CN103954372A - 一种油浸式变压器过热报警电路系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油浸式变压器过热报警电路系统，包括感应单元、整流滤波单元、比较单元、报警单元、热敏电阻RT和电源S；所述感应单元包括相互串联的电流互感器TA1和电流互感器TA2，所述整流滤波单元包括依次串联的二极管VD1、电阻R1以及极性电容C1，感应单元与整流滤波单元围成一个封闭的回路；所述比较单元包括运算放大器U1、三极管VT1和三极管VT2，所述运算放大器U1的正极输入端与热敏电阻RT连接，所述报警单元包括扬声器HA，扬声器HA的一端与三极管VT2的发射极连接。本发明采用上述结构，能够及时得知变压器油温过高的情况，以便对其采取相应的措施，提高变压器的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及变压器领域，具体是一种油浸式变压器过热报警电路系统。
背景技术
变压器是一种常见的电力设备，在线路中起着升压或降压的作用，是电力行业不可或缺的设备。变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯，主要功能有电压变换、电流变换、阻抗变换、稳压等。按用途可以分为配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器等。油浸式变压器主要由铁芯、绕组、油箱、油枕、绝缘套管、分接开关和气体继电器等组成，在大容量的变压器中，为使铁芯损耗发出的热量能够被绝缘油在循环时充分带走，以达到良好的冷却效果，常在铁芯中设置冷却流道。油浸式变压器中的绝缘油温度不能太高，否则不仅起不到降温的作用，还导致变压器的温度不能及时散去而影响变压器的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油浸式变压器过热报警电路系统，解决油浸式变压器在油温过高时，无法及时发出报警提醒，进而影响变压器的工作效率的问题。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案实现：一种油浸式变压器过热报警电路系统，包括感应单元、整流滤波单元、比较单元、报警单元、热敏电阻RT和电源S；
所述感应单元包括相互串联的电流互感器TA1和电流互感器TA2，所述整流滤波单元包括依次串联的二极管VD1、电阻R1以及极性电容C1，感应单元与整流滤波单元围成一个封闭的回路，电流互感器TA1与二极管VD1串联，电流互感器TA2与二极管VD1串联，所述电流互感器TA1与二极管VD1的连接端接地，所述极性电容C1的两端并联有电阻R2；
所述比较单元包括运算放大器U1、三极管VT1和三极管VT2，所述运算放大器U1的正极输入端与热敏电阻RT连接，热敏电阻RT的另一端接地，所述运算放大器U1的负极输入端与极性电容C1的正极连接，所述运算放大器U1的信号输出端依次串联电阻R4和三极管VT1，电阻R4与三极管VT1的基极连接，三极管VT1的发射极接地，且三极管VT1的基极与发射极之间连接有电容C2，所述三极管VT1的集电极与三极管VT2的基极连接，三极管VT2的集电极通过串接电阻R3与运算放大器U1的正极输入端连接，运算放大器U1的正电源端与电源S的正极连接，运算放大器U1的负电源端接地，所述三极管VT1的集电极还与电源S的正极连接；
所述报警单元包括扬声器HA，扬声器HA的一端与三极管VT2的发射极连接，另一端接地，所述三极管VT1的发射极与三极管VT2的发射极连接。
进一步地，作为优选方案，所述运算放大器U1的信号输出端连接有串联的二极管VD2和发光二极管VL，二极管VD2的阳极与运算放大器U1的信号输出端连接，二极管VD2的阴极与发光二极管VL的阳极连接，发光二极管VL的阴极接地。
进一步地，作为优选方案，所述运算放大器U1的型号为uA741。
进一步地，作为优选方案，所述二极管VD1采用的型号为IN4001。
进一步地，作为优选方案，所述电阻R1的阻值为10KΩ，电阻R2的阻值为10KΩ，电阻R3的阻值为10KΩ，电阻R4的阻值为3.3KΩ。
进一步地，作为优选方案，所述极性电容C1的容值为100μF，电容C2的容值为0.01μF。
进一步地，作为优选方案，所述热敏电阻RT的型号为0.5KΩ（25℃）1/8W。
