專利名稱：變壓器多功能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力設(shè)施領(lǐng)域的--種變壓器多功能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
技術(shù)背景現(xiàn)在電力供應(yīng)都離不開(kāi)變壓器，變壓器在工作過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)各類自身 或人為破壞等故障， 一旦發(fā)生此類故障而又未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和維修將會(huì)給安全生 產(chǎn)帶來(lái)威脅和損失，如在上述情況發(fā)生前或同時(shí)能及時(shí)報(bào)警，那么其損失將會(huì) 大大減輕或完全避免。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種能夠在變壓器故障發(fā) 生前或同時(shí)能及時(shí)報(bào)警的變壓器多功能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 其技術(shù)方案包括(l)在變壓器主回路中，高壓端分別安裝有高壓電流互感器，低壓端分別 安裝有低壓電流互感器；(2)變壓器主回路中設(shè)有三路跌落開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)電路，分 別是由光耦與二極管并聯(lián)再與電阻串聯(lián)組成，其中光耦的輸出端連接至信號(hào)處 理與發(fā)送電路中的單片機(jī)的I/0端口； (3)高、低壓端過(guò)電流監(jiān)測(cè)電路均為三 路電阻分別串聯(lián)二極管后并聯(lián)，然后連接電容、電阻和二極管、光耦，光耦的 輸岀端連接至信號(hào)處理與發(fā)送電路中的單片機(jī)的I/0端口； (4)高壓端缺相監(jiān)測(cè) 電路為三路鄰相監(jiān)測(cè)電路，均由光耦與二極管并聯(lián)再與電阻串聯(lián)組成，光耦的 輸出瑞連接至信號(hào)處理與發(fā)送電路中的單片機(jī)的I/0端口； (5)低壓端缺相監(jiān)測(cè) 電路，由三路分別連接低壓端的光耦與二極管并聯(lián)再與電阻串聯(lián)，分別由光耦 的輸岀端連接至信號(hào)處理與發(fā)送電路中的單片機(jī)的I/0端口； (6)電源電路是由變壓器與二極管連接成全波整流電路，充電電池串聯(lián)電阻組成充電電路，穩(wěn)壓集成電路連接電容組成穩(wěn)壓電路；(7)變壓器溫度過(guò)高、變壓器油位和防撬震 動(dòng)監(jiān)測(cè)電路包括由可調(diào)電阻、熱敏電阻和電阻串聯(lián)，三極管的基極連接熱敏 電阻和電阻之間，三極管的集電極連接光耦與二極管，光耦的輸出端連接至信號(hào)處理與發(fā)送電路中的單片機(jī)的i/o端口組成溫度過(guò)高監(jiān)測(cè)電路，由電阻、可調(diào)電阻和震動(dòng)傳感器串聯(lián)，三極管的基極連接震動(dòng)傳感器和電阻，三極管的集電 極連接光耦與二極管，光耦的輸出端連接至信號(hào)處理與發(fā)送電路中的單片機(jī)的 1/0端口組成防撬震動(dòng)監(jiān)測(cè)電路，由電阻、油位傳感器和電阻串聯(lián)，三極管的基 極連接油位傳感器和電阻，三極管的集電極連接光耦與二極管，光耦的輸出端 連接至信號(hào)處理與發(fā)送電路中的單片機(jī)的I/0端口組成油位監(jiān)測(cè)電路；(8)信號(hào) 處理與發(fā)送電路，是以單片機(jī)為核心，包括I/0輸入端口，電容串聯(lián)電阻組成的 復(fù)位電路，晶振連接單片機(jī)組成時(shí)鐘電路，無(wú)線數(shù)字發(fā)射模塊和發(fā)射天線連接單片機(jī)，穩(wěn)壓集成電路連接電容組成單片機(jī)的的穩(wěn)壓電路；(9)數(shù)據(jù)接收、儲(chǔ) 存、顯示和報(bào)警電路，無(wú)線數(shù)字接收模塊和接收天線直接連接電腦串口，變壓 器與二極管連接成全波整流電路，穩(wěn)壓集成電路連接電容組成穩(wěn)壓電路。