一種智能變電站狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及變電站狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]變電站包括變壓器、高壓開關(guān)柜、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。
[0004]變電站內(nèi)空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)的正常工作運(yùn)行是整個(gè)變電所內(nèi)、所有設(shè)備是否能夠正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，變電所空調(diào)出現(xiàn)異常故障、將會(huì)導(dǎo)致站內(nèi)環(huán)境溫度的迅速升高，從而導(dǎo)致保護(hù)柜等設(shè)備的誤動(dòng)作發(fā)生、以及導(dǎo)致光纜通信設(shè)備死機(jī)等安全隱患;通風(fēng)風(fēng)機(jī)假如出現(xiàn)異常故障，若在第一時(shí)間無法發(fā)現(xiàn)，將會(huì)造成主變壓器的溫度急劇升高的現(xiàn)象發(fā)生，從而影響主變壓器出現(xiàn)異常及使用壽命，由此，變電所空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)在保障變電所安全運(yùn)行方面發(fā)揮著不可替代的重要作用。
[0005]現(xiàn)有的變電站環(huán)境參數(shù)和設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)有很多，但是其技術(shù)的局限性在于:綜合數(shù)據(jù)不全面、采樣不準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)產(chǎn)生不及時(shí)等缺點(diǎn)。
[0006]因此，需要產(chǎn)生一種可遠(yuǎn)程監(jiān)控變電站環(huán)境參數(shù)和設(shè)備參數(shù)、并且數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確可靠，便于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、實(shí)現(xiàn)變電站智能化、網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種智能變電站狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)，可采集變電站環(huán)境參數(shù)和設(shè)備參數(shù)，并且采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0009]—種智能變電站狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)采集斷路器儲(chǔ)能狀態(tài)/接地開關(guān)分合狀態(tài)及小車位置狀態(tài)的狀態(tài)顯示信號(hào)、高壓帶電指示信號(hào)、環(huán)境溫濕度信號(hào)、高壓帶電體的溫度信號(hào)、變壓器的振動(dòng)信號(hào)、變電站的局部放電信號(hào)、電力綜合參數(shù)信號(hào)，通過網(wǎng)絡(luò)信號(hào)采集器將信號(hào)采集處理后，發(fā)送給DSP控制器，經(jīng)DSP控制器將各種信號(hào)經(jīng)CAN從站通過CAN總線與CAN主站通訊;CAN主站與遠(yuǎn)程管理中心通訊；
[0010]所述變電站包括鋼結(jié)構(gòu)的密封箱體、位于箱體內(nèi)的高壓帶電設(shè)備、變壓器;通過非接觸式無線測(cè)溫傳感器采集高壓帶電設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)，高壓帶電設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)采集模塊位于高壓側(cè)，高壓帶電設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)接收端和遠(yuǎn)程發(fā)射模塊位于低壓側(cè)；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);溫濕度傳感器位于密封箱體內(nèi)壁上;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;在變電站內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)溫濕度的風(fēng)機(jī)和空調(diào)，當(dāng)環(huán)境溫濕度超出正常范圍時(shí)，通過控制風(fēng)機(jī)或空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)來自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度和濕度。
[0011]所述的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)采集器包括信號(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。
[0012]所述信號(hào)接入單元由UINl、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；
[0013]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)SI?S7的狀態(tài)由鎖存器SC輸出端D0、D1、D2的狀態(tài)確定；
[0014]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)1^11、1((312、1(021、1(022、電容06、07組成，電子開關(guān)1((311、1((312、1(021、1(022以固定的尚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；
[0015]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DBl和地址總線ABl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AB2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AB3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)Vout。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0017]I)該系統(tǒng)采集斷路器儲(chǔ)能狀態(tài)/接地開關(guān)分合狀態(tài)及小車位置狀態(tài)的狀態(tài)顯示信號(hào)、高壓帶電指示信號(hào)、環(huán)境溫濕度信號(hào)、高壓帶電體的溫度信號(hào)、變壓器的振動(dòng)信號(hào)、變電站的局部放電信號(hào)、電力綜合參數(shù)信號(hào)(三相電壓、三相電流、功率因數(shù)、有功功率、無功功率)，通過網(wǎng)絡(luò)信號(hào)采集器將信號(hào)采集處理后，發(fā)送給DSP控制器，經(jīng)DSP控制器將各種信號(hào)經(jīng)CAN從站通過CAN總線與CAN主站通訊;CAN主站與遠(yuǎn)程管理中心通訊;利于實(shí)現(xiàn)變電站管理的智能化、網(wǎng)絡(luò)化。
[0018]2)采用所述的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)采集器，信號(hào)處理及傳輸準(zhǔn)確可靠，便于遠(yuǎn)程進(jìn)行故障分析。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的控制結(jié)構(gòu)原理圖。
[0020]圖2是網(wǎng)絡(luò)信號(hào)采集器的結(jié)構(gòu)框圖。
[0021 ]圖3是信號(hào)接入單元原理圖。
[0022]圖4是信號(hào)變換單元原理圖。
[0023]圖5是隔離放大單元原理圖。
[0024]圖6是嵌入式微電腦結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖7是變電站內(nèi)開關(guān)柜控制不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地描述，但是應(yīng)該指出本實(shí)用新型的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。
[0027]見圖1，一種智能變電站狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)采集斷路器儲(chǔ)能狀態(tài)/接地開關(guān)分合狀態(tài)及小車位置狀態(tài)的狀態(tài)顯示信號(hào)、高壓帶電指示信號(hào)、環(huán)境溫濕度信號(hào)、高壓帶電體的溫度信號(hào)、變壓器的振動(dòng)信號(hào)、變電站的局部放電信號(hào)、電力綜合參數(shù)信號(hào)，通過網(wǎng)絡(luò)信號(hào)采集器將信號(hào)采集處理后，發(fā)送給DSP控制器，經(jīng)DSP控制器將各種信號(hào)經(jīng)CAN從站通過CAN總線與CAN主站通訊;CAN主站與遠(yuǎn)程管理中心通訊；
[0028]所述變電站包括鋼結(jié)構(gòu)的密封箱體、位于箱體內(nèi)的高壓帶電設(shè)備、變壓器;通過非接觸式無線測(cè)溫傳感器采集高壓帶電設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)，高壓帶電設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)采集模塊位于高壓側(cè)，高壓帶電設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)接收端和遠(yuǎn)程發(fā)射模塊位于低壓側(cè)；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);溫濕度傳感器位于密封箱體內(nèi)壁上;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;在變電站內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)溫濕度的風(fēng)機(jī)和空調(diào)，當(dāng)環(huán)境溫濕度超出正常范圍時(shí)，通過控制風(fēng)機(jī)或空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)來自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度和濕度。
[0029]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。
[0030]見圖3，信號(hào)接入單元由UIN1、UIN2、UIN3(如CD4051或CC4051)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A1、A2、A3三個(gè)輸出端分別輸出，IN11、IN21和IN31為第I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DO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。
[0031]見圖4，信號(hào)變換單元是由電阻Rl?Rll、阻抗變換器GSl?GS6和電子開關(guān)SI?S7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)SI?S7的狀態(tài)由鎖存器SC輸出端D0、D1、D2的狀態(tài)