变压器的监测装置和变压器系统的制作方法

电气元件制品的制造及其应用技术1.本发明属于变压器技术领域，具体涉及一种变压器的监测装置和变压器系统。背景技术：2.随着输变电设备物联网的发展，变压器工作状态的参数较多，需要监测变压器的运行情况，以便使得变压器可以稳定地运行，在出现故障时可以较快地解决。现有的监测设备容易受到周围环境的影响，不易准确实时监测变压器的运行参数，安全水平低，安装和维护成本高，给变压器的监测带来不便。技术实现要素：3.本发明实施例的目的是提供一种变压器的监测装置和变压器系统，用以解决现有变压器监测设备容易受到周围环境的影响，安全水平低，安装和维护成本高，变压器监测不便的问题。4.第一方面，本发明实施例提供了一种变压器的监测装置，包括：5.多个检测传感器，用于检测变压器的运行状态参数，并根据所述运行状态参数发出第一信号；6.传输模组，所述检测传感器与所述传输模组通过lora无线通信连接，所述传输模组用于接收所述第一信号，并根据接收到的第一信号发出第二信号；7.电子设备，所述电子设备用于接收所述第二信号，所述电子设备根据接收到的第二信号获取变压器的运行状态参数。8.其中，所述检测传感器包括：9.电流传感器、温度传感器、湿度传感器、油位传感器、油压传感器、噪音传感器、振动传感器、漏电传感器、开关量传感器、释压器状态传感器和套管状态传感器中的至少一个；其中，10.所述电流传感器用于检测变压器的电流；11.所述温度传感器用于检测变压器的温度；12.所述湿度传感器用于检测变压器的湿度；13.所述油位传感器用于检测变压器的油位；14.所述油压传感器用于检测变压器的油压；15.所述噪音传感器用于检测变压器的噪音；16.所述振动传感器用于检测变压器的振动；17.所述漏电传感器用于检测变压器的漏电情况；18.所述开关量传感器用于检测变压器的调节开关的开关量；19.所述释压器状态传感器用于检测释压器的状态参数；20.所述套管状态传感器用于检测所述套管的状态参数。21.其中，所述温度传感器包括铂电阻温度传感器。22.其中，所述变压器上设置有用于调节变压器温度的温度调节装置、用于调节变压器内部湿度的湿度调节装置与用于检测变压器中油体的色谱检测装置中的至少一个，所述检测传感器还用于检测温度调节装置、湿度调节装置与色谱检测装置中至少一个装置的工作参数。23.其中，所述电子设备与所述传输模组通过4g无线通信连接，所述电子设备通过4g无线通信接收所述第二信号。24.其中，每个所述检测传感器至少具有一个点位地址，所述传输模组具有多个mac地址，每个所述检测传感器中的点位地址可与任意一个所述mac地址配置。25.其中，所述检测传感器包括：26.检测模块，所述检测模块用于检测变压器的运行状态参数；27.转换模块，所述转换模块用于将检测到的变压器的运行状态参数转化为所述第一信号；28.通信模块，所述通信模块与所述转换模块电连接，所述通信模块用于发送所述第一信号。29.其中，所述检测传感器还包括：30.隔离器，所述转换模块与所述通信模组之间连接有所述隔离器。31.其中，所述检测传感器还包括：32.稳压模组，所述稳压模组与所述转换模块电连接。33.第二方面，本发明实施例提供了一种变压器系统，包括上述实施例中所述的监测装置。34.在本发明实施例的变压器的监测装置中，通过多个检测传感器可以检测变压器的运行状态参数，并根据运行状态参数发出第一信号，检测传感器与传输模组通过lora无线通信连接，传输模组根据接收到的第一信号发出第二信号，电子设备根据接收到的第二信号获取变压器的运行状态参数。在应用过程中，可以将监测装置传感器安装在变压器上或变压器附近，以监测变压器的运行状态参数，通过无线lora与传输模组形成组网，提高采样精度及稳定性，无线lora的使用使得通讯连接效率大大提高，不受地形障碍的限制和影响，可以随时调整传感器数量，减少施工成本的同时降低了后期的维护成本，增加了系统可靠性，提高变压器安全水平，可以满足主网侧变压器智能终端的需求。附图说明35.图1为监测装置的一个连接示意图；36.图2为监测装置的另一个连接示意图；37.图3为监测装置的又一个连接示意图。38.附图标记39.检测传感器10；40.电流传感器11；温度传感器12；湿度传感器13；41.油位传感器14；油压传感器15；噪音传感器16；42.振动传感器17；漏电传感器18；开关量传感器19；43.释压器状态传感器20；套管状态传感器21；44.传输模组30；电子设备31；45.检测模块41；转换模块42；通信模块43；46.隔离器44；稳压模组45。具体实施方式47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。