智能節(jié)能增容配電變壓器及監(jiān)控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輸配電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能節(jié)能增容配電變壓器及監(jiān)控方法。
【背景技術(shù)】
[0002]配電變壓器是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備。目前我國大部分社區(qū)內(nèi)配電設(shè)備智能化程度較低，運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備少，信息傳輸渠道缺乏，目前仍采用傳統(tǒng)的設(shè)備定期檢修方式，雖然有助于故障前期診斷，但這種方式僅僅是保證了設(shè)備的安全運(yùn)行，不具備良好的經(jīng)濟(jì)性，并且隨著我國電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，用電量的上升以及用戶對(duì)電能質(zhì)量要求的提升，檢修人員的工作量成逐漸增大的趨勢(shì)，上述傳統(tǒng)的定期檢修方式，耗費(fèi)大量人力物力，降低了工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種智能節(jié)能增容配電變壓器及監(jiān)控方法，該變壓器能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和環(huán)境條件監(jiān)測(cè)，并對(duì)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開的一種智能節(jié)能增容配電變壓器，它包括配電變壓器本體，其特征在于:它還包括高壓引出線內(nèi)置電壓及電流互感器、低壓引出線內(nèi)置電壓及電流互感器、日照傳感器、變壓器油位及油溫傳感器和智能監(jiān)測(cè)終端，其中，所述高壓引出線內(nèi)置電壓及電流互感器安裝在配電變壓器本體的高壓側(cè)，用于監(jiān)測(cè)配電變壓器本體高壓側(cè)的實(shí)時(shí)電壓值和電流值；
[0005]所述低壓引出線內(nèi)置電壓及電流互感器安裝在配電變壓器本體的低壓側(cè)，低壓引出線內(nèi)置電壓及電流互感器用于監(jiān)測(cè)配電變壓器本體低壓側(cè)的實(shí)時(shí)電壓值和電流值；
[0006]所述日照傳感器安裝在配電變壓器本體殼體的頂部，日照傳感器用于監(jiān)測(cè)配電變壓器本體的實(shí)時(shí)日照熱量；
[0007]所述變壓器油位及油溫傳感器安裝在位于配電變壓器本體頂部的變壓器油箱的內(nèi)側(cè)壁上，變壓器油位及油溫傳感器用于監(jiān)測(cè)變壓器油箱內(nèi)的油溫和油位；
[0008]所述智能監(jiān)測(cè)終端安裝在配電變壓器本體殼體的側(cè)壁上，所述高壓引出線內(nèi)置電壓及電流互感器、低壓引出線內(nèi)置電壓及電流互感器、日照傳感器和變壓器油位及油溫傳感器的信號(hào)輸出端均連接智能監(jiān)測(cè)終端的信號(hào)輸入端。
[0009]一種上述智能節(jié)能增容配電變壓器的監(jiān)控方法，它包括如下步驟:
[0010]步驟1:所述變壓器油位及油溫傳感器測(cè)量配電變壓器本體實(shí)時(shí)的變壓器油溫度t變，環(huán)境溫度傳感器測(cè)量配電變壓器本體周圍實(shí)時(shí)的環(huán)境溫度，環(huán)境空氣密度傳感器測(cè)量配電變壓器本體周圍實(shí)時(shí)的環(huán)境空氣密度P，環(huán)境空氣定壓比熱測(cè)量?jī)x測(cè)量配電變壓器本體周圍實(shí)時(shí)的空氣定壓比熱C，環(huán)境風(fēng)速傳感器測(cè)量配電變壓器本體周圍實(shí)時(shí)的環(huán)境風(fēng)速Q(mào)，日照傳感器測(cè)量配電變壓器本體的實(shí)時(shí)日照熱量Φ日，同時(shí)，變壓器油位及油溫傳感器、環(huán)境溫度傳感器、環(huán)境空氣密度傳感器、環(huán)境空氣定壓比熱測(cè)量?jī)x、環(huán)境風(fēng)速傳感器和日照傳感器分別將變壓器油溫度、環(huán)境溫度k、環(huán)境空氣密度P、空氣定壓比熱C、環(huán)境風(fēng)速Q(mào)和日照熱量φ B傳輸給智能監(jiān)測(cè)終端；