所述的無(wú)線數(shù)字發(fā)射和接收模塊包括GPS、 GSM或CDMA數(shù)據(jù)傳輸方式。 本發(fā)明采用GSM或GPS或CDMA為媒介無(wú)線傳輸信號(hào)，終端采用電腦顯 示并記錄被控?cái)?shù)據(jù)。具有監(jiān)測(cè)范圍寬泛，實(shí)用功能齊備，可以滿足各種供電系 統(tǒng)中變壓器的斷電、過(guò)載、缺相、溫度、油壓、防盜和遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸?shù)缺O(jiān)測(cè)需 要。


附圖列舉了一種實(shí)施例的電路原理圖。其中圖l是變壓器主回路，BL是電力變壓器，Bl、 B2、 B3是跌落開(kāi)關(guān)，Ll、L2、 L3是高壓電流互感器；L4、 L5、 L6低壓電流互感器；圖2a、 2b、 2c分別是三只跌落開(kāi)關(guān)Bl、 B2、 B3的監(jiān)測(cè)電路； 圖3a是高壓端過(guò)電流監(jiān)測(cè)電路，圖3b是低壓端過(guò)電流監(jiān)測(cè)電路； 圖4a是A、 B相監(jiān)測(cè)電路，圖4b是B、 C相監(jiān)測(cè)電路，圖4c是C、 A相監(jiān)測(cè)電路；圖5是低壓端缺相監(jiān)測(cè)電路； 圖6是電源電路；圖7是變壓器溫度過(guò)高、變壓器油位和防撬震動(dòng)監(jiān)測(cè)電路；圖8是信號(hào)處理與發(fā)送電路；圖9是數(shù)據(jù)接收、儲(chǔ)存、顯示和報(bào)警電路。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖就其電路結(jié)構(gòu)和工作原理作進(jìn)一步描述 圖1是主回路，圖中三相高壓輸電線A、 B、 C經(jīng)三只跌落開(kāi)關(guān)B1、 B2、 B3連接電力變壓器BL，在跌落開(kāi)關(guān)的A，、 B，、 C，側(cè)穿裝有三只高壓電流互感 器L1、 L2、 L3;電力變壓器BL的低壓端穿裝有三只低壓電流互感器L4、 L5、 L6，低壓輸出為三相四線a、 b、 c、 n， n是零線。圖2是跌落開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)電路，圖中圖2a、 2b、 2c分別是三只跌落開(kāi)關(guān)Bl、 B2、 B3的監(jiān)測(cè)電路，圖2a由光耦Gl與二極管Dl并聯(lián)再與電阻Rl、 R2串聯(lián) 組成，光耦Gl的輸出端1連接至圖8單片機(jī)IC3的I/O 口 1端；圖2b由光耦 G2與二極管D2并聯(lián)再與電阻R3、 R4串聯(lián)組成，光耦G2的輸出端2連接至圖 8單片機(jī)IC3的I/O 口 2端；圖2c由光耦G3與二極管D3并聯(lián)再與電阻R5、 R6串聯(lián)組成，光耦G3的輸出端3連接至圖8單片機(jī)IC3的I/O 口 3端；圖中A、A，、 B、 B，、 C、 C，連接至圖1。