48.本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。49.下面结合附图1至图3所示，通过具体的实施例及其应用场景对本发明实施例提供的变压器的监测装置进行详细地说明。50.如图1至图3所示，本发明实施例的变压器的监测装置包括：多个检测传感器10、传输模组30与电子设备31，多个检测传感器10可以安装在变压器或距离变压器3米以内位置，多个检测传感器10可以用于检测变压器的运行状态参数，并根据运行状态参数发出第一信号，变压器的运行状态参数可以包括变压器中单个或多个器件结构、部件的状态参数。检测传感器10与传输模组30可以通过lora无线通信连接，传输模组30可以用于接收第一信号，传输模组30可以对接收的第一信号进行计算和分析，并根据接收到的第一信号发出第二信号，电子设备31可以用于接收第二信号，电子设备31根据接收到的第二信号获取变压器的运行状态参数。运行状态参数可以包括变压器中不同部件的状态参数，多个检测传感器10可以用来检测电流、温度、湿度、噪音、振动、漏电、开关量、释压器状态、套管状态、油位与油压中的至少一个。51.在本发明实施例的变压器的监测装置中，通过多个检测传感器10可以检测变压器的运行状态参数，并根据运行状态参数发出第一信号，检测传感器10与传输模组20通过lora无线通信连接，传输模组30根据接收到的第一信号发出第二信号，电子设备根据接收到的第二信号获取变压器的运行状态参数。在应用过程中，可以将监测装置传感器安装在变压器上或变压器附近，以监测变压器的运行状态参数，通过无线lora与传输模组30形成组网，提高采样精度及稳定性，无线lora的使用使得通讯连接效率大大提高，不受地形障碍的限制和影响，可以随时调整传感器数量，减少施工成本的同时降低了后期的维护成本，增加了系统可靠性，提高变压器安全水平，可以满足主网侧变压器智能终端的需求。52.在一些实施例中，如图2所示，检测传感器10可以包括：电流传感器11、温度传感器12、湿度传感器13、油位传感器14、油压传感器15、噪音传感器16、振动传感器17、漏电传感器18、开关量传感器19、释压器状态传感器20和套管状态传感器21中的至少一个。其中，电流传感器11用于检测变压器的电流，可以检测接地电流；温度传感器12用于检测变压器的温度，可以包括变压器中单个或多个器件结构、部件和位置的温度，比如油面温度、绕组温度等；湿度传感器13用于检测变压器的湿度，可以包括变压器中单个或多个器件结构、部件和位置的湿度；油位传感器14用于检测变压器的油位，比如，可以检测变压器主体中绝缘油的油位，以及其他具有绝缘油的器件中的油位；油压传感器15用于检测变压器的油压，比如，可以检测变压器主体中绝缘油的油压，以及其他具有绝缘油的器件中的油压；噪音传感器16用于检测变压器的噪音，可以包括变压器中单个或多个器件结构、部件的噪音；振动传感器17用于检测变压器的振动，可以包括变压器中单个或多个器件结构、部件的振动；漏电传感器18用于检测变压器的漏电情况，漏电传感器18可以用于检测变压器的铁心接地漏电流；开关量传感器19用于检测变压器的调节开关的开关量；释压器状态传感器20用于检测释压器的状态参数；套管状态传感器21用于检测所述套管的状态参数。电流传感器11的量程可以为3ma～21ma，温度传感器12的量程可以为-40℃-180℃。电流传感器可以采用硅压阻式芯片将电流信号转变为电压，再进行模数转换的传感器；温度传感器可以采用铂电阻输出电阻信号，转变为电压，再进行模数转换的传感器。53.可选地，温度传感器12包括铂电阻温度传感器，对于铂电阻型温度传感器，采用差分电路进行采集，充分保证了在复杂电磁环境及温度恶劣使用环境下都可进行高精度温度采集的良好性能。54.在本发明的实施例中，变压器上设置有用于调节变压器温度的温度调节装置、用于调节变压器内部湿度的湿度调节装置与用于检测变压器中油体的色谱检测装置中的至少一个，检测传感器10还用于检测温度调节装置、湿度调节装置与色谱检测装置中至少一个装置的工作参数。通过检测传感器10可以监测温度调节装置、湿度调节装置与色谱检测装置的工作状态。55.可选地，电子设备31与传输模组30可以通过4g无线通信连接，电子设备31通过4g无线通信接收第二信号。lora传输的频段范围在470mhz至510mhz之间，与4g频段完全不重合，确保了数据传输的稳定性，无线通讯的引入使得前期施工难度和后期维护成本大大降低，从而确保了对变压器工作状态及健康情况检测的经济性和时效性。以无线组网的方式进行数据传输和采集，无须布线，不再受地形和障碍物的影响，大大减少了人力成本、时间成本和物料成本，增强可靠性和可维护性的同时也减少了后期维护的成本。