變壓器繞組的測(cè)溫裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種變壓器繞組的測(cè)溫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)油浸式電力變壓器而言，繞組溫度直接決定了電力變壓器的運(yùn)行安全和老化 率，因此，對(duì)繞組溫度準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)非常重要。在現(xiàn)有技術(shù)中，由于受絕緣處理上的制約，對(duì)繞組 溫度的測(cè)量通常采用熱模擬實(shí)驗(yàn)的方法間接測(cè)量，即根據(jù)變壓器套管上的電流互感器獲得 對(duì)應(yīng)副邊繞組的加熱電流，加熱電流流經(jīng)電熱元件使感溫介質(zhì)出現(xiàn)膨脹，從而利用電熱元 件附加位移帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)指示繞組溫度。但加熱電流在加熱過程中存在與外部的熱交換， 電熱元件的加熱效果會(huì)偏離整定值，使得繞組溫度表的指示值不能準(zhǔn)確反應(yīng)繞組溫度。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供變壓器繞組的測(cè)溫裝置，該變壓器繞組的 測(cè)溫裝置能夠準(zhǔn)確顯示繞組的溫度。
[0004] 本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0005] 第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種變壓器繞組的測(cè)溫裝置，包括主控芯片、 均與所述主控芯片連接的隔離轉(zhuǎn)換電路、輸出控制電路和調(diào)試電路，以及與所述輸出控制 電路連接的繞組溫度模擬顯示電路；
[0006] 所述調(diào)試電路包括儲(chǔ)存單元，所述儲(chǔ)存單元預(yù)存儲(chǔ)有待測(cè)變壓器的銅油溫差曲 線、額定容量、額定電壓和電流互感器額定電流比；
[0007] 所述隔離轉(zhuǎn)換電路包括相互獨(dú)立且均與所述主控芯片連接的油面溫度隔離轉(zhuǎn)換 電路、二次電流隔離轉(zhuǎn)換電路和實(shí)際加熱電流隔離轉(zhuǎn)換電路；
[0008] 所述變壓器繞組的測(cè)溫裝置還包括實(shí)際加熱電流反饋電路，所述實(shí)際加熱電流反 饋電路連接所述繞組溫度模擬顯示電路和所述實(shí)際加熱電流隔離轉(zhuǎn)換電路。
[0009] 結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其 中所述主控芯片為單片機(jī)STC12C5A60S2-LQFP44,所述單片機(jī)STC12C5A60S2-LQFP44的 ADCO (Analog to Digital Converter，模數(shù)變換器）引腳、ADCl引腳和ADC2引腳分別連接 所述實(shí)際加熱電流隔離轉(zhuǎn)換電路、油面溫度隔離轉(zhuǎn)換電路和二次電流隔離轉(zhuǎn)換電路，所述 單片機(jī) STC12C5A60S2-LQFP44 的 RxD (Receive Data，串口數(shù)據(jù)接收）引腳和 TxDCTransmit Data，串口數(shù)據(jù)發(fā)送）引腳連接所述調(diào)試電路。
[0010] 單片機(jī)STC12C5A60S2-LQFP44通過ADCO引腳、ADCl引腳和ADC2引腳分別接收 實(shí)際加熱電流隔離轉(zhuǎn)換電路、油面溫度隔離轉(zhuǎn)換電路和二次電流隔離轉(zhuǎn)換電路發(fā)送來的信 號(hào)，對(duì)這些接收到的信號(hào)進(jìn)行處理。
[0011] 結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第 二種可能的實(shí)施方式，其中所述實(shí)際加熱電流隔離轉(zhuǎn)換電路包括第一隔離芯片T1100、電阻 Rl、電阻R4、電阻R7、電容Cl和運(yùn)算放大器ARl ;
