分布式智能變電站網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)，特別是一種基于分布式網(wǎng)絡(luò)的智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)，該監(jiān)控系統(tǒng)可用來監(jiān)控變電站的工作環(huán)境參數(shù)及變壓器的工作參數(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]箱式變電站包括變壓器、高壓開關(guān)、低壓電器設(shè)備及其相互的連接和輔助設(shè)備，將變壓器、高壓開關(guān)、低壓電器設(shè)備及其相互的連接和輔助設(shè)備緊湊組合，按主接線和元器件不同，以一定方式集中布置在一個(gè)或幾個(gè)密閉的箱殼內(nèi)。
[0003]隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控箱式變電站的工作環(huán)境參數(shù)(溫度、濕度參數(shù)、局放參數(shù)等)及變壓器的工作參數(shù)(油浸式變壓器的油溫參數(shù)、壓力參數(shù)、振動(dòng)參數(shù)、等)，對(duì)改善箱式變電站的環(huán)境，排除變壓器的故障大有好處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明涉及一種分布式智能變電站網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站的工作環(huán)境參數(shù)(溫度、濕度參數(shù)、局放參數(shù)等)及變壓器的工作參數(shù)(油浸式變壓器的油溫參數(shù)、壓力參數(shù)、振動(dòng)參數(shù)等)，將變電站的各個(gè)工作參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控室，為智能變電站提供數(shù)據(jù)參數(shù)基礎(chǔ)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]分布式智能變電站網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，包括設(shè)置于多個(gè)變電站內(nèi)的環(huán)境參數(shù)采集傳感器和變壓器工作參數(shù)采集傳感器、數(shù)據(jù)采集處理模塊、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端、現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行控制機(jī)構(gòu)、工控機(jī)、顯示屏、無線或光纖通訊接口、遠(yuǎn)程管理中心；環(huán)境參數(shù)采集傳感器和變壓器工作參數(shù)采集傳感器分別與數(shù)據(jù)采集處理模塊相連接，多個(gè)數(shù)據(jù)采集處理模塊分別通過Profibus-DP及Modbus現(xiàn)場(chǎng)總線與工控機(jī)相通訊，工控機(jī)上設(shè)有無線通訊接口或光纖通訊接口，工控機(jī)通過無線通訊接口或光纖通訊接口與遠(yuǎn)程管理中心相通訊；
[0007]所述變電站包括鋼結(jié)構(gòu)的密封箱體、位于箱體內(nèi)的中高壓帶電設(shè)備、變壓器；環(huán)境參數(shù)采集傳感器包括局放傳感器和溫濕度傳感器，所述的局放傳感器安裝于變電站的三相電纜接地線處，用來采集變電站內(nèi)局放脈沖次數(shù)和脈沖幅值信號(hào)；溫濕度傳感器位于位于密封箱體內(nèi)壁上；
[0008]變壓器工作參數(shù)采集傳感器包括振動(dòng)傳感器、油溫傳感器、壓力傳感器；所述的振動(dòng)傳感器通過磁鐵吸附固定在變壓器油箱頂部，每相繞組的中間位置正上方；所述的油溫傳感器用來測(cè)量油浸式變壓器的油溫，其位于變壓器油箱的頂部，深入油中50mm-80mm ;所述的壓力傳感器位于變壓器油箱頂部，用來測(cè)量變壓器的油氣壓力；在變電站內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)溫濕度的風(fēng)機(jī)，當(dāng)環(huán)境溫濕度超出正常范圍時(shí)，通過控制風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)來自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度和濕度。
[0009]所述的數(shù)據(jù)采集處理模塊包括信號(hào)接入單元、信號(hào)變換單元、隔離放大單元和嵌入式微電腦，信號(hào)接入單元依次與信號(hào)變換單元、隔離放大單元和嵌入式微電腦順序相連，嵌入式微電腦設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)總線接口與工控機(jī)通信，信號(hào)接入單元、信號(hào)變換單元和隔離放大單元的選通信號(hào)均來自嵌入式微電腦；
[0010]所述信號(hào)接入單元由UIN1、UIN2、UIN3三個(gè)單8通道數(shù)字控制模擬電子開關(guān)組成，接入的信號(hào)經(jīng)選通后由Al、A2、A3三個(gè)輸出端分別輸出；
[0011]所述信號(hào)變換單元是由電阻、阻抗變換器和電子開關(guān)組成，由B1、B2、B3三個(gè)輸出端分別輸出，單元內(nèi)設(shè)有鎖存器SC，BX為鎖存器SC的選通信號(hào)，電子開關(guān)S1?S7的狀態(tài)由鎖存器SC輸出端DO、Dl、D2的狀態(tài)確定；
[0012]所述隔離放大模塊由電容隔離組件、放大器、電阻網(wǎng)絡(luò)組成，其中電容隔離組件由電子開關(guān)Kcn、Kc12、Kc21、Kc22、電容C6、C7組成，電子開關(guān)Kcn、Kc12、Kc21、Kc22以固定的高速頻率在輸入和輸出之間切換，實(shí)現(xiàn)傳感器電路與放大電路的隔離；