圖3是高、低壓端過(guò)電流監(jiān)測(cè)電路，圖中圖3a是高壓端過(guò)電流監(jiān)測(cè)電路， 由電阻R7串聯(lián)二極管D4、電阻R8串聯(lián)二極管D5、電阻R9串聯(lián)二極管D6， 二極管D4、D5、D6的負(fù)極連接在一起后連接電容C1、電阻RIO，可調(diào)電阻Rll 連接電阻RIO、 二極管D7并聯(lián)光耦G4,光耦G4的輸出端4連接至圖8單片機(jī) IC3的1/0 口 4端組成；圖3b是低壓端過(guò)電流監(jiān)測(cè)電路，由電阻R12串聯(lián)二極 管D8、電阻R13串聯(lián)二極管D9、電阻R14串聯(lián)二極管DIO， 二極管D8、 D9、 D10的負(fù)極連接在一起后連接電容C2、電阻R15，可調(diào)電阻R16連接電阻R15、 二極管Dll并聯(lián)光耦G5，光耦G5的輸出端5連接至圖8單片機(jī)IC3的I/O 口 5 端組成；圖中T1——T8連接至圖l。圖4是高壓端缺相監(jiān)測(cè)電路，圖中圖4a是A、 B相監(jiān)測(cè)電路，由光耦G6 與二極管D12并聯(lián)再與電阻R17、 R18串聯(lián)組成，光耦G6的輸出端6連接至圖 8單片機(jī)IC3的I/O 口 6端；圖4b是B、 C相監(jiān)測(cè)電路，由光耦G7與二極管D13 并聯(lián)再與電阻R19、 R20串聯(lián)組成，光耦G7的輸出端7連接至圖8單片機(jī)IC3 的I/0口7端；圖4c是C、 A相監(jiān)測(cè)電路，由光耦G8與二極管D14并聯(lián)再與電 阻R21、 R22串聯(lián)組成，光耦G8的輸出端8連接至圖8單片機(jī)IC3的I/O 口 8 端；圖中A、 B、 C、連接至圖1。圖5是低壓端缺相、過(guò)壓監(jiān)測(cè)電路，由光耦G9與二極管D15并聯(lián)再與電 阻R23串聯(lián)，光耦G9的輸出端9連接至圖8單片機(jī)IC3的I/O 口 9端；由光耦 G10與二極管D16并聯(lián)再與電阻R24串聯(lián)，光耦G10的輸出端10連接至圖8 單片機(jī)IC3的1/0 口 IO端；由光耦Gll與二極管D17并聯(lián)再與電阻R25串聯(lián)，光耦Gll的輸出端11連接至圖8單片機(jī)IC3的I/O 口 11端；圖中a、 b、 c、 n連接至圖1。圖6是電源電路，圖中變壓器BY1與二極管D24、 D25連接成全波整流 電路，充電電池DC串聯(lián)電阻R40組成充電電路，穩(wěn)壓集成電路IC1 (7812)連 接電容C3、 C4組成穩(wěn)壓電路。變壓器BYl的a、 b兩端連接到圖l，電源電路 的輸出Vcc。圖7是變壓器溫度過(guò)高、變壓器油位和防撬震動(dòng)監(jiān)測(cè)電路。由電阻R32、可 調(diào)電阻R33、熱敏電阻R34和電阻R35串聯(lián)，三極管BG1的基極連接熱敏電阻 R34和電阻R35，三極管BG1的集電極連接光耦G15與二極管D21，光耦G15 的輸出端15連接至圖8單片機(jī)IC3的I/O 口 15端組成溫度過(guò)高監(jiān)測(cè)電路；由電 阻R36、可調(diào)電阻R37和震動(dòng)傳感器ZD串聯(lián)，三極管BG2的基極連接油位傳 感器ZD和可調(diào)電阻R37，三極管BG2的集電極連接光耦G16與二極管D22， 光耦G16的輸出端16連接至圖8單片機(jī)IC3的I/O 口 16端組成防撬震動(dòng)監(jiān)測(cè)電 路；由電阻R38、油位傳感器YW和電阻R39串聯(lián)，三極管BG3的基極連接油 位傳感器YW和電阻R39，三極管BG3的集電極連接光耦G17與二極管D23， 光耦G17的輸出端17連接至圖8單片機(jī)IC3的I/O 口 17端組成油位監(jiān)測(cè)電路； 電路中Vcc連接至圖6。圖8是信號(hào)處理與發(fā)送電路，IC3是單片機(jī)(89S51 )， 1——17是I/O輸入 口 ，電容C5串聯(lián)電阻R50組成IC3的復(fù)位電路，晶振TX連接IC3提供基準(zhǔn)時(shí) 鐘，IC4是數(shù)字發(fā)射模塊，IC3連接IC4;穩(wěn)壓集成電路IC2 (7805)連接電容 C6、 C7組成IC3的穩(wěn)壓電路，Vcc連接至圖6; TX1是發(fā)射天線。