[0012] 所述第一隔離芯片TllOO的串行輸出正極引腳通過相互串聯(lián)的所述電阻R4和所 述電阻R7與所述運(yùn)算放大器ARl的同相端連接，所述電阻R4和所述電阻R7的公共連接點(diǎn) 通過所述電容Cl接地，所述第一隔離芯片TllOO的串行輸出正極引腳還通過所述電阻Rl 接地，所述第一隔離芯片串行輸出負(fù)極引腳接地，所述第一隔離芯片TllOO的正弦交變電 流輸入引腳連接所述實(shí)際加熱電流反饋電路，所述運(yùn)算放大器ARl的反相端與輸出端連接 構(gòu)成電壓跟隨器，所述運(yùn)算放大器ARl的輸出端連接所述單片機(jī)STC12C5A60S2-LQFP44的 ADCO引腳。
[0013] 實(shí)際加熱電流隔離轉(zhuǎn)換電路將實(shí)際加熱電流反饋給單片機(jī) STC12C5A60S2-LQFP44,單片機(jī)STC12C5A60S2-LQFP44比較計(jì)算出的加熱電流與實(shí)際加熱 電流，以便對(duì)實(shí)際加熱電流的大小進(jìn)行調(diào)整。
[0014] 結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第 三種可能的實(shí)施方式，其中所述實(shí)際加熱電流反饋電路包括電流互感器CT2,所述電流互感 器CT2連接所述第一隔離芯片TllOO芯片的正弦交變電流輸入引腳。
[0015] 通過電流互感器CT2,實(shí)際加熱電流信號(hào)從繞組溫度模擬顯示電路傳送到實(shí)際加 熱電流反饋電路。
[0016] 結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第 四種可能的實(shí)施方式，其中所述油面溫度隔離轉(zhuǎn)換電路包括第二隔離芯片T1100、電阻R2、 電阻R5、電阻R8、電容C2和運(yùn)算放大器AR2 ;
[0017] 所述第二隔離芯片TllOO的串行輸出正極引腳通過相互串聯(lián)的所述電阻R5和所 述電阻R8與所述運(yùn)算放大器AR2的同相端連接，所述電阻R5和所述電阻R8的公共連接 點(diǎn)通過所述電容C2接地，所述第二隔離芯片TllOO的串行輸出正極引腳還通過所述電阻 R2接地，所述第二隔離芯片TllOO的串行輸出負(fù)極引腳接地，所述第二隔離芯片TllOO的 正弦交變電流輸入引腳連接測(cè)量變壓器油的油面溫度的溫度傳感器，所述運(yùn)算放大器AR2 的反相端與輸出端連接構(gòu)成電壓跟隨器，所述運(yùn)算放大器AR2的輸出端連接所述單片機(jī) STC12C5A60S2-LQFP44 的 ADCl 引腳。
[0018] 油面溫度隔離轉(zhuǎn)換電路將油面溫度信號(hào)傳送給單片機(jī)STC12C5A60S2-LQFP44,單 片機(jī)STC12C5A60S2-LQFP44根據(jù)油面溫度信號(hào)和調(diào)試電路中預(yù)儲(chǔ)存的信息計(jì)算出繞組溫 度。
[0019] 結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第 五種可能的實(shí)施方式，其中所述二次電流隔離轉(zhuǎn)換電路包括電流互感器CT1、電阻R3、電阻 R6、電阻R9、電容C3和運(yùn)算放大器AR3 ;
[0020] 所述電流互感器CTl的初級(jí)線圈與變壓器的繞組二次側(cè)連接，所述電流互感器 CTl的次級(jí)線圈的一端通過相互串聯(lián)的所述電阻R6和所述電阻R9與所述運(yùn)算放大器AR3 的同相端連接，所述電流互感器CTl的次級(jí)線圈連接所述電阻R6的一端還通過所述電阻R3 與2. 5V直流電源連接，所述電流互感器CTl的次級(jí)線圈的另一端直接2. 5V直流電源，所述 運(yùn)算放大器AR3的反相端與輸出端連接構(gòu)成電壓跟隨器，所述運(yùn)算放大器AR3的輸出端連 接所述單片機(jī)STC12C5A60S2-LQFP44的ADC2引腳。
[0021] 二次電流隔離轉(zhuǎn)換電路將二次電流傳送給單片機(jī)STC12C5A60S2-LQFP44,以便計(jì) 算出繞組溫度。
[0022] 結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的 第六種可能的實(shí)施方式，其中所述調(diào)試電路包括的儲(chǔ)存單元為單片機(jī)SP232EEN，所述單片 機(jī)SP232EEN的TxD引腳連接所述單片機(jī)STC12C5A60S2-LQFP44的RxD引腳，所述單片機(jī) SP232EEN的RxD引腳連接所述單片機(jī)STC12C5A60S2-LQFP44的TxD引腳。