进一步地，作为优选方案，所述三极管VT1的型号为3DG12，三极管VT2的型号为3AX81。
进一步地，作为优选方案，所述扬声器HA的型号为8Ω 1/2W。
进一步地，作为优选方案，所述电源S的额定电压为9V。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本发明通过电流互感器在变压器的二次侧感应出交流电压，然后在整流滤波单元的作用下，使运算放大器U1的负极输入端具有一定的电位，而运算放大器U1的正极输入端在热敏电阻RT的作用下也具有一定的电位，热敏电阻RT浸没在变压器的冷却油中，随着油温的升高，热敏电阻RT的阻值增大，并逐渐使运算放大器U1的正极输入端的电位大于负极输入端的电位，从而使运算放大器U1的信号输出端输出高电平，三极管VT1、VT2导通，扬声器HA发声，实现报警，提示操作人员油温过高，应检查变压器的负荷大小以及冷却油的温度，检查温度计本身是否失灵，从而采取相应的措施，避免变压器的工作效率受到影响。
附图说明
图1为本发明的实施例1的电路结构示意图；
图2为本发明的实施例2的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1所示，本实施例所述的一种油浸式变压器过热报警电路系统，包括感应单元、整流滤波单元、比较单元、报警单元、热敏电阻RT和电源S。工作的时候，热敏电阻RT浸没在冷却油中，随着油温的升高，热敏电阻RT的阻值也不断增大。
本实施例的感应单元包括相互串联的电流互感器TA1和电流互感器TA2，整流滤波单元包括依次串联的二极管VD1、电阻R1以及极性电容C1，感应单元与整流滤波单元围成一个封闭的回路，电流互感器TA1与二极管VD1串联，电流互感器TA2与二极管VD1串联，电流互感器TA1与二极管VD1的连接端接地，极性电容C1的两端并联有电阻R2。工作的时候，电流互感器TA1、TA2设置在变压器的二次侧，并感应出交流电压，二极管VD1对感应出的交流电压进行整流处理，电阻R1和极性电容C1对整流后的电压进行滤波。
本实施例的比较单元包括运算放大器U1、三极管VT1和三极管VT2，运算放大器U1的正极输入端与热敏电阻RT连接，热敏电阻RT的另一端接地，运算放大器U1的负极输入端与极性电容C1的正极连接，运算放大器U1的信号输出端依次串联电阻R4和三极管VT1，电阻R4与三极管VT1的基极连接，三极管VT1的发射极接地，且三极管VT1的基极与发射极之间连接有电容C2，三极管VT1的集电极与三极管VT2的基极连接，三极管VT2的集电极通过串接电阻R3与运算放大器U1的正极输入端连接，运算放大器U1的正电源端与电源S的正极连接，运算放大器U1的负电源端接地，三极管VT1的集电极还与电源S的正极连接。电源S主要为运算放大器U1、三极管VT1及三极管VT2供电，可以设置开关来实现供电线路的通断。
本实施例的报警单元包括扬声器HA，扬声器HA的一端与三极管VT2的发射极连接，另一端接地，三极管VT1的发射极与三极管VT2的发射极连接。
本实施例的工作原理：首先，电流互感器TA1、TA2在变压器的二次侧感应出交流电压，二极管VD1对该交流电压进行整流处理，经整流后的电压再经过电阻R1、极性电容C1的滤波处理，使运算放大器U1的负极输入端具有一定的电位，而热敏电阻RT随着油温的升高，阻值不断地增大，当油温高过正常油温一定值时（该值可根据需要设定），运算放大器U1正极输入端的电位高于负极输入端的电位，从而使运算放大器U1的信号输出端输出高电平，进而使三极管VT1、VT2导通，扬声器HA发声，实现报警。
本实施例中各个器件选择的型号或参数如下：
运算放大器U1：uA741；
二极管VD1：IN4001；
电阻R1：10KΩ，电阻R2：10KΩ，电阻R3：10KΩ，电阻R4：3.3KΩ；
极性电容C1：100μF，电容C2：0.01μF；
热敏电阻RT：0.5KΩ（25℃）1/8W；
三极管VT1：3DG12，三极管VT2：3AX81；
扬声器HA：8Ω 1/2W；
电源S：9V。
以上未提到的电流互感器TA1、电流互感器TA2、二极管VD2、发光二极管VL为本领域的常规元器件，对型号或参数没有特殊要求，通过本说明书的介绍，在实现本报警电路时，本领域的技术人员能够轻而易举地选用合适型号或参数的元器件来实现本发明目的。
实施例2：