[0011]步驟2:智能監(jiān)測(cè)終端根據(jù)上述得到的變壓器油溫度、環(huán)境溫度k、環(huán)境空氣密度P、空氣定壓比熱C和環(huán)境風(fēng)速Q(mào)，利用公式= P cQ(t^ -tpp )計(jì)算配電變壓器本體因風(fēng)速影響散發(fā)出的熱量；
[0012]步驟3:當(dāng)智能監(jiān)測(cè)終端得到的變壓器油溫度t$> 85°C時(shí)，表示配電變壓器本體非正常負(fù)荷運(yùn)行；
[0013]當(dāng)智能監(jiān)測(cè)終端得到的變壓器油溫度t$< 70°C時(shí)，表示配電變壓器本體正常負(fù)荷運(yùn)行；
[0014]當(dāng)智能監(jiān)測(cè)終端得到的變壓器油溫度70°C彡85°C時(shí)，進(jìn)一步計(jì)算ΦΒ與配電變壓器本體因風(fēng)速影響散發(fā)出的熱量之間的差值，當(dāng)ΦΒO時(shí)說明日照影響配電變壓器本體正常運(yùn)行；
[0015]當(dāng)ΦΒ -Φκ< O時(shí)說明日照的熱量可以通過空氣流動(dòng)傳播出去，配電變壓器本體正常運(yùn)行。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
[0017]本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和環(huán)境條件監(jiān)測(cè)，并對(duì)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，相對(duì)傳統(tǒng)的人工巡檢的方式，本發(fā)明極大的提高了變壓器運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)效率，并且變壓器運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的結(jié)果更加準(zhǔn)確，方便運(yùn)維人員對(duì)故障變壓器的及時(shí)維修，有利于提高變壓器的使用壽命。使用本發(fā)明后，運(yùn)維人員能在保證配電變壓器安全的基礎(chǔ)上，增加配電變壓器最大輸送功率，達(dá)到動(dòng)態(tài)增容的目的。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖2為本發(fā)明電路部分的結(jié)構(gòu)框圖
[0020]其中，I一高壓引出線內(nèi)置電壓及電流互感器、2—低壓引出線內(nèi)置電壓及電流互感器、3 — GPS定位設(shè)備、4一日照傳感器、5—變壓器油位及油溫傳感器、6—智能監(jiān)測(cè)終端、7—配電變壓器本體、8—變壓器油箱、9 一環(huán)境溫度傳感器、10—環(huán)境氣壓傳感器、11 一環(huán)境風(fēng)速傳感器、12—環(huán)境空氣密度傳感器、13—環(huán)境空氣定壓比熱測(cè)量?jī)x、14 一遠(yuǎn)端用戶控制系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0022]本發(fā)明的一種智能節(jié)能增容配電變壓器，它包括配電變壓器本體7、高壓引出線內(nèi)置電壓及電流互感器1、低壓引出線內(nèi)置電壓及電流互感器2、日照傳感器4、變壓器油位及油溫傳感器5和智能監(jiān)測(cè)終端6，其中，所述高壓引出線內(nèi)置電壓及電流互感器I安裝在配電變壓器本體7的高壓側(cè)，用于監(jiān)測(cè)配電變壓器本體7高壓側(cè)的實(shí)時(shí)電壓值和電流值；
[0023]所述低壓引出線內(nèi)置電壓及電流互感器2安裝在配電變壓器本體7的低壓側(cè)，低壓引出線內(nèi)置電壓及電流互感器2用于監(jiān)測(cè)配電變壓器本體7低壓側(cè)的實(shí)時(shí)電壓值和電流值；
[0024]所述日照傳感器4安裝在配電變壓器本體7殼體的頂部，日照傳感器4用于監(jiān)測(cè)配電變壓器本體7的實(shí)時(shí)日照熱量；
[0025]所述變壓器油位及油溫傳感器5安裝在位于配電變壓器本體7頂部的變壓器油箱8的內(nèi)側(cè)壁上，變壓器油位及油溫傳感器5用于監(jiān)測(cè)變壓器油箱8內(nèi)的油溫和油位；
[0026]所述智能監(jiān)測(cè)終端6安裝在配電變壓器本體7殼體的側(cè)壁上，所述高壓引出線內(nèi)置電壓及電流互感器1、低壓引出線內(nèi)置電壓及電流互感器2、日照傳感器4和變壓器油位及油溫傳感器5的信號(hào)輸出端均連接智能監(jiān)測(cè)終端6的信號(hào)輸入端。