[0023] 根據(jù)單片機(jī)SP232EEN預(yù)存儲(chǔ)的待測(cè)變壓器的銅油溫差曲線、額定容量、額定電壓 和電流互感器額定電流比，可以計(jì)算出待測(cè)變壓器的額定二次電流，然后查詢出額定加熱 電流，進(jìn)而計(jì)算出額定二次電流與額定加熱電流的比值。根據(jù)該比值和測(cè)得的實(shí)際二次電 流可以計(jì)算出加熱電流，以便計(jì)算出待測(cè)變壓器的繞組溫度。
[0024] 結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第 七種可能的實(shí)施方式，其中所述輸出控制電路包括三極管Q1、三極管Q2、脈沖變壓器T、穩(wěn) 壓二極管、場(chǎng)效應(yīng)管Q3、橋式整流電路、電阻R10、電容C4、電阻Rll和分流電阻R12 ;
[0025] 所述三極管Ql的基極與所述三極管Q2的基極連接，所述三極管Ql和所述三極管 Q2的基極通過所述電阻RlO與所述單片機(jī)STC12C5A60S2-LQFP44的輸出引腳相連接，所述 三極管Ql的集電極連接24V直流電源，所述三極管Ql的發(fā)射極與所述三極管Q2的發(fā)射極 連接，所述三極管Q2的集電極接地，所述三極管Ql的發(fā)射極與所述三極管Q2的發(fā)射極的 公共連接點(diǎn)通過所述電容C4與所述脈沖變壓器T的初級(jí)線圈的一端連接，所述三極管Q2 的集電極與所述脈沖變壓器T的初級(jí)線圈的另一端連接；所述穩(wěn)壓二極管連接所述脈沖變 壓器T的次級(jí)線圈的兩端，所述脈沖變壓器T的次級(jí)線圈的一端通過所述電阻Rll與所述 場(chǎng)效應(yīng)管Q3的柵極連接，所述脈沖變壓器T的次級(jí)線圈的另一端與所述場(chǎng)效應(yīng)管Q3的源 極連接，所述場(chǎng)效應(yīng)管Q3的源極與柵極作為所述橋式整流電路的輸入端，所述橋式整流電 路的輸出端通過所述分流電阻R12與所述繞組溫度模擬顯示電路連接。
[0026] 單片機(jī)STC12C5A60S2-LQFP44計(jì)算得出的加熱電流和實(shí)際加熱電流反饋電路反 饋的實(shí)際加熱電流若不一樣，單片機(jī)STC12C5A60S2-LQFP44則通過輸出控制電路修正實(shí)際 加熱電流，以使繞組溫度表顯示的繞組溫度準(zhǔn)確。
[0027] 結(jié)合第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第 八種可能的實(shí)施方式，其中所述繞組溫度模擬顯示電路包括電熱元件和連接所述電熱元件 的繞組溫度表，所述電熱元件連接所述輸出控制電路。
[0028] 實(shí)際加熱電流加熱電熱元件，使得電熱元件的感溫介質(zhì)出現(xiàn)膨脹，利用感溫介質(zhì) 的膨脹移帶動(dòng)繞組溫度表的指針轉(zhuǎn)動(dòng)以顯示繞組溫度。
[0029] 本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)效果：本實(shí)用新型提供的變壓器繞組的測(cè)溫裝置設(shè)置 有實(shí)際加熱電流反饋電路和實(shí)際加熱電流隔離轉(zhuǎn)換電路，實(shí)際加熱電流反饋電路和實(shí) 際加熱電流隔離轉(zhuǎn)換電路能夠?qū)?shí)際加熱電流反饋給單片機(jī)STC12C5A60S2-LQFP44， 若單片機(jī)STC12C5A60S2-LQFP44計(jì)算出的加熱電流和實(shí)際加熱電流不同，則若單片機(jī) STC12C5A60S2-LQFP44修正實(shí)際加熱電流，以使繞組溫度表顯示的繞組溫度準(zhǔn)確。本實(shí)用新 型提供的變壓器繞組的測(cè)溫裝置能夠測(cè)量并顯示出較準(zhǔn)確的繞組溫度，避免了由于繞組測(cè) 溫不準(zhǔn)確導(dǎo)致變壓器不能正常工作和老化過快的情況，提高了變壓器的工作效率和壽命， 降低了變壓器的檢修維護(hù)成本。
【附圖說明】
[0030] 為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用 的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被 看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本