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一種變壓器測溫系統故障定位裝置.pdf

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一種 變壓器 測溫 系統故障 定位 裝置
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摘要
申請專利號:

CN201410145415.8

申請日:

2014.04.11

公開號:

CN103954379A

公開日:

2014.07.30

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回IPC(主分類):G01K 15/00申請公布日:20140730|||實質審查的生效IPC(主分類):G01K 15/00申請日:20140411|||公開
IPC分類號: G01K15/00 主分類號: G01K15/00
申請人: 國家電網公司; 國網浙江省電力公司; 國網浙江省電力公司紹興供電公司
發明人: 凌光; 宣榮生; 倪錢杭; 王志亮; 徐國勇; 高林; 何強
地址: 100031 北京市西城區西長安街86號
優先權:
專利代理機構: 紹興市越興專利事務所 33220 代理人: 蔣衛東
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410145415.8

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.01.02|||2014.08.27|||2014.07.30

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開一種變壓器測溫系統故障定位裝置,包括單片機、模擬/數字轉換模塊、溫度變送器、信號切換模塊、電阻信號接口、電流信號接口、電壓信號接口、采樣電阻、熱電阻、按鍵模塊、顯示模塊和電源模塊等;其中,所述熱電阻通過信號切換模塊與溫度變送器相連,溫度變送器的輸出端并聯一采樣電阻后與模擬/數字轉換模塊的輸入端相連;電阻信號接口與信號切換模塊相連,電流信號接口并聯另一采樣電阻后與模擬/數字轉換模塊的輸入端相連;電壓信號接口直接與模擬/數字轉換模塊的輸入端相連;單片機輸入端分別與模擬/數字轉換模塊輸出端、按鍵模塊相連,單片機輸出端分別與信號切換模塊和顯示模塊相連。

權利要求書

權利要求書
1.  一種變壓器測溫系統故障定位裝置,其特征在于:包括單片機、模擬/數字轉換模塊、溫度變送器、信號切換模塊、電阻信號接口、電流信號接口、電壓信號接口、采樣電阻、熱電阻、按鍵模塊、顯示模塊和電源模塊;其中,所述熱電阻通過信號切換模塊與溫度變送器相連,溫度變送器的輸出端并聯一采樣電阻后與模擬/數字轉換模塊的輸入端相連;電阻信號接口與信號切換模塊相連,電流信號接口并聯另一采樣電阻后與模擬/數字轉換模塊的輸入端相連;電壓信號接口直接與模擬/數字轉換模塊的輸入端相連;單片機輸入端分別與模擬/數字轉換模塊輸出端、按鍵模塊相連,單片機輸出端分別與信號切換模塊和顯示模塊相連,電源模塊分別為模擬/數字轉換模塊、溫度變送器和顯示模塊供電。

2.  如權利要求1所述的一種變壓器測溫系統故障定位裝置,其特征在于:所述單片機采用51系列單片機。

3.  如權利要求2所述的一種變壓器測溫系統故障定位裝置,其特征在于:所述單片機采用型號為STC90C51的單片機。

4.  如權利要求1所述的一種變壓器測溫系統故障定位裝置,其特征在于:所述電源模塊包括12V可充電電池,以及并聯在可充電電池輸出端的5V電源芯片、24V電源芯片,5V電源芯片的輸出端與模擬/數字轉換模塊相連,24V電源芯片與溫度變送器、顯示模塊相連。

