變壓器空載運(yùn)行自動(dòng)控制裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種變壓器空載運(yùn)行自動(dòng)控制裝置，包括控制器、低壓功率/電流檢測(cè)裝置、功率計(jì)算裝置、低壓分/合閘執(zhí)行裝置、高壓分/合閘執(zhí)行裝置，所述低壓功率/電流檢測(cè)裝置、功率計(jì)算裝置和控制器依次連接，所述時(shí)鐘模塊、遠(yuǎn)程控制接口、人機(jī)交換模塊、低壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊、高壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊、485功率檢測(cè)接口、232外擴(kuò)接口分別與中央處理器連接，所述低壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊和低壓分/合閘執(zhí)行裝置連接，所述高壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊和高壓分/合閘執(zhí)行裝置連接。本實(shí)用新型通過(guò)合理、自動(dòng)地控制變壓器投切從而有效地降低線路空載損耗，同時(shí)也提高變壓器安全運(yùn)行時(shí)間和使用壽命。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
變壓器空載運(yùn)行自動(dòng)控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)配電變壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體地設(shè)計(jì)一種農(nóng)排變壓器空載運(yùn)行自動(dòng)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力已成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要保證。近年來(lái)，供電企業(yè)統(tǒng)籌安排、科學(xué)謀劃，先后進(jìn)行了農(nóng)村電網(wǎng)改造和縣城電網(wǎng)改造工程，但是受政策和資金制約，農(nóng)業(yè)排灌電力設(shè)施和農(nóng)業(yè)用電管理未得到明顯改善。
[0003]尤其是在布點(diǎn)較密的農(nóng)排臺(tái)區(qū)，線路運(yùn)行的時(shí)間相對(duì)不集中，造成空載運(yùn)行時(shí)間較多，在蔬菜大棚種植區(qū)，蔬菜用電頻繁投切且用電量小，有的農(nóng)排臺(tái)區(qū)的部分養(yǎng)殖業(yè)因?yàn)榄h(huán)保因素移居田間，造成部分臺(tái)區(qū)長(zhǎng)年處于無(wú)負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)或輕負(fù)荷狀態(tài)，造成線路空載損耗，甚至在損耗嚴(yán)重地區(qū)，月線損耗可以達(dá)到4%左右，造成電力能源的極大浪費(fèi)，而傳統(tǒng)的電力變壓器投切方式為人工操作，操作不便且節(jié)能效果不理想。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型公開(kāi)了一種變壓器空載運(yùn)行自動(dòng)控制裝置，其包括控制器、低壓功率/電流檢測(cè)裝置、功率計(jì)算裝置、低壓分/合閘執(zhí)行裝置、高壓分/合閘執(zhí)行裝置，控制器包括中央處理器、時(shí)鐘模塊、遠(yuǎn)程控制接口、人機(jī)交換模塊、低壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊、高壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊、485功率檢測(cè)接口、232外擴(kuò)接口，控制器的輸出端分別連接低壓分/合閘執(zhí)行裝置、高壓分/合閘執(zhí)行裝置；
[0005]控制箱a內(nèi)包括安裝有控制器和高壓分/合閘執(zhí)行裝置，控制箱b內(nèi)安裝有功率計(jì)算裝置和低壓功率/電流檢測(cè)裝置;控制箱a與控制箱b連接，所述低壓功率/電流檢測(cè)裝置、功率計(jì)算裝置和控制器依次連接，所述時(shí)鐘模塊、遠(yuǎn)程控制接口、人機(jī)交換模塊、低壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊、高壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊、485功率檢測(cè)接口、232外擴(kuò)接口分別與中央處理器連接，所述低壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊和低壓分/合閘執(zhí)行裝置連接，所述高壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊和高壓分/合閘執(zhí)行裝置連接。
[0006]進(jìn)一步地，其還包括開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)裝置，控制器還包括開(kāi)關(guān)狀態(tài)判斷模塊，所述開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)裝置分別連接高壓分/合閘執(zhí)行裝置和開(kāi)關(guān)狀態(tài)判斷模塊，所述開(kāi)關(guān)狀態(tài)判斷模塊分別連接開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)裝置和中央處理器。
[0007]進(jìn)一步地，其還包括指示裝置，所述指示裝置分別連接低壓功率/電流檢測(cè)裝置和中央處理器。
[0008]本實(shí)用新型通過(guò)合理、自動(dòng)地控制變壓器投切從而有效地降低線路空載損耗，同時(shí)也提高變壓器安全運(yùn)行時(shí)間和使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)原理方框圖；
[0010]圖2是本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明，但不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容。
[0012]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的變壓器空載運(yùn)行自動(dòng)控制裝置，包括控制器、低壓功率/電流檢測(cè)裝置、低壓分/合閘執(zhí)行裝置、高壓分/合閘執(zhí)行裝置，其中低壓功率/電流檢測(cè)裝置將檢測(cè)到的功率信號(hào)和電流信號(hào)發(fā)送至控制器，低壓功率/電流檢測(cè)裝置通過(guò)低壓電流檢測(cè)部件及低壓電壓檢測(cè)部件連接至變壓器配電箱母線，控制器的輸出端分別連接低壓分/合閘執(zhí)行裝置、高壓分/合閘執(zhí)行裝置。