[0013]嵌入式微電腦包括A/D轉(zhuǎn)換器、基準(zhǔn)電壓源、DSP控制器、溫度補(bǔ)償傳感器、網(wǎng)絡(luò)接口和存儲(chǔ)器，基準(zhǔn)電壓源與A/D轉(zhuǎn)換器連接，A/D轉(zhuǎn)換器通過數(shù)據(jù)總線DB1和地址總線AB1與DSP控制器連接；DSP控制器一端通過數(shù)據(jù)總線DB2和地址總線AB 2與帶現(xiàn)場(chǎng)總線功能的網(wǎng)絡(luò)接口連接，一端通過數(shù)據(jù)總線DB3和地址總線AB 3與存儲(chǔ)器連接；溫度補(bǔ)償傳感器與DSP控制器連接，用于測(cè)量熱電偶冷端環(huán)境溫度和冷端自動(dòng)補(bǔ)償或測(cè)其他處溫度；A/D轉(zhuǎn)換器接收放大器的輸出信號(hào)
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0015]本發(fā)明分布式智能變電站網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站的工作環(huán)境參數(shù)(溫度、濕度參數(shù)、局放參數(shù)等)及變壓器的工作參數(shù)(油浸式變壓器的油溫參數(shù)、壓力參數(shù)、振動(dòng)參數(shù)等)，將變電站的各個(gè)工作參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控室，為智能變電站提供數(shù)據(jù)參數(shù)。通過采集的變電站環(huán)境參數(shù)和變壓器參數(shù)及數(shù)據(jù)采集處理模塊，對(duì)變電站的智能化控制提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為變電站內(nèi)環(huán)境的溫濕度控制，變壓器的故障分析提供了特別有效的數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0016]圖1是分布式智能變電站網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是數(shù)據(jù)采集處理模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖3是信號(hào)接入單元原理圖。
[0019]圖4是信號(hào)變換單元原理圖。
[0020]圖5是隔離放大單元原理圖。
[0021]圖6是嵌入式微電腦結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明:
[0023]見圖1，分布式智能變電站網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，包括設(shè)置于多個(gè)變電站內(nèi)的環(huán)境參數(shù)采集傳感器和變壓器工作參數(shù)采集傳感器、數(shù)據(jù)采集處理模塊、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端、現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行控制機(jī)構(gòu)、工控機(jī)、顯示屏、無線或光纖通訊接口、遠(yuǎn)程管理中心；環(huán)境參數(shù)采集傳感器和變壓器工作參數(shù)采集傳感器分別與數(shù)據(jù)采集處理模塊相連接，多個(gè)數(shù)據(jù)采集處理模塊分別通過Profibus-DP及Modbus現(xiàn)場(chǎng)總線與工控機(jī)相通訊，工控機(jī)上設(shè)有無線通訊接口或光纖通訊接口，工控機(jī)通過無線通訊接口或光纖通訊接口與遠(yuǎn)程管理中心相通訊。
[0024]所述變電站包括鋼結(jié)構(gòu)的密封箱體、位于箱體內(nèi)的中高壓帶電設(shè)備、變壓器；環(huán)境參數(shù)采集傳感器包括局放傳感器和溫濕度傳感器，所述的局放傳感器安裝于變電站的三相電纜接地線處，用來采集變電站內(nèi)局放脈沖次數(shù)和脈沖幅值信號(hào)；溫濕度傳感器位于位于密封箱體內(nèi)壁上。
[0025]變壓器工作參數(shù)采集傳感器包括振動(dòng)傳感器、油溫傳感器、壓力傳感器；所述的振動(dòng)傳感器通過磁鐵吸附固定在變壓器油箱頂部，每相繞組的中間位置正上方；所述的油溫傳感器用來測(cè)量油浸式變壓器的油溫，其位于變壓器油箱的頂部，深入油中50mm-80mm ;所述的壓力傳感器位于變壓器油箱頂部，用來測(cè)量變壓器的油氣壓力；在變電站內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)溫濕度的風(fēng)機(jī)，當(dāng)環(huán)境溫濕度超出正常范圍時(shí)，通過控制風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)來自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度和濕度。
[0026]見圖2，所述的數(shù)據(jù)采集處理模塊包括信號(hào)接入單元、信號(hào)變換單元、隔離放大單元和嵌入式微電腦，信號(hào)接入單元依次與信號(hào)變換單元、隔離放大單元和嵌入式微電腦順序相連，嵌入式微電腦設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)總線接口與工控機(jī)通信，信號(hào)接入單元、信號(hào)變換單元和隔離放大單元的選通信號(hào)均來自嵌入式微電腦。
[0027]見圖3，信號(hào)接入單元由1]1附、1]爪2、1]爪3(如0)4051或0:4051)三個(gè)單8通道數(shù)字控制模擬電子開關(guān)組成，接入的信號(hào)經(jīng)選通后由Al、A2、A3三個(gè)輸出端分別輸出，IN11、IN21和IN31為第1路信號(hào)輸入端，同理，IN18、IN28和IN38為第8路信號(hào)輸入端。QH為信號(hào)接入單元選通信號(hào)，低電平為選通狀態(tài)，D2、D1和D0為輸入端選控信號(hào)，輸入信號(hào)為分時(shí)按順序接入。其選通與控制信來自數(shù)據(jù)采集處理模塊的嵌入式微電腦，其信號(hào)選通接入后都由A1、A2、和A3輸出給信號(hào)變換單元。
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