专利名称：数字化变压器温度智能监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于变压器温度监控技术领域，尤其是涉及一种数字化变压器温度智能监控系统。
背景技术：
中大型电力变压器多数安置在野外，湿热、寒冷坏境都会对变压器温控器的性能、 可靠性和寿命造成影响和威胁。现在使用的电力变压器温控设备，一般由两个不同厂家分别制造的变压器油面温控器和冷却器或风机控制箱在变电站组装合成，能够基本实现变压器温度的监控，但还存在着以下的缺陷和不足1、《变压器》杂志2010年第11期第34页“变压器本体温度测量中存在的问题及解决办法“一文中指出“110KV及以上变电站主变压器运行结果表明，变压器本体温度计显示数值与控制室主变温度显示数值误差较大(误差最大达到7°c 8°C，大多数都达到 5°C左右)，存在着温度表指示失准及远方数字温显仪或计算机监控无法实时监测温度的问题”。有专家结合现场实际情况，提出了采用综合调校法进行变压器本体温度测量系统整体检修校验的方法，解决了误差较大的问题。但对一般现场维护修理来说，整体检修校验的方法，技术上有一定难度，需要专业人员及仪器，比较繁琐。2、《变压器》杂志2010年第2期第34 36页“强迫油循环风冷变压器冷却器电源切换控制回路改进”一文中指出“在实际运行维护过程中发现，冷却器控制回路的设计仍存在很多缺陷，由于变压器冷却装置电源切换回路故障在电力系统引起的事故屡见不鲜 例如220KV飞凤山变电站1号主变冷却器总控制箱内工作电源(I段)交流接触器线圈烧毁，不能自动切换至电源(II段)，造成主变跳闸事故。由于接触器主接点运行时长期通过负荷电流，会引起接点发热，使氧化加剧，甚至烧毁，造成缺相运行。并且不能自动切换到 380V II段电源工作，将可能造成主变冷却器部分烧坏甚至全部烧坏，造成主变被迫停运事故。”3、控制室仅有远程温度显示，不能及时了解变压器温控现场的运行情况。例如转动的轴承因间隙增大或磨埙使负荷超载时，冷却器因堵、卡使转动受阻时，一般故障在初态，现场也不易发现，控制室无任何信号，没有及时保护，使故障扩大，造成严重损坏、以至温度失控或电路故障。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种数字化变压器温度智能监控系统，其设计合理，功能完备，控制精度高，智能化程度高，工作可靠性高，使用灵活方便，便于推广使用。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于包括用于对变电站提供给该数字化变压器温度智能监控系统的双电源进行检测、切换和保护的双电源自动切换保护器，用于采集环境温度、油面温度和负载电流并结合输入参数计算绕组温度且显示绕组温度的绕组温度监视器，用于采集箱内温湿度并对箱内温湿度进行控制和显示的箱内温湿度控制器，以及用于驱动和保护冷却器的冷却器驱动及保护器；所述双电源自动切换保护器的输出端接对信号进行整理、规范和综合的数据集合电路，所述绕组温度监视器、箱内温湿度控制器和冷却器驱动及保护器均与数据集合电路相接，所述数据集合电路通过用于对油面温度进行检测、显示和传输的油面温控器与变压器温度远程监控器相接，所述油面温控器的输出端接冷却器驱动及保护器。上述的数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于所述油面温控器与变压器温度远程监控器通过RS485总线、光纤或无线通信系统进行连接并通信。上述的数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于所述双电源自动切换保护器包括与外部电源一相接的稳压电路一、与外部电源二相接的稳压电路二和与内部电源相接的内部电源检测电路，所述外部电源一通过接触器一与内部电源相接，所述外部电源二通过接触器二与内部电源相接，所述稳压电路一、稳压电路二和内部电源检测电路均与控制器一相接，所述控制器一采集稳压电路一、稳压电路二和内部电源检测电路所输出的信号并经过分析处理后输出相应的控制信号给与其相接的接触器驱动电路一和接触器驱动电路二，所述接触器驱动电路一与接触器一相接并控制接触器一的通电和断电，所述接触器驱动电路二与接触器二相接并控制接触器二的通电和断电，所述控制器一的输入端还接有与接触器一相接且对接触器一的线圈故障进行检测的接触器故障检测电路一，所述控制器一的输入端还接有与接触器二相接且对接触器二的线圈故障进行检测的接触器故障检测电路二，所述控制器一通过接在其输出端的输出外部电源一缺相、外部电源二缺相、接触器一的线圈故障、接触器二线圈故障和内部电源故障五种故障信号的故障信号输出电路与数据集合电路相接。