如图2所示，本实施例在实施例1的基础上，增加了发光报警功能，在运算放大器U1的信号输出端连接串联的二极管VD2和发光二极管VL，二极管VD2的阳极与运算放大器U1的信号输出端连接，二极管VD2的阴极与发光二极管VL的阳极连接，发光二极管VL的阴极接地，当变压器内的油温过高时，运算放大器U1的信号输出端输出高电平，发光二极管VL导通、发光，实现发光报警，使操作人员能够从视觉上感知，从而进一步提高报警效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种油浸式变压器过热报警电路系统，其特征在于：包括感应单元、整流滤波单元、比较单元、报警单元、热敏电阻RT和电源S；
所述感应单元包括相互串联的电流互感器TA1和电流互感器TA2，所述整流滤波单元包括依次串联的二极管VD1、电阻R1以及极性电容C1，感应单元与整流滤波单元围成一个封闭的回路，电流互感器TA1与二极管VD1串联，电流互感器TA2与二极管VD1串联，所述电流互感器TA1与二极管VD1的连接端接地，所述极性电容C1的两端并联有电阻R2；
所述比较单元包括运算放大器U1、三极管VT1和三极管VT2，所述运算放大器U1的正极输入端与热敏电阻RT连接，热敏电阻RT的另一端接地，所述运算放大器U1的负极输入端与极性电容C1的正极连接，所述运算放大器U1的信号输出端依次串联电阻R4和三极管VT1，电阻R4与三极管VT1的基极连接，三极管VT1的发射极接地，且三极管VT1的基极与发射极之间连接有电容C2，所述三极管VT1的集电极与三极管VT2的基极连接，三极管VT2的集电极通过串接电阻R3与运算放大器U1的正极输入端连接，运算放大器U1的正电源端与电源S的正极连接，运算放大器U1的负电源端接地，所述三极管VT1的集电极还与电源S的正极连接；
所述报警单元包括扬声器HA，扬声器HA的一端与三极管VT2的发射极连接，另一端接地，所述三极管VT1的发射极与三极管VT2的发射极连接。
2.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器过热报警电路系统，其特征在于：所述运算放大器U1的信号输出端连接有串联的二极管VD2和发光二极管VL，二极管VD2的阳极与运算放大器U1的信号输出端连接，二极管VD2的阴极与发光二极管VL的阳极连接，发光二极管VL的阴极接地。
3.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器过热报警电路系统，其特征在于：所述运算放大器U1的型号为uA741。
4.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器过热报警电路系统，其特征在于：所述二极管VD1采用的型号为IN4001。
5.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器过热报警电路系统，其特征在于：所述电阻R1的阻值为10KΩ，电阻R2的阻值为10KΩ，电阻R3的阻值为10KΩ，电阻R4的阻值为3.3KΩ。
6.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器过热报警电路系统，其特征在于：所述极性电容C1的容值为100μF，电容C2的容值为0.01μF。
7.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器过热报警电路系统，其特征在于：所述热敏电阻RT的型号为0.5KΩ（25℃）1/8W。
8.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器过热报警电路系统，其特征在于：所述三极管VT1的型号为3DG12，三极管VT2的型号为3AX81。
9.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器过热报警电路系统，其特征在于：所述扬声器HA的型号为8Ω 1/2W。
10.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器过热报警电路系统，其特征在于：所述电源S的额定电压为9V。
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