圖9是數(shù)據(jù)接收、儲(chǔ)存、顯示和報(bào)警電路；數(shù)字接收模塊IC6直接連接電腦PC串口 ；變壓器BY2與二極管D27、 D28連接成全波整流電路，穩(wěn)壓集成 電路IC5 (7812)連接電容C8、 C9組成穩(wěn)壓電路;TX2是接收天線。變壓器BY1 的M、 N兩端連接220V電源。 工作原理1、 跌落開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)電路原理結(jié)合圖1和圖2a，圖2a中A、 A，并聯(lián)在跌落 開(kāi)關(guān)B1兩端，跌落開(kāi)關(guān)正常時(shí)A、 A'兩端無(wú)電位差，光耦G1不導(dǎo)通，即無(wú)負(fù) 信號(hào)輸出；當(dāng)?shù)溟_(kāi)關(guān)跌落損壞時(shí)A、 A'兩端出現(xiàn)電位差，光耦G1導(dǎo)通，即負(fù) 信號(hào)輸出，向圖8中IC3發(fā)送故障信號(hào)；圖2b、圖2c同理。2、 高、低壓端過(guò)電流監(jiān)測(cè)電路原理結(jié)合圖l和圖3a，圖中圖3a是高 壓端過(guò)電流監(jiān)測(cè)電路，圖中T1、 T2、 T3、 T7連接圖1的高壓電流互感器L1、 L2、 L3，其輸出電流經(jīng)電阻R7、 R8、 R9限流經(jīng)串聯(lián)^二極管D4、 D5、 D6， 由電容C1濾波、電阻RIO，可調(diào)電阻Rll調(diào)節(jié)設(shè)定值傳送給光耦G4，當(dāng)互感 器L1、 L2、 L3的電流正常時(shí)，光耦G4不導(dǎo)通，如電流超過(guò)設(shè)定值時(shí)光耦G4 導(dǎo)通，向圖8中IC3發(fā)送故障信號(hào)；圖3b同理。3、 高壓端缺相監(jiān)測(cè)電路結(jié)合圖l和圖4a，圖中A、 B連接圖l，監(jiān)測(cè) A、 B兩相，其電壓經(jīng)電阻R17、 R18限流，二極管D12整流傳送給光耦G6, 當(dāng)A、 B兩相電壓正常時(shí)光耦G6導(dǎo)通并向圖8中IC3發(fā)送正常信號(hào)；當(dāng)A、 B 兩相電壓降低時(shí)光耦G6截至并向圖8中IC3發(fā)送故障信號(hào)；圖4b、圖4c同理。4、 低壓端缺相監(jiān)測(cè)電路結(jié)合圖1和圖5;圖中a、 b、 c、 n連接圖1， 其電壓經(jīng)電阻R23、 R24、 R25限流，二極管D15、 D16、 D17整流并分別傳送 給光耦G9、 GIO、 Gll，以分別監(jiān)測(cè)a、 b、 c三相電壓；當(dāng)a、 b、 c三相電壓均 正常時(shí)，光耦G9、 GIO、 G11均導(dǎo)通并向圖8中IC3發(fā)送正常信號(hào)；當(dāng)a、 b、 c三相電壓由其中某相缺少時(shí)，其相應(yīng)的光耦G9或G10或Gll就會(huì)截至并向圖8中IC3發(fā)送相應(yīng)的故障信號(hào)；5、 電源電路，結(jié)合圖1和圖6，圖6中a、b連接圖l，其電壓380V經(jīng)變 壓器BY1降壓，二極管D24、 D25整流，整流后的直流電， 一路經(jīng)電阻R40向 充電電池DC充電，另一路經(jīng)由穩(wěn)壓集成電路IC1 (7812)連接電容C3、 C4組 成穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓向各電路提供電源Vcc。如出現(xiàn)停電時(shí)充電電池DC的能源經(jīng)二 極管D26向電路提供能源。