上述的数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于所述绕组温度监视器包括用于检测变压器负载电流的三个电流互感器，与三个电流互感器相接的信号分时复用电路一，与信号分时复用电路一相接的交直流转换电路一，以及与交直流转换电路一相接的放大电路一，所述信号分时复用电路一和放大电路一均与控制器二相接，所述控制器二的输入端还接有用于对环境温度进行检测的数字温度传感器一和用于对油面温度进行检测的数字温度传感器二，所述控制器二采集数字温度传感器一、数字温度传感器二和三个电流互感器所输出的信号并经过分析处理后输出相应的控制信号给接在其输出端的用于对绕组温度进行显示的LED显示电路一，所述控制器二的输出端与数据集合电路相接并与数据集合电路通过1 通信方式进行通信。上述的数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于所述箱内温湿度控制器包括用于对箱内温湿度进行检测的数字温湿度传感器、与数字温湿度传感器相接的控制器三和与控制器三相接且通过1 通信方式进行通信的控制器四，所述控制器四的输入端接有用于选定温度控制参数的三位拨码开关一和用于选定湿度控制参数的三位拨码开关二，所述控制器四的输出端接有用于对箱内温度和湿度进行显示的LED显示电路二，所述控制器四通过光电隔离电路一与排风扇相接并控制排风扇的工作，所述控制器四通过光电隔离电路二与除湿器相接并控制除湿器的工作，所述控制器四通过光电隔离电路三与数据集合电路相接。上述的数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于所述冷却器驱动及保护器包括多个相同的驱动及保护电路模块，每个所述驱动及保护电路模块包括用于采集冷却器的电动机三相电流的三个电流互感器，与三个电流互感器相接的信号分时复用电路二，与信号分时复用电路二相接的交直流转换电路二，与交直流转换电路二相接的放大电路二， 所述信号分时复用电路二和放大电路二均与控制器五相接，所述控制器五的输入端还接有用于选定冷却器的额定功率的三位拨码开关三，所述控制器五的输入端接油面温控器的输出端，所述控制器五通过依次相接的光电隔离电路四和三相晶闸管驱动电路与电动机相接并控制电动机的工作，所述控制器五采集放大电路二所输出的信号并经过分析处理后输出启动过流、启动缺相、运行超载、运行缺相和电路故障五种故障信号给接在其输出端的控制器六，所述控制器六的输入端接有用于输入本路冷却器驱动及保护器的序列编号的五位拨码开关，所述控制器六过光电隔离电路五与数据集合电路相接并进行通信。上述的数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于所述数据集合电路包括控制器七，所述控制器七分别与绕组温度监视器和油面温控器相接并通过1 通信方式进行通信，所述控制器七通过光电隔离电路六与冷却器驱动及保护器和箱内温湿度控制器相接并以主从方式进行串行通信。上述的数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于所述油面温控器包括用于对油面温度进行检测的数字温度传感器三、与数字温度传感器三相接的控制器八和与控制器八相接的数据存储电路一，所述控制器八采集数字温度传感器三所输出的信号并经过分析处理后输出相应的控制信号给接在其输出端的用于显示油面温度的LED显示电路三、用于指示温控档的温控档指示灯和用于指示冷却器和数字温度传感器三出现故障的故障指示灯，所述控制器八的输出端还接有超高温断电保护电路和用于给冷却器驱动及保护器输出开关信号的译码输出电路，所述控制器八通过RS485通信电路一、光纤通信电路一或无线通信电路一与变压器温度远程监控器相接并进行通信，所述控制器八的输出端与数据集合电路相接并与数据集合电路通过1 通信方式进行通信。上述的数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于所述温控档指示灯包括温度达到A档温度的温控档指示灯一、温度达到B档温度的温控档指示灯二和温度达到C档温度的温控档指示灯三，其中10°C< A < 55°C, A+5°C< B < 70°C, B+5°C< C < 80V ；所述故障指示灯包括用于指示冷却器出现故障的故障指示灯一和用于指示数字温度传感器三出现故障的故障指示灯二。上述的数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于所述变压器温度远程监控器包括控制器九和与控制器九相接的数据存储电路二，所述控制器九的输入端接有用于对系统参数进行设置的参数设定电路，所述控制器九通过RS485通信电路二、光纤通信电路二或无线通信电路二与油面温控器相接并进行通信，所述控制器九的输出端接有用于播报故障信号的语音播报电路和用于显示油面温度、设定参数和故障状态信息的LED显示电路四和用于将控制器九的输出端口扩展为32个的译码器电路，所述控制器九的输出端和译码器电路的输出端均与32位三色发光管电路相接，所述控制器九的输出端还接有与控制器九以1 通信方式进行通信的控制器十，所述控制器十的输入端接有输入该数字化变压器温度智能监控系统编号的四位拨码开关，所述控制器十的输出端接有用于为变电站综合自动化系统提供数字信号的通信电路、用于为变电站综合自动化系统提供模拟信号的D/A 转换电路和用于显示绕组温度和箱内温湿度的LED显示电路五。