[0013]控制器包括中央處理器、時(shí)鐘模塊、遠(yuǎn)程控制接口、人機(jī)交換模塊、開(kāi)關(guān)狀態(tài)判斷模塊、低壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊、高壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊、485功率檢測(cè)接口、232外擴(kuò)接口。遠(yuǎn)程控制器通過(guò)遠(yuǎn)程控制接口將遠(yuǎn)程控制信號(hào)輸出給中央處理器。該遠(yuǎn)程控制器包括紅外遙控器。
[0014]該自動(dòng)控制裝置還包括開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)裝置，用于對(duì)高壓分/合閘執(zhí)行裝置的開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)到的開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)輸出至控制器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)判斷模塊。
[0015]控制器與高壓分/合閘執(zhí)行裝置置于同一控制箱a內(nèi)，解決了原有此類(lèi)產(chǎn)品中驅(qū)動(dòng)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)、反饋信號(hào)連線長(zhǎng)導(dǎo)致的故障率高的問(wèn)題，也解決了線路斷線、短路后造成開(kāi)關(guān)誤動(dòng)及拒動(dòng)的弊端。
[0016]功率計(jì)算裝置與低壓電流/功率檢測(cè)裝置置于同一控制箱b內(nèi)，解決了原有此類(lèi)產(chǎn)品中功率計(jì)算與電流、功率檢測(cè)元件線連線長(zhǎng)，如遇斷線，使電流、功率計(jì)算電路誤判為無(wú)電流、功率，使高壓開(kāi)關(guān)誤斷的安全事故的弊端。
[0017]控制箱a、控制箱b采用國(guó)際上通用的MODBUS485協(xié)議進(jìn)行數(shù)字通信，物理連接可采用雙絞屏蔽線進(jìn)行長(zhǎng)距離連接。通信采用異步串行、半雙工傳輸方式?？刂破鲗?shí)時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，功率計(jì)算裝置根據(jù)發(fā)送的數(shù)據(jù)要求上傳計(jì)算后的數(shù)據(jù)，控制器根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)正確性校驗(yàn)，校驗(yàn)正確后取出計(jì)算好的電流、功率數(shù)值。由控制器中央處理器對(duì)取出的電流、功率數(shù)值與內(nèi)部的設(shè)定值進(jìn)行比較計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出相應(yīng)的指令。
[0018]雖然圖中未示出，低壓功率/電流檢測(cè)裝置還包括A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，用于將低壓電流檢測(cè)部件及低壓電壓檢測(cè)部件獲得的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)發(fā)至功率計(jì)算裝置。
[0019]控制器預(yù)留外接232接口可通過(guò)增加DTU模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，并實(shí)時(shí)檢測(cè)變壓器的運(yùn)行參數(shù)，對(duì)變壓器的超壓、超載、缺相運(yùn)行進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)時(shí)切斷故障變壓器，保護(hù)電網(wǎng)的安全運(yùn)行
[0020]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0021]低壓功率/電流檢測(cè)裝置通過(guò)低壓電流檢測(cè)部件及低壓電壓檢測(cè)部件對(duì)變壓器的模擬信號(hào)三相電流、電壓進(jìn)行檢測(cè)并將檢測(cè)得到的模擬信號(hào)A/D模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至功率計(jì)算裝置以計(jì)算功率及電流值，并將計(jì)算結(jié)果通過(guò)485接口連接至控制器的中央處理器。
[0022]當(dāng)中央處理器判斷三相中電流值均小于設(shè)定值并且功率值小于設(shè)定值時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)長(zhǎng)等于設(shè)定的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)(0—99小時(shí)59分59秒)，中央處理器輸出關(guān)斷信號(hào)至低壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊，低壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至低壓分/合閘執(zhí)行裝置，斷開(kāi)低壓側(cè)開(kāi)關(guān)，然后再經(jīng)過(guò)設(shè)定的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)(1-100秒)后，中央處理器輸出關(guān)斷信號(hào)至高壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊，高壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至高壓分/合閘執(zhí)行裝置，斷開(kāi)高壓側(cè)開(kāi)關(guān)。通過(guò)開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)裝置對(duì)低壓分/合閘執(zhí)行裝置和高壓分/合閘執(zhí)行裝置的當(dāng)前開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并將將檢測(cè)得到的信號(hào)發(fā)送至開(kāi)關(guān)狀態(tài)判斷模塊，并將判斷結(jié)果發(fā)送到中央處理器，如果執(zhí)行裝置的開(kāi)關(guān)狀態(tài)未達(dá)到期望，中央處理繼續(xù)向?qū)?yīng)的分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以保證低、高壓側(cè)開(kāi)關(guān)的準(zhǔn)確分合。
