[發明專利]一種配電變壓器監測終端裝置及其用途

無效

• 申請號: 200610036554.2
• 申請日: 2006-07-18
• 公開（公告）號: CN101110525A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 蔡清偉;張彤;區建斌;霍錦強;鄧利民;李愛波;梁振克;徐振華
• 申請（專利權）人: 廣州南方電力集團科技發展有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02B15/02
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 禹小明

技術領域

本發明涉及一種配變監測終端裝置及其用途，適用于公用變壓器、專用變壓器及一些配電線路的運行檢測。屬于變壓器監控設備技術領域。

背景技術

配電變壓器是將電能直接分配給低壓用戶的電力設備，其運行數據是整個配電網基礎數據的重要組成部分。在城鄉電網中，隨著居民生活水平的提高，居民負荷占總負荷的比例越來越大，居民對供電質量(如電壓合格率、頻率等)、供電可靠性的要求也越來越高。供電企業在進行規劃設計時，對居民負荷的現狀必須作到心中有數，業擴報裝、新用戶接火、系統增容、變壓器布點選擇等等日常規劃工作必須有科學的依據。對供電企業的生產部門來說，設備安全的監視，是其關注的首要目標。系統的經濟運行是電力企業的經濟效益源泉之一。由于變壓器的周圍都是高壓區，存在一定的危險性，變壓器普遍安裝在離社區較遠的地方，在變壓器發生故障前工作人員和供電部門均不能了解其工作狀態，而現有技術對變壓器運行狀態的監控又十分落后，有些變壓器監測裝置雖然也使用了數字模塊或智能裝置，但普遍電路結構復雜，功能單一，成本高昂。

發明內容

本發明的目的是提供一種配電變壓器監測終端裝置，監測終端是安裝于配電變壓器側一種數據采集設備。采用高速微處理器單元實現規約轉換，大大減小了外圍電路的復雜程度，并對配電變壓器檢測終端裝置的運行數據進行采集和判斷，如電流電壓是否越限、失電等以及監測配變油溫是否異常，并可通過短距離無線抄表方式或移動通訊網絡將采集到的數據傳輸給監控后臺提供數據分析，投入成本較低，性價比高。

本發明的技術方案：

一種配電變壓器監測終端裝置，該裝置安裝于配電變壓器側，其結構特點是：由CPU模塊、電源采樣模塊、調制解調器模塊、顯示模塊連接而成，CPU模塊的一個輸入端與電源采樣模塊的輸出端連接，顯示模塊的輸入端連接CPU模塊的一個輸出端，CPU模塊的一個輸出端可通過RS232、RS485通信電路、調制解調器將數據通過移動網絡和有線、無線抄表設備將運行數據發到配變監控后臺。

所述的CPU模塊主要由主控制芯片、時鐘控制部分、存儲部分、開關量采集部分、脈沖輸出部分及通訊電路組成。

所述的主控制芯片采用16位處理器，其片內集成了A/D，LCD驅動等模塊，大大簡化了外圍電路，有效的降低了開發投入成本。

所述的主控制芯片通過檢測電壓過零的方法計算頻率，省去了復雜的鎖相環電路，將采樣電平信號進行A/D處理后輸出給顯示模塊，并通過對低壓側的三相電壓、電流、進行采樣得到電壓電流得瞬時值，通過一定的算法(積分算法)，就可以求出相應的電壓、電流有效值、視在功率、有功、無功、功率因數、有功電能、無功電能；關于諧波，在CPU富于時間由DFT算得。將計算得出的數據保存在存儲芯片中，待用戶抄表后將數據完整的導入后臺對數據進行分析。

所述電源采樣模塊包括電源部分和采樣部分，電源采樣模塊負責整個監控終端電源及外部采樣信號的轉換，監控終端為三相四線接入，在電源處理上采用6個整流橋堆電路設計的結構，并通過穩壓器件取得直流3.75V和直流5V及橋堆電路輸出的12V三個電源做為配變終端的內部工作電源，確保了單獨一相都可以使得裝置正常工作。

所述電壓及電流采樣通過電源模塊上的PT、CT回路將其轉換成電平信號送到CPU模塊上進行A/D采樣處理。

時鐘控制部分(用32.768K的晶振)初始化，一秒中斷二次，精確定時，用于實時時鐘。時鐘后備電池，用于給時鐘芯片提供不間斷電源；

開關量采集部分是將外部開關量通過光耦隔離進行采集，可根據開關量的信號判別變壓器的運行方式。

脈沖輸出部分是將裝置計算出的有功電度和無功電度通過脈沖輸出給計量表臺做為測試配變終端的計量精度使用，裝置支持645規約，可以在目前較普遍使用的多功能表臺上進行測試。

通訊電路包括232通信電路和485通信電路部分，分別通過232電平轉換芯片和485電平轉換芯片用于對監控終端外部的智能設備和主控制芯片之間的信號轉換，中間采用光耦對其進行信號隔離。