[0017]本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、本实用新型双电源自动切换保护器中的控制器一始终巡回检测内外电源，当接触器接点吸合不正常时，三相电源中任一相对地电压大于^OV或小于160V时，及时控制接触器切换，使得接触器一与接触器二中的一个工作时，另一个处于断电状态；同时输出工作状态和故障分类信息，由数据集合电路采集，不会耽误电源控制小于0. 1秒的闭环控制周期；用单片机和相应的电子线路对接触器实行保护，使电源可靠性得到了保证，同时还有效减小了接触器的启动冲击、保护了接触器、延长了接触器的使用寿命；可以使短路、过流、缺相时间对电路及器件造成的影响尽量减小。2、本实用新型的绕组温度监视器通过LED显示电路一显示绕组温度以便及时调整负荷，防止过高温度对变压器内绝缘老化的影响。箱内温湿度控制器选用SHT10-75系列的数字温湿度传感器，检测精度高，控制灵活方便，能有效控制箱内的温湿度在一定范围， 改善系统工作环境。3、本实用新型的冷却器驱动及保护器能满足少于32路冷却器的使用，能选定驱动8种不同功率的冷却器，包括启动运行全过程自动保护和故障报警，单片机以< 0. IS的周期巡回检测并闭环控制，诊断故障在初态时就能及时实施断电保护，一改传统的故障检修为状态检修。4、本实用新型的油面温温控器选用两块数字温度传感器，一检测一备用，如遇故障自动转换备用传感器，不仅检测实时性好，而且检测精度高，测温误差和互换误差不大于士0.5°C，数据信号传输在us频段，不受高压电网和变压器电磁场干扰；油面温控器中用单片机替换传统机电构造，克服了固有缺陷，彻底消除了控制开关动作误差及其它转换误差， 使变压器本体温度与控制室温度数值显示误差完全消除；控制精度高达0. 1°C，控制动作可靠、准确；当变压器温度连续三次超过设定的最高温度值时还能通过超高温断电保护电路输出触点实现对变压器的保护。5、本实用新型中的变压器温度远程监控器能够通过显示在LED显示电路四和LED 显示电路五上的数据监视变压器油面温度、绕组温度、箱内温湿度及系统工作状态和故障信息，能够分类显示双电源与冷却器的故障状态；能够通过参数设定电路设定控制参数，可以对冷却器进行任意组合，任意指定在设定的温度档的运行控制参数，使得系统工作在自动控制状态，系统各参数设定值有合理限定，不会出错，操作简单；每一路冷却器对应一位三色发光管，分三种颜色表示运行的温控档为A档、B档或C档；变压器温度远程监控器的现场反馈信息齐全、显示直观、易于区分，并设有用于播报故障信号的语音播报电路，便于工作人员及时发现故障并排查。6、本实用新型选用数字集成器件，一体化结构，使得不锈钢机箱的箱体重量和体积大幅减小，系统的可扩展性好，对变电站有两个或多个该数字化变压器温度智能监控系统时，可以简单整合，或用一台工控机与有通讯编号的多台该系统通过主从方式通讯，建立运行数据库综合管理。变电站综合自动化新设备用数字信号(例如RS485总线)连接该数字化变压器温度智能监控系统，旧设备也可用电压、电流信号连接该数字化变压器温度智能监控系统，还可以和电参数检测等全部变压器监控合并为统一机柜；本系统还可以分拆使用，或重新组合也有用途，如双电源自动切换保护器、箱内温度湿度控制器等单独可用于其他设备，油面温控器和变压器温度远程监控器组合可用于变压器或其它温度检测。[0024]综上所述，本实用新型设计合理，功能完备，控制精度高，智能化程度高，工作可靠性高，使用灵活方便，解决了现有技术所存在的工作可靠性低、控制精度低的缺陷和不足， 使用效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。


图1为本实用新型的电路框图。 图2为本实用新型双电源自动切换保护器的电路框图< 图3为本实用新型绕组温度监视器的电路框图。 图4为本实用新型箱内温湿度控制器的电路框图。 图5为本实用新型冷却器驱动及保护器的电路框图。 图6为本实用新型数据集合电路的电路框图。 图7为本实用新型油面温控器的电路框图。 图8为本实用新型变压器温度远程监控器的电路框图< 附图标记说明
1-双电源自动切换保护器；
1-3-接触器一； 1-6-稳压电路一；
1-9-接触器驱动电路 --；
1-12-接触器故障检测电路一；
2-绕组温度监视器； 2-103-电流互感器三；