[0027]上述技術(shù)方案中，它還包括GPS (Global Posit1ning System，全球定位系統(tǒng))定位設(shè)備3，所述GPS定位設(shè)備3安裝在配電變壓器本體7殼體的頂部，所述GPS定位設(shè)備3的通信端連接智能監(jiān)測(cè)終端6的GPS定位數(shù)據(jù)通信端。GPS定位設(shè)備3可對(duì)配電變壓器所處位置進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)配電變壓器所處位置發(fā)生改變時(shí)，該系統(tǒng)可進(jìn)行報(bào)警并定位配電變壓器所處位置。
[0028]上述技術(shù)方案中，它還包括外圍氣象數(shù)據(jù)傳感器，所述外圍氣象數(shù)據(jù)傳感器的信號(hào)輸出端連接智能監(jiān)測(cè)終端6的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)通信端。
[0029]上述技術(shù)方案中，所述外圍氣象數(shù)據(jù)傳感器包括環(huán)境溫度傳感器9、環(huán)境氣壓傳感器10和環(huán)境風(fēng)速傳感器11，所述環(huán)境溫度傳感器9、環(huán)境氣壓傳感器10和環(huán)境風(fēng)速傳感器11的信號(hào)輸出端均連接智能監(jiān)測(cè)終端6的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)通信端。
[0030]上述技術(shù)方案中，它還包括環(huán)境空氣密度傳感器12和環(huán)境空氣定壓比熱測(cè)量?jī)x13，所述環(huán)境空氣密度傳感器12和環(huán)境空氣定壓比熱測(cè)量?jī)x13的信號(hào)輸出端均連接智能監(jiān)測(cè)終端6的環(huán)境氣象數(shù)據(jù)通信端。
[0031]上述技術(shù)方案中，它還包括遠(yuǎn)端用戶控制系統(tǒng)14，所述遠(yuǎn)端用戶控制系統(tǒng)14的通信端與智能監(jiān)測(cè)終端6數(shù)據(jù)通信端無線通信連接。
[0032]上述環(huán)境溫度傳感器9、環(huán)境氣壓傳感器10、環(huán)境風(fēng)速傳感器11、環(huán)境空氣密度傳感器12和環(huán)境空氣定壓比熱測(cè)量?jī)x13均設(shè)置在配電變壓器本體7周圍的環(huán)境數(shù)據(jù)采集點(diǎn)內(nèi)。所述遠(yuǎn)端用戶控制系統(tǒng)14設(shè)置在遠(yuǎn)端的運(yùn)維人員辦公室內(nèi)。
[0033]上述技術(shù)方案中，配電變壓器本體7選用立體卷鐵心節(jié)能配電變壓器，選擇立體卷鐵心變壓器的原因?yàn)榱Ⅲw卷鐵心變壓器具有空載損耗低，磁場(chǎng)穩(wěn)定，漏磁少等優(yōu)點(diǎn)。符合現(xiàn)今社會(huì)對(duì)節(jié)能減排的要求。
[0034]本發(fā)明通過測(cè)量配電變壓器的電壓、電流、油溫等變壓器自身參數(shù)以及外部環(huán)境溫度、風(fēng)速、日照強(qiáng)度等外部參數(shù)，綜合判定配電變壓器運(yùn)行容量。從而可方便運(yùn)維人員在調(diào)度方面提高配電變壓器最大輸送功率。
[0035]一種上述智能節(jié)能增容配電變壓器的監(jiān)控方法，其特征在于，它包括如下步驟:
[0036]步驟1:所述變壓器油位及油溫傳感器5測(cè)量配電變壓器本體7實(shí)時(shí)的變壓器油溫度t變，環(huán)境溫度傳感器9測(cè)量配電變壓器本體7周圍實(shí)時(shí)的環(huán)境溫度k，環(huán)境空氣密度傳感器12測(cè)量配電變壓器本體7周圍實(shí)時(shí)的環(huán)境空氣密度P，環(huán)境空氣定壓比熱測(cè)量?jī)x13測(cè)量配電變壓器本體7周圍實(shí)時(shí)的空氣定壓比熱C，環(huán)境風(fēng)速傳感器11測(cè)量配電變壓器本體7周圍實(shí)時(shí)的環(huán)境風(fēng)速Q(mào)，日照傳感器4測(cè)量配電變壓器本體7的實(shí)時(shí)日照熱量Φ B，同時(shí)，變壓器油位及油溫傳感器5、環(huán)境溫度傳感器9、環(huán)境空氣密度傳感器12、環(huán)境