5.  如權利要求1所述的一種變壓器測溫系統故障定位裝置,其特征在于:所述模擬/數字轉換模塊采用型號為PCF8591的模擬/數字轉換芯片。

6.  如權利要求1所述的一種變壓器測溫系統故障定位裝置,其特征在于:所述信號切換模塊采用繼電器切換。

7.  如權利要求1所述的一種變壓器測溫系統故障定位裝置,其特征在于:所述采樣電阻采用250歐姆的高精度電阻。

8.  如權利要求1所述的一種變壓器測溫系統故障定位裝置,其特征在于:所述溫度送變器采用型號為SBWZ的溫度送變器。

說明書

說明書一種變壓器測溫系統故障定位裝置
技術領域
本發明涉及一種變壓器測溫系統故障定位裝置,屬于電力系統技術領域。
背景技術
主變油溫和繞組溫度是保證其穩定運行的關鍵參數之一,通過測溫系統可以實現這兩項溫度的實時監測,以此來達到監測主變運行狀態的目的。測溫系統主要由溫度傳感器1-1、油面溫度顯示器1-2、變送器1-3、電纜、后臺轉換器1-5及監控中心機1-4等組成,如附圖1所示。也有一些早先的變電站,不通過變送器,直接把傳感器信號連接到測控裝置進行轉換,再傳送到后臺。熱電阻是最常用的溫度傳感器,其原理是電阻值隨溫度變化而變化,常見的有Pt100、Cu100、Cu50等。變送器的作用是把傳感器輸出的壓力、電阻信號,轉換成電壓/電流信號,常見的信號有 0~5 V 的電壓信號和4~20 mA 電流信號兩種。電信號傳輸到測控裝置后,經過裝置內的轉換器,把電信號轉換成溫度數值供保護和測控使用,并上送到后臺監控,實現溫度監測。
由于測溫系統存在多個環節,如果任一個環節出現故障,都可以導致后臺顯示溫度出現偏差。即便各個環節的誤差都在允許范圍之內,最不利的情況下,所有誤差正向疊加,也可能導致結果出現較大偏差。目前故障排查的方法是用萬用表測量各環節的電信號,記錄并換算成溫度值。一個正常運行的系統,各環節換算所得的溫度值應一致,通過查找溫度值突變環節,就可以定位故障。但由于各個變電站所用的溫度變送器型號不一致,因而換算關系也不盡相同;現在測溫電阻中以Pt100為主流,但其他測溫材料也有運用,不同材料所對應的溫度/電阻特性也不相同,這給故障的排查進一步增加了難度。據統計,數據換算及資料查閱在故障排查過程中占據60%以上的時間,成為快速準確定位故障的主要制約因素。
有鑒于此,本發明人對此進行研究,專門開發出一種變壓器測溫系統故障定位裝置,本案由此產生。
發明內容
本發明的目的是提供一種變壓器測溫系統故障定位裝置,提高測溫系統故障排查效率及準確度。
為了實現上述目的,本發明的解決方案是:
一種變壓器測溫系統故障定位裝置,包括單片機、模擬/數字轉換模塊、溫度變送器、信號切換模塊、電阻信號接口、電流信號接口、電壓信號接口、采樣電阻、熱電阻、按鍵模塊、顯示模塊和電源模塊等;其中,所述熱電阻通過信號切換模塊與溫度變送器相連,溫度變送器的輸出端并聯一采樣電阻后與模擬/數字轉換模塊的輸入端相連;電阻信號接口與信號切換模塊相連,電流信號接口并聯另一采樣電阻后與模擬/數字轉換模塊的輸入端相連;電壓信號接口直接與模擬/數字轉換模塊的輸入端相連;單片機輸入端分別與模擬/數字轉換模塊輸出端、按鍵模塊相連,單片機輸出端分別與信號切換模塊和顯示模塊相連,電源模塊分別為模擬/數字轉換模塊、溫度變送器和顯示模塊供電。
作為優選,上述單片機采用51系列單片機,具體可以采用型號為STC90C51的單片機。
作為優選,上述電源模塊包括12V可充電電池,以及并聯在可充電電池輸出端的5V電源芯片、24V電源芯片,5V電源芯片的輸出端與模擬/數字轉換模塊相連,24V電源芯片的輸出端與溫度變送器、顯示模塊相連。
作為優選,上述模擬/數字轉換模塊采用型號為PCF8591的模擬/數字轉換芯片。
作為優選,上述信號切換模塊采用繼電器切換。
作為優選,上述采樣電阻采用250歐姆的高精度電阻。
作為優選,上述溫度送變器采用型號為SBWZ的溫度送變器。
上述變壓器測溫系統故障定位裝置工作時,先通過按鍵模塊進行通道選擇:
當選擇電阻通道時,先進行“自檢”,單片機收到自檢信號后,控制信號切換模塊切換到熱電阻,“自檢”合格后進入“測量”模式,繼電器切換到電阻信號接口,電阻信號通過接口和繼電器,輸入到溫度變送器,溫度變送器將電阻信號轉換為電流信號,電流信號經過250歐姆的高精度第一采樣電阻,轉換為電壓信號,輸入到模擬/數字轉換模塊;當選擇電流通道時,電流信號通過電流信號接口輸入,然后通過250歐姆的高精度第二采樣電阻,轉換為電壓信號,輸入到模擬/數字轉換模塊;當選擇電壓通道時,電壓信號直接通過電壓信號接口輸入到模擬/數字轉換模塊;上述轉換后的電壓信號經過模擬/數字轉換模塊轉換成數字信號供單片機讀取,單片機經數據處理后,將各個電阻值等信號通過顯示單元將信息顯示出來。