2-4-放大电路一；
1-1-外部电源-
1-2-外部电源:
1-4-接触器二；1-5-内部电源；
1-7-接触器驱动电路1-8-稳压电路二 ；
1-10-内部电源检测电1-11-控制器一； 路；
1-13-接触器故障检测1-14-故障信号输出电电路二；路；
2-101-电流互感器一；2-102-电流互感器二 ；
2-2-信号分时复用电2-3-交直流转换电路 ； -；
2-5-控制器二 ； 2-6-数字温度传感器
2-7-数字温度传感器 2-8-LED显示电路一 ；3-箱内温湿度控制器；
3-1-数字温湿度传感 3-2-控制器三； 3-3-控制器四； 器；
3-41-三位拨码开关 3-42-三位拨码开关 3-5-LED显示电路:
3-6-光电隔离电路一
4-冷却器驱动及保护器；
4-103-电流互感器六
3-7-光电隔离电路二；3-8-光电隔离电路三;
4-101-电流互感器四；4-102-电流互感器五
4-2-信号分时复用电
4-3-交直流转换电路[0059]路二 ；--；[0060]4-4-放大电路二 ；4-5-控制器五；4-6-三位拨码开关三[0061]4-7-光电隔离电路四；4-8-三相晶闸管驱动4-9-电动机；[0062]电路；[0063]4-10-控制器六；4-11-五位拨码开关；4-12-光电隔离电路[0064]五；[0065]5-数据集合电路；5-1-控制器七；5-2-光电隔离电路六[0066]6-油面温控器；6-1-数字温度传感器6-2-控制器八；[0067]---，[0068]6-3-数据存储电路一；6-4-LED显示电路三；6-5-温控档指示灯；[0069]6-6-故障指示灯；6-7-超高温断电保护6-8-译码输出电路；[0070]电路；[0071]6-9-RS485通信电路6-10-光纤通信电路6-11-无线通信电路[0072] [0073]7-变压器温度远程监7-1-控制器九；7-2-数据存储电路二[0074]控器；[0075]7-3-参数设定电路；7-4-RS485通信电路7-5-光纤通信电路二[0076]--；[0077]7-6-语音播报电路；7-7-LED显示电路四；7-8-译码器电路；[0078]7-9-32位三色发光管7-10-控制器十；7-11-四位拨码开关[0079]电路；[0080]7-12-通信电路；7-13-D/A转换电路；7-14-LED显示电路五[0081]7-15-无线通信电路[0082]--O
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括用于对变电站提供给该数字化变压器温度智能监控系统的双电源进行检测、切换和保护的双电源自动切换保护器1，用于采集环境温度、油面温度和负载电流并结合输入参数计算绕组温度且显示绕组温度的绕组温度监视器2，用于采集箱内温湿度并对箱内温湿度进行控制和显示的箱内温湿度控制器3，以及用于驱动和保护冷却器的冷却器驱动及保护器4 ；所述双电源自动切换保护器1的输出端接对信号进行整理、规范和综合的数据集合电路5，所述绕组温度监视器2、箱内温湿度控制器3和冷却器驱动及保护器4均与数据集合电路5相接，所述数据集合电路5通过用于对油面温度进行检测、显示和传输的油面温控器6与变压器温度远程监控器7相接，所述油面温控器6的输出端接冷却器驱动及保护器4。本实施例中，所述油面温控器6与变压器温度远程监控器7通过RS485总线、光纤或无线通信系统进行连接并通信。结合图2，本实施例中，所述双电源自动切换保护器1包括与外部电源一 1-1相接的稳压电路一 1-6、与外部电源二 1-2相接的稳压电路二 1-8和与内部电源1-5相接的内部电源检测电路1-10，所述外部电源一 1-1通过接触器一 1-3与内部电源1-5相接，所述外部电源二 1-2通过接触器二 1-4与内部电源1-5相接，所述稳压电路一 1-6、稳压电路二
1-8和内部电源检测电路1-10均与控制器一1-11相接，所述控制器一 1-11采集稳压电路一 1-6、稳压电路二 1-8和内部电源检测电路1-10所输出的信号并经过分析处理后输出相应的控制信号给与其相接的接触器驱动电路一 1-7和接触器驱动电路二 1-9，所述接触器驱动电路一 1-7与接触器一 1-3相接并控制接触器一 1-3的通电和断电，所述接触器驱动电路二 1-9与接触器二 1-4相接并控制接触器二 1-4的通电和断电，所述控制器一 1-11的输入端还接有与接触器一 1-3相接且对接触器一 1-3的线圈故障进行检测的接触器故障检测电路一 1-12，所述控制器一 1-11的输入端还接有与接触器二 1-4相接且对接触器二 1-4 的线圈故障进行检测的接触器故障检测电路二 1-13，所述控制器一 1-11通过接在其输出端的输出外部电源一缺相、外部电源二缺相、接触器一的线圈故障、接触器二线圈故障和内部电源故障五种故障信号的故障信号输出电路1-14与数据集合电路5相接。其中，控制器一 1-11选用单片机PIC16F84A。结合图3，本实施例中，所述绕组温度监视器2包括用于检测变压器负载电流的三个电流互感器，与三个电流互感器相接的信号分时复用电路一 2-2，与信号分时复用电路一