6、 變壓器溫度過(guò)高、變壓器油位和防撬震動(dòng)監(jiān)測(cè)電路，結(jié)合圖7，圖中 溫度過(guò)高由電阻R32、可調(diào)電阻R33、熱敏電阻R34和電阻R35串聯(lián)，向三極 管BG1提供基極電位，溫度低于正常值時(shí)，熱敏電阻R34呈高阻抗，三極管 BG1不導(dǎo)通光耦G15的輸出端截至，當(dāng)溫度超出額定值時(shí)，熱敏電阻R34呈低 阻抗，三極管BG1導(dǎo)通光耦G15的輸出端輸出低電位并向圖8中單片機(jī)IC3的 1/0口 15端傳送溫度過(guò)高信號(hào)；防撬震動(dòng)監(jiān)測(cè)電路，由電阻R36、可調(diào)電阻R37 和震動(dòng)傳感器ZD串聯(lián)，向三極管BG2提供基極電位，無(wú)震動(dòng)時(shí)，震動(dòng)傳感器 ZD呈低阻抗，三極管BG2不導(dǎo)通光耦G16的輸出端截至，當(dāng)出現(xiàn)震動(dòng)時(shí)，震 動(dòng)傳感器ZD呈高阻抗，三極管BG2導(dǎo)通光耦G16的輸出端輸出低電位并向圖 8中單片機(jī)IC3的I/0 口 16端傳送出現(xiàn)震動(dòng)信號(hào)；油位傳感電路，由電阻R38、 油位傳感器YW和電阻R39串聯(lián)，向三極管BG3提供基極電流，當(dāng)變壓器油面 正常時(shí)，油位傳感器YW截至，三極管BG3不導(dǎo)通光耦G17的輸出端截至，當(dāng) 出現(xiàn)變壓器缺油時(shí)，油位傳感器YW導(dǎo)通，三極管BG3導(dǎo)通光耦G17的輸出端 輸出低電位并向圖8中單片機(jī)IC3的I/O 口 17端傳送出現(xiàn)故障信號(hào)。7、 信號(hào)處理與發(fā)送電路，結(jié)合圖8，圖中IC3是單片機(jī)(89S51)， 1——17是I/0輸入口，電容C5串聯(lián)電阻R50組成IC3的復(fù)位電路，晶振TX連接IC3 提供基準(zhǔn)時(shí)鐘。IC3的I/0輸入口 1——17接受各電路信號(hào)并傳送給數(shù)字發(fā)射模 塊IC4，由IC4發(fā)射。穩(wěn)壓集成電路IC2 (7805)連接電容C6、 C7組成IC3的 穩(wěn)壓電路，Vcc連接至圖6; TX1是發(fā)射天線。8、數(shù)據(jù)接收、儲(chǔ)存、顯示和報(bào)警電路；結(jié)合圖9，圖中數(shù)字接收模塊IC6 直接連接電腦PC串口 ；變壓器BY2與二極管D27、 D28連接成全波整流電路， 穩(wěn)壓集成電路IC5 (7812)連接電容C8、 C9組成穩(wěn)壓電路向接收模塊IC6提供 電源;TX2是接收天線。變壓器BY1的M、 N兩端連接220V電源。
權(quán)利要求
1. 一種變壓器多功能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括(1)在變壓器主回路中，高壓端分別安裝有高壓電流互感器，低壓端分別安裝有低壓電流互感器；(2)變壓器主回路中設(shè)有三路跌落開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)電路，分別是由光耦與二極管并聯(lián)再與電阻串聯(lián)組成，其中光耦的輸出端連接至信號(hào)處理與發(fā)送電路中的單片機(jī)的I/O端口；(3)高、低壓端過(guò)電流監(jiān)測(cè)電路均為三路電阻分別串聯(lián)二極管后并聯(lián)，然后連接電容、電阻和二極管、光耦，光耦的輸出端連接至信號(hào)處理與發(fā)送電路中的單片機(jī)的I/O端口；(4)高壓端缺相監(jiān)測(cè)電路為三路鄰相監(jiān)測(cè)電路，均由光耦與二極管并聯(lián)再與電阻串聯(lián)組成，光耦的輸出端連接至信號(hào)處理與發(fā)送電路中的單片機(jī)的I/O端口；(5)低壓端缺相監(jiān)測(cè)電路，由三路分別連接低壓端的光耦與二極管并聯(lián)再與電阻串聯(lián)，分別由光耦的輸出端連接至信號(hào)處理與發(fā)送電路中的單片機(jī)的I/O端口；(6)電源