[0023]在高壓側(cè)開(kāi)關(guān)處于分閘的狀態(tài)下，如果當(dāng)前時(shí)間達(dá)到設(shè)定的合閘時(shí)間(可設(shè)定每星期的任一天任一時(shí)間)，中央處理器輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至高壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊，通過(guò)高壓分/合閘執(zhí)行裝置使得高壓側(cè)開(kāi)關(guān)合閘，延時(shí)到設(shè)定值(1-100秒)時(shí)，中央處理器輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至低壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊，通過(guò)低壓分/合閘執(zhí)行裝置接通低壓側(cè)開(kāi)關(guān)，恢復(fù)低壓側(cè)供電。
[0024]當(dāng)中央處理向?qū)?yīng)的分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)長(zhǎng)，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)(比如1-9.9秒)無(wú)法檢測(cè)到開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)時(shí)，中央處理停止向?qū)?yīng)的分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以保證控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安全。
[0025]當(dāng)變壓器在斷電狀態(tài)，有農(nóng)戶(hù)需用在未達(dá)到設(shè)定的供電時(shí)間前用電時(shí)，用遙控器四位密碼可以提前達(dá)到設(shè)定用電時(shí)間，使變壓器恢復(fù)運(yùn)行。
[0026]為了確保高壓開(kāi)關(guān)不帶負(fù)載分?jǐn)?，中央處理器與功率計(jì)算裝置之間以固定頻率(比如每秒10次)通過(guò)RS485通信進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，該控制裝置還具有指示裝置，用于指示低壓功率/電流檢測(cè)裝置與中央處理器之間所進(jìn)行的RS485通信是否正常，如果RS485通訊異常，出現(xiàn)中央處理器無(wú)法正常讀取、發(fā)送數(shù)據(jù)，則中央處理器會(huì)通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路輸出一高電平，經(jīng)電阻恒流、降壓驅(qū)動(dòng)指示裝置(比如3MM的紅色高亮LED 二極管)進(jìn)行異常指示，指示功率、電流檢測(cè)信號(hào)斷線。在通信異常時(shí)，中央處理器無(wú)法對(duì)變壓器的負(fù)載作出準(zhǔn)確判斷，跳閘延時(shí)時(shí)間累計(jì)會(huì)暫停，高壓開(kāi)關(guān)不做分閘工作，防止帶負(fù)載切斷高壓。
[0027]當(dāng)自動(dòng)控制部分與遙控部分有故障時(shí)?？梢酝ㄟ^(guò)拉閘桿手動(dòng)操作機(jī)械機(jī)構(gòu)，對(duì)高壓側(cè)開(kāi)關(guān)進(jìn)行分合閘操作，對(duì)變壓器進(jìn)行恢復(fù)和切斷供電的操作。手動(dòng)操作不受控制器的干預(yù)。
[0028]顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施方式僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變壓器空載運(yùn)行自動(dòng)控制裝置，其包括控制器、低壓功率/電流檢測(cè)裝置、功率計(jì)算裝置、低壓分/合閘執(zhí)行裝置、高壓分/合閘執(zhí)行裝置，控制器包括中央處理器、時(shí)鐘模塊、遠(yuǎn)程控制接口、人機(jī)交換模塊、低壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊、高壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊、485功率檢測(cè)接口、232外擴(kuò)接口，控制器的輸出端分別連接低壓分/合閘執(zhí)行裝置、高壓分/合閘執(zhí)行裝置，其特征在于: 控制箱a內(nèi)包括安裝有控制器和高壓分/合閘執(zhí)行裝置，控制箱b內(nèi)安裝有功率計(jì)算裝置和低壓功率/電流檢測(cè)裝置;控制箱a與控制箱b連接，所述低壓功率/電流檢測(cè)裝置、功率計(jì)算裝置和控制器依次連接，所述時(shí)鐘模塊、遠(yuǎn)程控制接口、人機(jī)交換模塊、低壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊、高壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊、485功率檢測(cè)接口、232外擴(kuò)接口分別與中央處理器連接，所述低壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊和低壓分/合閘執(zhí)行裝置連接，所述高壓分/合閘驅(qū)動(dòng)模塊和高壓分/合閘執(zhí)行裝置連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制裝置，其特征在于:其還包括開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)裝置，控制器還包括開(kāi)關(guān)狀態(tài)判斷模塊，所述開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)裝置分別連接高壓分/合閘執(zhí)行裝置和開(kāi)關(guān)狀態(tài)判斷模塊，所述開(kāi)關(guān)狀態(tài)判斷模塊分別連接開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)裝置和中央處理器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制裝置，其特征在于:其還包括指示裝置，所述指示裝置分別連接低壓功率/電流檢測(cè)裝置和中央處理器。
【文檔編號(hào)】H02J3/14GK205565729SQ201620261040
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】趙利訪, 郭曉方, 賈學(xué)法, 李彥山, 何敬甫, 單紅波, 韓勤勇, 張文洪, 路平, 溫洪陽(yáng), 蘇永光, 史鵬, 王建設(shè), 張振勇, 張衛(wèi)華, 司洪波, 徐現(xiàn)偉, 王恒超, 范欽兵, 白付軍, 姜凌日
【申請(qǐng)人】?jī)?nèi)黃縣電力設(shè)備廠