2-2相接的交直流转换电路一2-3，以及与交直流转换电路一 2-3相接的放大电路一 2-4，所述信号分时复用电路一 2-2和放大电路一 2-4均与控制器二 2-5相接，所述控制器二 2-5 的输入端还接有用于对环境温度进行检测的数字温度传感器一 2-6和用于对油面温度进行检测的数字温度传感器二 2-7，所述控制器二 2-5采集数字温度传感器一 2-6、数字温度传感器二 2-7和三个电流互感器所输出的信号并经过分析处理后输出相应的控制信号给接在其输出端的用于对绕组温度进行显示的LED显示电路一 2-8，所述控制器二 2-5的输出端与数据集合电路5相接并与数据集合电路5通过1 通信方式进行通信。其中，所述三个电流互感器具体为电流互感器一 2-101、电流互感器二 2-102和电流互感器三2-103 ；所述控制器二 2-5选用单片机PIC16F676。结合图4，本实施例中，所述箱内温湿度控制器3包括用于对箱内温湿度进行检测的数字温湿度传感器3-1、与数字温湿度传感器3-1相接的控制器三3-2和与控制器三
3-2相接且通过1 通信方式进行通信的控制器四3-3，所述控制器四3-3的输入端接有用于选定温度控制参数的三位拨码开关一 3-41和用于选定湿度控制参数的三位拨码开关二 3-42，所述控制器四3-3的输出端接有用于对箱内温度和湿度进行显示的LED显示电路二 3-5，所述控制器四3-3通过光电隔离电路一 3-6与排风扇相接并控制排风扇的工作，所述控制器四3-3通过光电隔离电路二 3-7与除湿器相接并控制除湿器的工作，所述控制器四 3-3通过光电隔离电路三3-8与数据集合电路5相接。其中，数字温湿度传感器3-1选用数字温湿度传感器SHT10-75，检测精度温度士0. 5°C，湿度士2. 0-4. 5% RH，可选定8种数值实行控制，能有效控制箱内的温湿度在一定范围，改善系统工作环境；控制器三3-2选用单片机PIC16F676，控制器四3_3选用单片机89S52 ；绕组温度值能够在检测环境温度、油面温度和负载电流的基础上，根据经验参数和热点温度计算方程得出并显示在LED显示电路一上，便于及时调整变压器负荷。结合图5，本实施例中，所述冷却器驱动及保护器4包括多个相同的驱动及保护电路模块，每个所述驱动及保护电路模块包括用于采集冷却器的电动机4-9三相电流的三个电流互感器，与三个电流互感器相接的信号分时复用电路二 4-2，与信号分时复用电路二
4-2相接的交直流转换电路二4-3，与交直流转换电路二 4-3相接的放大电路二 4-4，所述信号分时复用电路二 4-2和放大电路二 4-4均与控制器五4-5相接，所述控制器五4-5的输入端还接有用于选定冷却器的额定功率的三位拨码开关三4-6，所述控制器五4-5的输入端接油面温控器6的输出端，所述控制器五4-5通过依次相接的光电隔离电路四4-7和三相晶闸管驱动电路4-8与电动机4-9相接并控制电动机4-9的工作，所述控制器五4-5采集放大电路二 4-4所输出的信号并经过分析处理后输出启动过流、启动缺相、运行超载、运行缺相和电路故障五种故障信号给接在其输出端的控制器六4-10，所述控制器六4-10的输入端接有用于输入本路冷却器驱动及保护器4的序列编号的五位拨码开关4-11，所述控制器六4-9通过光电隔离电路五4-12与数据集合电路5相接并进行通信。其中，所述冷却器驱动及保护器4包括32个相同的驱动及保护电路模块，所述三个电流互感器具体为参数相同的电流互感器四4-101、电流互感器五4-102和电流互感器六4-103 ；控制器五4_5选用单片机P I C16F 676，控制器六4-9选用单片机97C2051。结合图6，本实施例中，所述数据集合电路5包括控制器七5-1，所述控制器七5-1 分别与绕组温度监视器2和油面温控器6相接并通过1 通信方式进行通信，所述控制器七
5-1通过光电隔离电路六5-2与冷却器驱动及保护器4和箱内温湿度控制器3相接并以主从方式进行串行通信。其中，控制器七5-1选用单片机89S52。结合图7，本实施例中，所述油面温控器6包括用于对油面温度进行检测的数字温度传感器三6-1、与数字温度传感器三6-1相接的控制器八6-2和与控制器八6-2相接的数据存储电路一 6-3，所述控制器八6-2采集数字温度传感器三6-1所输出的信号并经过分析处理后输出相应的控制信号给接在其输出端的用于显示油面温度的LED显示电路三6-4、 用于指示温控档的温控档指示灯6-5和用于指示冷却器和数字温度传感器三6-1出现故障的故障指示灯6-6，所述控制器八6-2的输出端还接有超高温断电保护电路6-7和用于给冷却器驱动及保护器4输出开关信号的译码输出电路6-8，所述控制器八6-2通过RS 485通信电路一 6-9、光纤通信电路一 6-10或无线通信电路一 6-11与变压器温度远程监控器7相接并进行通信，所述控制器八6-2的输出端与数据集合电路5相接并与数据集合电路5通过1 通信方式进行通信。