度智能传感器的安装贴近带电导体金属表面，嵌入式安装于中压电缆头处或电缆附近肘型头的紧固螺母内。
[n0023] 进一步的，所述射频增益天线通过强钕磁铁和强力粘胶固定在温度智能传感器附近。射频增益天线增益为3-12dBi，或根据实际工程进行设置。
[n0024] 进一步的，所述温度采集器通过同轴电缆与多个射频增益天线连接。多端口的温度采集器通过射频增益天线实现对温度智能传感器的管理与温度数据传送，能将采集到的温度值通过RS485通讯接口以Modbus RTU通信协议上送到变压器终端。温度采集器的安装可以采用壁挂式、导轨式，可通过同轴电缆连接多个无线增益天线，发出并接收测温指令。
[n0025] 进一步的，如图2所示，还包括高温告警模块，当变压器本体的任一相绕组、铁芯和/或任一相电缆头的温度超过本体高温告警定值时，延时单元经一定延迟时间(如60s)延时确认，装置启动变压器本体风机，并同时发出本体高温告警信号。
[n0026] 进一步的，还包括冷却风机和风机控制模块；当变压器本体的任一相绕组、铁芯和/或任一相电缆头的温度超过本体高温风机启动定值时，延时单元经一定延迟时间(如60s)延时确认，所述风机控制模块控制冷却风机启动，发送启动本体风机遥信。
[n0027] 进一步的，还包括保护控制模块；当变压器本体的任一相绕组、铁芯和/ 或任一相电缆头的温度超过本体高温保护定值时，延时单元经一定延迟时间 (如60s)延时确认，所述保护控制模块控制变压器跳闸，退出变压器运行。
[n0028] 进一步的，还包括开关量采集模块，采集变压器状态监测传感器的继电器输出状态，采集不少于4路开关量输入。所述变压器状态监测传感器包括门禁传感器、烟雾传感器和/或水浸传感器。
[n0029] 综上所述，本实用新型提供了一种智能变压器温度监测系统，包括温度监测传感模块；该温度监测传感模块包括温度智能传感器、射频增益天线和温度采集器；温度智能传感器通过所述射频增益天线供电和传输温度数据；温度采集器与所述射频增益天线连接，通过控制射频增益天线发射射频信号，以对温度智能传感器进行发送和接收测温指令，并将采集到的温度值通过通讯接口传输至智能变压器终端。该监测系统通过特高频射频信号实现取电和传输温度数据，在电气设备带电和停电状态下都能正常工作，采用无源无线感应取电技术实现变压器温度的在线监测，以及时发现变压器温度异常情况，防止变压器事故的发生。
[n0030] 应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

权利要求:
Claims (9)
[0001] 1.一种智能变压器温度监测系统，其特征在于，包括温度监测传感模块；该温度监测传感模块包括温度智能传感器、射频增益天线和温度采集器；
所述温度智能传感器通过所述射频增益天线供电和传输温度数据；
所述温度采集器与所述射频增益天线连接，通过控制射频增益天线发射射频信号，以对温度智能传感器进行发送和接收测温指令，并将采集到的温度值通过通讯接口传输至智能变压器终端。
[0002] 2.根据权利要求1所述的智能变压器温度监测系统，其特征在于，所述温度智能传感器固定设置在智能变压器的各相绕组、铁芯和/或各相电缆头上。
[0003] 3.根据权利要求1或2所述的智能变压器温度监测系统，其特征在于，所述射频增益天线通过强钕磁铁和强力粘胶固定在温度智能传感器附近。
[0004] 4.根据权利要求1或2所述的智能变压器温度监测系统，其特征在于，所述温度采集器通过同轴电缆与多个射频增益天线连接。
[0005] 5.根据权利要求1或2所述的智能变压器温度监测系统，其特征在于，还包括高温告警模块，当变压器本体的任一相绕组、铁芯和/或任一相电缆头的温度超过本体高温告警定值时，发出本体高温告警信号。
[0006] 6.根据权利要求5所述的智能变压器温度监测系统，其特征在于，还包括冷却风机和风机控制模块；
当变压器本体的任一相绕组、铁芯和/或任一相电缆头的温度超过本体高温风机启动定值时，所述风机控制模块控制冷却风机启动。
[0007] 7.根据权利要求5所述的智能变压器温度监测系统，其特征在于，还包括保护控制模块；
当变压器本体的任一相绕组、铁芯和/或任一相电缆头的温度超过本体高温保护定值时，所述保护控制模块控制变压器跳闸，退出变压器运行。
[0008] 8.根据权利要求1所述的智能变压器温度监测系统，其特征在于，还包括开关量采集模块，采集变压器状态监测传感器的继电器输出状态。
[0009] 9.根据权利要求8所述的智能变压器温度监测系统，其特征在于，所述变压器状态监测传感器包括门禁传感器、烟雾传感器和/或水浸传感器。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202022932591.XU|CN214334065U|2020-12-07|2020-12-07|一种智能变压器温度监测系统|CN202022932591.XU| CN214334065U|2020-12-07|2020-12-07|一种智能变压器温度监测系统|