本發明變壓器測溫系統故障定位裝置,通過換算各環節電信號所代表的溫度值,將故障系統和標準系統逐環節進行對比,可以快速發現故障位置,提高故障排查的準確度;而且采用單片機可以瞬間完成溫度值換算,大幅提高了故障排查的效率。
以下結合附圖及具體實施例對本發明做進一步詳細描述。
附圖說明
圖1為現有技術中的變壓器測溫系統結構示意圖;
圖2為本實施例的變壓器測溫系統故障定位裝置結構示意圖;
圖3為本實施例的變壓器測溫系統故障定位裝置工作流程圖。
具體實施方式
如圖2所示,一種變壓器測溫系統故障定位裝置,包括單片機1、模擬/數字轉換模塊2、溫度變送器3、信號切換模塊4、電阻信號接口5、電流信號接口6、電壓信號接口7、第一采樣電阻8、第二采樣電阻9、熱電阻10、按鍵模塊11、顯示模塊12和電源模塊13等。其中,所述熱電阻10和電阻信號接口5分別通過信號切換模塊4與溫度變送器3相連,溫度變送器3的輸出端并聯第一采樣電阻8后與模擬/數字轉換模塊2的輸入端相連;電流信號接口6并聯第二采樣電阻9后與模擬/數字轉換模塊2的輸入端相連;電壓信號接口7直接與模擬/數字轉換模塊2的輸入端相連;單片機1輸入端分別與模擬/數字轉換模塊2輸出端、按鍵模塊11相連,單片機1輸出端分別與信號切換模塊4和顯示模塊12相連。上述變壓器測溫系統故障定位裝置,通過換算各環節電信號所代表的溫度值,將故障系統和標準系統逐環節進行對比,可以快速發現故障位置,提高故障排查的準確度;而且采用單片機可以瞬間完成溫度值換算,大幅提高了故障排查的效率。
在本實施例中,所述電源模塊13輸入為12V可充電電池,輸出為5V和24V。通過LM2576芯片實現12V到5V的轉換,為模擬/數字轉換模塊2供電;通過MC34063芯片實現12V到24V的轉換,為溫度變送器3和顯示模塊13供電。標準熱電阻10采用Pt100,它在0℃時阻值為100歐姆,在100℃時它的阻值約為138.5歐姆。電阻信號接口5、電流信號接口6、電壓信號接口7采用接插件引出接口。信號切換模塊4利用繼電器來實現,通過單片機1控制。當選擇“自檢”模式時,切換到標準熱電阻10;當選擇“測量”模式時,切換到電阻信號接口5。溫度變送器采用SBWZ型號,對應的測溫材料為Pt100,量程為0~150℃,輸出為4~20mA直流電流信號。模擬/數字模塊2要求被轉換的電壓信號取值為0~5V,模擬/數字模塊2內的模擬/數字芯片選擇PCF8591,是一個單片集成、單獨供電、低功耗、8位 CMOS數據獲取器件,PCF8591具有4個模擬輸入、1個模擬輸出和1個串行I2C總線接口,轉換結果以I2C總線形式傳輸到單片機。第一采樣電阻8和第二采樣電阻9均采用250Ω高精度電阻。
本發明的單片機1可以選擇的51系列單片機,本實施例具體選擇型號為STC90C51的單片機,與傳統的8051單片機相比,具有更大的存儲空間。
按鍵模塊11采用普通的按鍵開關,包括6個按鍵,具體為:
Enter:對所選參數進行確認,并執行相應功能;
Cancel:保留原始參數,并返回到上一界面;
↑\↓:改變位置變量數值,光標移動相應數值;
+/-:根據光標所在位置讀取數值,并進行增減。
顯示模塊12采用型號為LCD12864的液晶顯示屏,提供4行、每行16字符的顯示空間。
上述變壓器測溫系統故障定位裝置工作時,按下按鍵模塊11“Enter”鍵,進行通道選擇:
當選擇電阻通道時,先進行“自檢”,單片機1收到自檢信號后,控制信號切換模塊4切換到熱電阻10,“自檢”合格后進入“測量”模式,繼電器切換4到電阻信號接口5,電阻信號通過接口5和繼電器,輸入到溫度變送器3,溫度變送器將電阻信號轉換為電流信號,電流信號經過250歐姆的高精度第一采樣電阻8,轉換為電壓信號,輸入到模擬/數字轉換模塊2;
當選擇電流通道時,電流信號通過電流信號接口6輸入,然后通過250歐姆的高精度第二采樣電阻9,轉換為電壓信號,輸入到模擬/數字轉換模塊2;
當選擇電壓通道時,電壓信號直接通過電壓信號接口7輸入到模擬/數字轉換模塊2;
上述轉換后的電壓信號經過模擬/數字轉換模塊2轉換成數字信號供單片機1讀取,單片機經數據處理后,將各個電阻值等信號通過顯示單元將信息顯示出來。
上述實施例和圖式并非限定本發明的產品形態和式樣,任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾,皆應視為不脫離本發明的專利范疇。   內容來自專利網www.wwszu.club轉載請標明出處

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