具体地，本实施例中，所述数字温度传感器三6-1为两个，一个用于检测，另一个备用，保证系统工作的可靠性。所述温控档指示灯6-5包括温度达到A档温度的温控档指示灯一、温度达到B档温度的温控档指示灯二和温度达到C档温度的温控档指示灯三，其中 IO0C < A < 55°C, A+5°C< B < 70°C, B+5°C< C < 80°C ；所述故障指示灯 6-6 包括用于指示冷却器出现故障的故障指示灯一和用于指示数字温度传感器三6-1出现故障的故障指示灯二。结合图8，本实施例中，所述变压器温度远程监控器7包括控制器九7-1和与控制器九7-1相接的数据存储电路二 7-2，所述控制器九7-1的输入端接有用于对系统参数进行设置的参数设定电路7-3，所述控制器九7-1通过RS485通信电路二 7_4、光纤通信电路二 7-5或无线通信电路二 7-15与油面温控器6相接并进行通信，所述控制器九7-1的输出端接有用于播报故障信号的语音播报电路7-6和用于显示油面温度、设定参数和故障状态信息的LED显示电路四7-7和用于将控制器九7-1的输出端口扩展为32个的译码器电路7-8，所述控制器九7-1的输出端和译码器电路7-8的输出端均与32位三色发光管电路7_9 相接，所述控制器九7-1的输出端还接有与控制器九7-1以1 通信方式进行通信的控制器十7-10，所述控制器十7-10的输入端接有输入该数字化变压器温度智能监控系统编号的四位拨码开关7-11，所述控制器十7-1的输出端接有用于为变电站综合自动化系统提供数字信号的通信电路7-12、用于为变电站综合自动化系统提供模拟信号的D/A转换电路7-13 和用于显示绕组温度和箱内温湿度的LED显示电路五7-14。其中，控制器九7-1选用单片机89S52，控制器十7-10选用单片机97C2051。具体安装时，所述变压器温度远程监控器7安装在控制室变压器机柜面板上；所述双电源自动切换保护器1、绕组温度监视器2、箱内温湿度控制器3、冷却器驱动及保护器 4和油面温控器6分别安装在五个铝防水盒内，所述数据集合电路5与绕组温度监视器2安装在同一个铝防水盒内，五个所述铝防水盒组合安装在一个不锈钢机箱内，各个铝防水盒之间的连接线放在专门设置的走线槽内，所述LED显示电路一 2-8、LED显示电路二 3_5和 LED显示电路三6-4，以及三位拨码开关一 3-41、三位拨码开关二 3_42和三位拨码开关三 4-6均通过八档旋转开关安装在不锈钢机箱的面板上，不锈钢机箱盖板上的不锈钢玻璃窗满足显示要求，不锈钢机箱安装在变压器的侧面。长距离的油面温控器6与变压器温度远程监控器7用RS485总线或多模光纤连接，数据集合电路5采集双电源自动切换及保护器的信息，油面温控器6把每一路控制信号直接传送给冷却器驱动及保护器4，数据集合电路 5与冷却器驱动及保护器4和箱内温湿度控制器3以主从方式进行通信，绕组温度监视器2 和油面温控器6与数据集合电路5采取1 通信方式。使用时，在西部高原地区，箱内温湿度控制器3中的湿度检测可以省略；在电源始终正常的地方，双电源自动切换保护器1可以省略；有多台变压器的可以组合为统一机柜， 也可以另外再扩充多个控制器用于采集变压器电压、电流、功率谐波和频率等电量参数并控制隔离开关、联络开关、断路器合闸与跳闸等执行器件，组成全功能的变压器智能监控系统。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于包括用于对变电站提供给该数字化变压器温度智能监控系统的双电源进行检测、切换和保护的双电源自动切换保护器 (1)，用于采集环境温度、油面温度和负载电流并结合输入参数计算绕组温度且显示绕组温度的绕组温度监视器O)，用于采集箱内温湿度并对箱内温湿度进行控制和显示的箱内温湿度控制器(3)，以及用于驱动和保护冷却器的冷却器驱动及保护器(4)；所述双电源自动切换保护器(1)的输出端接对信号进行整理、规范和综合的数据集合电路(5)，所述绕组温度监视器O)、箱内温湿度控制器⑶和冷却器驱动及保护器⑷均与数据集合电路(5) 相接，所述数据集合电路( 通过用于对油面温度进行检测、显示和传输的油面温控器(6)与变压器温度远程监控器(7)相接，所述油面温控器(6)的输出端接冷却器驱动及保护器 ⑷。
2.按照权利要求1所述的数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于所述油面温控器(6)与变压器温度远程监控器(7)通过RS485总线、光纤或无线通信系统进行连接并通信。