电子设备31与传输模组30之间，可以根据现场情况或要求，将4g传输方式更换成光纤、网线其他传输方式或协议，灵活性及适应性更强。56.可选地，每个检测传感器10至少具有一个点位地址，传输模组30具有多个mac地址，每个检测传感器10中的点位地址可与任意一个mac地址配置。每个检测传感器10中的点位地址可以通过lora无线与任意一个mac地址配置，配置灵活。传输模组30可以为主机，可以利用主机内mac地址可灵活分配的特性，可以通过调整、增加或减少每个传感器点位地址的方式来达到灵活增、减传感器数量的目的，突破传统有线连接点对点限制的屏障，适合于已建变电站的升级改造，进而推动变电站的智能化水平，为电力系统提供可靠数据，及时发现设备工作的异常，提供维护方案进行修复或更换设备，将危险消除在萌芽状态，减少经济损失，最大限度的保障维护人员的人身安全，具有广阔的应用前景和经济价值。57.在本发明的实施例中，如图3所示，检测传感器10可以包括：检测模块41、转换模块42与通信模块43，检测模块41可以用于检测变压器的运行状态参数，转换模块42可以用于将检测到的变压器的运行状态参数转化为第一信号，通信模块43与转换模块42可以电连接，通信模块43可以用于发送第一信号。通过检测模块41、转换模块42与通信模块43可以将检测到的变压器的运行状态参数发送至传输模组20。58.可选地，检测传感器10还可以包括：隔离器44，转换模块42与通信模组之间连接有隔离器44，转换模块42可以为模数转换模块，通过隔离器44可以减少干扰，可以将信号(比如开关量干节点信号)转换为0v或3.3v标准稳定的电压信号。59.检测传感器可以采用多输入输出端口的逻辑阵列单元，可以同时满足120路及以上信号的收集，保证变压器智能电子设备的信号及时有效地读取并进行计算分析，以保证变压器状态的准确评估，避免重大事故损坏。可以包括具有255路电流采集的智能组件模块，可以采用14位采样精度的双差分电路，分别实现各路信号隔离，不相互干扰，可以独立对电流信号进行处理，也可以多路一起处理，并保证读取数据可靠。通过对电流采集电路的差分线路结构设计优化，可以增加适当旁路电容器件对地滤波，以增强抗扰能力，增加有效采集距离，实现对变压器可靠的在线监测。60.可选地，检测传感器10还可以包括：稳压模组45，稳压模组45与转换模块42电连接。稳压模组45可以用于模数转换的参考基准，并进行压力、温度的数值计算。稳压模组45可以用于将4ma～20ma的电流信号转换为0-2.5v标准电压信号，通过稳压模组45可以使得信号更加稳定。61.检测传感器10可以包括rs485接口，rs485接口与转换模块42可以电连接，可以用于将经过转换模块42的电流信号、温度信号及开关量干节点信号等通过lora上传至主机，并最终通过4g通信传至电子设备。通信模块可以实现对电力变压器工作状态的在线实时监测，同时可以将采集到的各种信号数据以lora组网的形式传输给智能终端主机，可以经过主机内部边缘计算和分析，并最终通过4g传输到后台的电子设备。62.在应用过程中，集成的5路rs-485电路可支持mqtt协议、modbus协议，通过网络传输至监控平台，该电路采用内部光隔离设计，每路信号地实现物理隔离。lora射频原件可以通过并口通信与mcu单元进行全双工通信，将数据通过解调编码转换为470m-510m区间的射频信号在空间中传输，匹配低阻抗的电感原件减小驻波比并降低返回损耗，实现低功耗、高可靠的效果。检测传感器中的电流采集应用电路可以采用高速差分采样，搭配x型电容进行防干扰处理，实现可靠的14位ad转换。63.各种类型的传感器布置在电力变压器本体，可以对变压器运行中的各种相关参数进行采集，并经过lorawan无线组网方式，将数据信号传输至布置在50米内的传输模组30，比如智能终端主机，在主机内经过边缘计算的分析和整理后，再最终以4g方式传输至电子设备，比如后台监控平台，完成变压器运行状态的实时监测和诊断。监控平台可以24小时不间断监测智能终端主机采集的实时数据，动态显示各监测点监测数据，形成报表数据，工作人员可通过app访问监控平台，实时查看相应数据。64.本发明实施例提供一种变压器系统，包括上述实施例中所述的监测装置。具有上述实施例中监测装置的变压器系统，可以提高采集到的变压器运行参数的精度及稳定性，减少施工维护成本，增加可靠性，提高变压器安全水平。65.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。









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