[實用新型]一種接地變壓器柜智能控制裝置

有效

• 申請號: 201320106847.9
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN203101984U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 張杭;陳國富
• 申請（專利權）人: 南京因泰萊電器股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 張蘇沛

本實用新型是一種接地變壓器柜智能控制單元，用于電力系統中變壓器中性點接地的系統，對變壓器的實時參數進行顯示，監測等。

隨著我國城市化進度的加快，電力系統電纜地下改造工程提速，城市電網電纜化程度越來越高，中性點通過小電阻接地方式的應用越來越廣泛。小電阻接地可以使系統取得大地電位為參考電位，降低系統對地絕緣水平的要求，保證系統的正常和安全運行。接地變壓器在運行過程中，因故障時刻的瞬間電流和小電阻的溫度變化非常大，有必要進行監測與記錄，以便事后進行分析。接地變壓器柜智能控制單元能監測接地變壓器的多個參數，并對動作次數和告警進行了記錄，使系統運行的安全可靠性得到了很大提高，同時滿足了變電站無人值守的發展要求。

本控制單元可以監視柜內溫度、干式接地變壓器溫度、接地電阻片溫度和環境濕度，配有鉑電阻（銅電阻）測溫和紅外測溫兩種測溫方式；可以檢測中性點不平衡電流、不平衡電壓；具有接地動作次數記錄功能。

當單相接地故障時，可記錄接地電流大小、接地時間、電阻片、電阻柜、干式接地變壓器的溫度及接地動作次數，并預留通訊接口，可將檢測、記錄的消息傳遞至上位機控制系統。

本控制單元具有自動控制加熱和啟動風機功能，可以自動調節環境溫濕度，根據設置的運行參數自動啟動柜內加熱器進行自動加熱。根據電阻片溫度自動開啟風機，進行自動風冷降溫。

本實用新型的技術方案為：一種接地變壓器柜智能控制裝置，它包括CPU處理器、FPGA模塊、開門狗模塊、HMI人機界面模塊，零序電壓、不平衡電流、普通的鉑電阻或銅電阻測溫溫度經采樣互感器后輸入到內部的運放單元，經濾波電路進行處理，然后再輸入AD采樣芯片，AD采樣芯片將模擬量轉化為數字量輸入到CPU處理器，CPU處理器再經過處理，通過CAN總線將數據傳輸給HMI人機界面模塊進行顯示；FPGA模塊與CPU處理器通過高速并行總線連接，CPU處理器對數據進行處理后通過高速并行總線把數據傳送給FPGA模塊，此時若裝置發生告警或者接地故障，FPGA模塊啟動蜂鳴器，同時告警和故障繼電器出口；看門狗模塊在CPU處理器的程序運行出錯時自動對CPU處理器進行復位，保證其正常運行；HMI人機界面模塊通過CAN總線與CPU處理器進行數據交互，當使用者在人機界面上更改參數時，HMI人機界面模塊將更改的參數傳送給CPU處理器，由CPU處理器進行處理、存儲，再返回給HMI人機界面模塊。

有益效果：

本控制裝置采用了微型計算機、電力自動化、光纖通訊等多種高新技術，集保護、測量、控制、通訊、事件記錄等多功能于一體。32位飛思卡爾TMColdFire?微處理器+16位AD采樣芯片為高速、準確的運算提供有力的保障，保證了采樣的精度；高度集成的CPLD芯片保證了對開入量、繼電器的實時控制。

本控制裝置記錄信息量大，記錄信息完整、安全、可靠，可記錄的事件最多達8192條，并具有蜂鳴器報警功能。

本控制裝置記錄信息量大，記錄信息完整、安全、可靠，可記錄的事件最多達8192條，并具有蜂鳴器報警功能。

本控制裝置系統通訊采用基于TCP/IP協議的以太網和RS485網絡通訊，通信速率可整定，通訊介質可選用雙絞線或光纖，具有2路以太網通訊口和2路485通訊口。一個用于GPS對時的接口。?

本控制裝置外型美觀大方，機殼采用鋁合金板，全封閉機箱，強弱電嚴格分離，散熱性能好，抗震動及電磁干擾性能更強。

本控制裝置采用了紅外測溫方式，具備回應速度快、測量精度高、測量范圍廣的特點，解決了傳統測溫中需接觸的問題，使很多場合由于測溫傳感器安裝麻煩帶來的不便迎刃而解。

本控制裝置具有自動控制加熱和啟動風機功能，能夠自動調節柜內溫濕度。

本控制裝置還具有所測得各溫度報警功能，報警溫度可自行設定，當所測溫度高于設定溫度時，單元發告警信息，面板上告警燈亮，蜂鳴器發聲告警，同時告警接點閉合，以多種方式提醒值班人員。

在發生接地故障或者高溫報警時，本控制裝置除發告警信息外，還記錄告警時刻的各個參數，以便值班人員查看記錄；接地故障時還記錄并顯示當前接地次數，便于運行維護，方便直觀的顯示變壓器的接地記錄。

本控制裝置集成了電流表、電壓表、溫度傳感器、溫度顯示儀表、報警蜂鳴器、接地次數記錄儀、啟動風機和自動控制加熱等功能，安裝尺寸小巧，外形美觀大方，顯示界面友好直觀，是對接地變壓器進行監測控制的最佳設備。

圖1是本實用新型的硬件結構框圖。

圖2是普通鉑電阻或銅電阻測溫的示意圖。