3.按照权利要求1或2所述的数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于所述双电源自动切换保护器(1)包括与外部电源一(1-1)相接的稳压电路一(1-6)、与外部电源二 (1-2)相接的稳压电路二 (1-8)和与内部电源(1-5)相接的内部电源检测电路(1-10)， 所述外部电源一(1-1)通过接触器一(1-3)与内部电源(1-5)相接，所述外部电源二(1-2) 通过接触器二(1-4)与内部电源(1-5)相接，所述稳压电路一(1-6)、稳压电路二(1-8)和内部电源检测电路(1-10)均与控制器一(1-11)相接，所述控制器一(1-11)采集稳压电路一(1-6)、稳压电路二(1-8)和内部电源检测电路(1-10)所输出的信号并经过分析处理后输出相应的控制信号给与其相接的接触器驱动电路一(1-7)和接触器驱动电路二(1-9)， 所述接触器驱动电路一(1-7)与接触器一(1-3)相接并控制接触器一(1-3)的通电和断电，所述接触器驱动电路二(1-9)与接触器二(1-4)相接并控制接触器二(1-4)的通电和断电，所述控制器一(1-11)的输入端还接有与接触器一(1-3)相接且对接触器一(1-3)的线圈故障进行检测的接触器故障检测电路一(1-12)，所述控制器一(1-11)的输入端还接有与接触器二(1-4)相接且对接触器二(1-4)的线圈故障进行检测的接触器故障检测电路二(1-13)，所述控制器一(1-11)通过接在其输出端的输出外部电源一缺相、外部电源二缺相、接触器一的线圈故障、接触器二线圈故障和内部电源故障五种故障信号的故障信号输出电路(1-14)与数据集合电路(5)相接。
4.按照权利要求1或2所述的数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于所述绕组温度监视器( 包括用于检测变压器负载电流的三个电流互感器，与三个电流互感器相接的信号分时复用电路一 0-2)，与信号分时复用电路一(2-2)相接的交直流转换电路一 0-3)，以及与交直流转换电路一(2- 相接的放大电路一 0-4)，所述信号分时复用电路一 (2-2)和放大电路一(2-4)均与控制器二(2- 相接，所述控制器二 0-5)的输入端还接有用于对环境温度进行检测的数字温度传感器一(2-6)和用于对油面温度进行检测的数字温度传感器二 0-7)，所述控制器二(2- 采集数字温度传感器一 0-6)、数字温度传感器二(2-7)和三个电流互感器所输出的信号并经过分析处理后输出相应的控制信号给接在其输出端的用于对绕组温度进行显示的LED显示电路一 0-8)，所述控制器二(2-5)的输出端与数据集合电路( 相接并与数据集合电路( 通过1 通信方式进行通信。
5.按照权利要求1或2所述的数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于所述箱内温湿度控制器C3)包括用于对箱内温湿度进行检测的数字温湿度传感器(3-1)、与数字温湿度传感器(3-1)相接的控制器三(3- 和与控制器三(3- 相接且通过1 通信方式进行通信的控制器四(3-3)，所述控制器四(3- 的输入端接有用于选定温度控制参数的三位拨码开关一(3-41)和用于选定湿度控制参数的三位拨码开关二(3-42)，所述控制器四(3- 的输出端接有用于对箱内温度和湿度进行显示的LED显示电路二(3-5)，所述控制器四(3-3)通过光电隔离电路一(3-6)与排风扇相接并控制排风扇的工作，所述控制器四 (3-3)通过光电隔离电路二(3-7)与除湿器相接并控制除湿器的工作，所述控制器四(3-3) 通过光电隔离电路三(3-8)与数据集合电路( 相接。
6.按照权利要求1或2所述的数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于所述冷却器驱动及保护器(4)包括多个相同的驱动及保护电路模块，每个所述驱动及保护电路模块包括用于采集冷却器的电动机(4-9)三相电流的三个电流互感器，与三个电流互感器相接的信号分时复用电路二 G-2)，与信号分时复用电路二(4-2)相接的交直流转换电路二 G-3)，与交直流转换电路二(4- 相接的放大电路二 G-4)，所述信号分时复用电路二 (4-2)和放大电路二(4-4)均与控制器五(4- 相接，所述控制器五(4- 的输入端还接有用于选定冷却器的额定功率的三位拨码开关三G-6)，所述控制器五G-5)的输入端接油面温控器(6)的输出端，所述控制器五(4- 通过依次相接的光电隔离电路四(4-7)和三相晶闸管驱动电路(4-8)与电动机(4-9)相接并控制电动机G-9)的工作，所述控制器五 (4-5)采集放大电路二(4-4)所输出的信号并经过分析处理后输出启动过流、启动缺相、运行超载、运行缺相和电路故障五种故障信号给接在其输出端的控制器六(4-10)，所述控制器六G-io)的输入端接有用于输入本路冷却器驱动及保护器的序列编号的五位拨码开关(4-11)，所述控制器六(4-9)通过光电隔离电路五G-12)与数据集合电路(5)相接并进行通信。