電路是由變壓器與二極管連接成全波整流電路，充電電池串聯(lián)電阻組成充電電路，穩(wěn)壓集成電路連接電容組成穩(wěn)壓電路；(7)變壓器溫度過(guò)高、變壓器油位和防撬震動(dòng)監(jiān)測(cè)電路包括由可調(diào)電阻、熱敏電阻和電阻串聯(lián)，三極管的基極連接熱敏電阻和電阻之間，三極管的集電極連接光耦與二極管，光耦的輸出端連接至信號(hào)處理與發(fā)送電路中的單片機(jī)的I/O端口組成溫度過(guò)高監(jiān)測(cè)電路，由電阻、可調(diào)電阻和震動(dòng)傳感器串聯(lián)，三極管的基極連接震動(dòng)傳感器和電阻，三極管的集電極連接光耦與二極管，光耦的輸出端連接至信號(hào)處理與發(fā)送電路中的單片機(jī)的I/O端口組成防撬震動(dòng)監(jiān)測(cè)電路，由電阻、油位傳感器和電阻串聯(lián)，三極管的基極連接油位傳感器和電阻，三極管的集電極連接光耦與二極管，光耦的輸出端連接至信號(hào)處理與發(fā)送電路中的單片機(jī)的I/O端口組成油位監(jiān)測(cè)電路；(8)信號(hào)處理與發(fā)送電路，是以單片機(jī)為核心，包括I/O輸入端口，電容串聯(lián)電阻組成的復(fù)位電路，晶振連接單片機(jī)組成時(shí)鐘電路，無(wú)線數(shù)字發(fā)射模塊和發(fā)射天線連接單片機(jī)，穩(wěn)壓集成電路連接電容組成單片機(jī)的的穩(wěn)壓電路；(9)數(shù)據(jù)接收、儲(chǔ)存、顯示和報(bào)警電路，無(wú)線數(shù)字接收模塊和接收天線直接連接電腦串口，變壓器與二極管連接成全波整流電路，穩(wěn)壓集成電路連接電容組成穩(wěn)壓電路。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器多功能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的無(wú)線數(shù)字發(fā)射和接收模塊包括GPS、 GSM或CDMA數(shù)據(jù)傳輸方式。
全文摘要
本發(fā)明涉及電力設(shè)施領(lǐng)域的一種變壓器多功能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在變壓器主回路中，高壓端安裝有高壓電流互感器L1、L2、L3以監(jiān)測(cè)其輸入電流；低壓端安裝有低壓電流互感器L4、L5、L6以監(jiān)測(cè)其負(fù)載電流。變壓器主回路中還設(shè)有跌落開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)電路；高、低側(cè)過(guò)電流監(jiān)測(cè)電路；高壓電壓是否缺相監(jiān)測(cè)電路；低壓電壓是否缺相監(jiān)測(cè)電路。系統(tǒng)還具有變壓器溫度過(guò)高、封蓋被撬和震動(dòng)監(jiān)測(cè)電路。本發(fā)明采用GSM或GPS或CDMA為媒介無(wú)線傳輸信號(hào)，終端采用電腦顯示并記錄被控?cái)?shù)據(jù)。具有監(jiān)測(cè)范圍寬泛，實(shí)用功能齊備，可以滿足各種供電系統(tǒng)中變壓器的斷電、過(guò)載、缺相、溫度、油壓、防盜和遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸?shù)缺O(jiān)測(cè)需要。
文檔編號(hào)G01R31/327GK101256211SQ20081001490
公開(kāi)日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2008年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者劉仁臣, 王炳國(guó) 申請(qǐng)人:劉仁臣