7.按照权利要求1或2所述的数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于所述数据集合电路( 包括控制器七(5-1)，所述控制器七(5-1)分别与绕组温度监视器( 和油面温控器(6)相接并通过1 通信方式进行通信，所述控制器七(5-1)通过光电隔离电路六 (5-2)与冷却器驱动及保护器(4)和箱内温湿度控制器( 相接并以主从方式进行串行通
8.按照权利要求1或2所述的数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于所述油面温控器(6)包括用于对油面温度进行检测的数字温度传感器三(6-1)、与数字温度传感器三(6-1)相接的控制器八(6- 和与控制器八(6- 相接的数据存储电路一(6-3)，所述控制器八(6- 采集数字温度传感器三(6-1)所输出的信号并经过分析处理后输出相应的控制信号给接在其输出端的用于显示油面温度的LED显示电路三(6-4)、用于指示温控档的温控档指示灯(6- 和用于指示冷却器和数字温度传感器三(6-1)出现故障的故障指示灯(6-6)，所述控制器八(6-2)的输出端还接有超高温断电保护电路(6-7)和用于给冷却器驱动及保护器(4)输出开关信号的译码输出电路(6-8)，所述控制器八(6- 通过RS485 通信电路一(6-9)、光纤通信电路一(6-10)或无线通信电路一(6-11)与变压器温度远程监控器(7)相接并进行通信，所述控制器八(6-2)的输出端与数据集合电路( 相接并与数据集合电路( 通过1 通信方式进行通信。
9.按照权利要求8所述的数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于所述温控档指示灯(6- 包括温度达到A档温度的温控档指示灯一、温度达到B档温度的温控档指示灯二和温度达到C档温度的温控档指示灯三，其中10°C< A < 55°C，A+5°C< B < 70°C, B+5°C< C < 80°C ；所述故障指示灯(6-6)包括用于指示冷却器出现故障的故障指示灯一和用于指示数字温度传感器三(6-1)出现故障的故障指示灯二。
10.按照权利要求1或2所述的数字化变压器温度智能监控系统，其特征在于所述变压器温度远程监控器(7)包括控制器九(7-1)和与控制器九(7-1)相接的数据存储电路二(7-2)，所述控制器九(7-1)的输入端接有用于对系统参数进行设置的参数设定电路 (7-3)，所述控制器九(7-1)通过RS485通信电路二(7_4)、光纤通信电路二(7- 或无线通信电路二(7-1 与油面温控器(6)相接并进行通信，所述控制器九(7-1)的输出端接有用于播报故障信号的语音播报电路(7-6)和用于显示油面温度、设定参数和故障状态信息的LED显示电路四(7-7)和用于将控制器九(7-1)的输出端口扩展为32个的译码器电路(7-8)，所述控制器九(7-1)的输出端和译码器电路(7-8)的输出端均与32位三色发光管电路(7-9)相接，所述控制器九(7-1)的输出端还接有与控制器九(7-1)以1 通信方式进行通信的控制器十(7-10)，所述控制器十(7-10)的输入端接有输入该数字化变压器温度智能监控系统编号的四位拨码开关(7-11)，所述控制器十(7-1)的输出端接有用于为变电站综合自动化系统提供数字信号的通信电路(7-12)、用于为变电站综合自动化系统提供模拟信号的D/A转换电路(7-1 和用于显示绕组温度和箱内温湿度的LED显示电路五 (7-14)。
专利摘要本实用新型公开了一种数字化变压器温度智能监控系统，包括用于对双电源进行检测、切换和保护的双电源自动切换保护器，用于计算并显示绕组温度的绕组温度监视器，用于对箱内温湿度进行控制和显示的箱内温湿度控制器，以及冷却器驱动及保护器；双电源自动切换保护器的输出端接数据集合电路，绕组温度监视器、箱内温湿度控制器和冷却器驱动及保护器均与数据集合电路相接，数据集合电路通过用于对油面温度进行检测、显示和传输的油面温控器与变压器温度远程监控器相接，油面温控器的输出端接冷却器驱动及保护器。本实用新型设计合理，功能完备，控制精度高，智能化程度高，工作可靠性高，使用灵活方便，使用效果好，便于推广使用。
文档编号G01K1/02GK202018607SQ20112010412
公开日2011年10月26日 申请日期2011年4月11日 优先权日2011年4月11日
发明者刘佳英, 刘昕义, 孟永刚, 陈保朝, 马玉琳, 高爱祥 申请人:高爱祥