CN107342158A - 变压器及其自动保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器及其自动保护方法，其中变压器自动保护方法包括：红外温度传感器探测所述变压器内部预设探测点的温度；信号处理模块获取红外温度传感器采集到的所述预设探测点的温度信号，并对所述温度信号的波形质量进行优化处理；变压器功率调节器接收经处理后的所述温度信号并根据经处理后的所述温度信号调节变压器的功率进而调节变压器内部探测点的温度。发明实现了对变压器内整体温度进行监测，并在温度过高时能够自动降低变压器温度来保护变压器的正常运行。

Description

变压器及其自动保护方法

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种变压器及其自动保护方法。

背景技术

随着经济社会和科学技术的不断发展，我国的电网事业也蓬勃发展，并进一步为我国的经济社会发展提供服务。电力变压器在输变电站网络中占有很大的比例，其重要性不言而喻，一旦变压器出现突发性故障而无法使用，不但其经济损失巨大，而且由停产、停电导致的人们生产、生活的不便将造成不可低估的社会损失。相反，如果严重故障前兆可以提前发现并采取有计划的维护、维修措施，则可以很好的避免可能造成的经济损书与社会影响。

变压器在运行时所产生的空载损耗和负载损耗都转化成热能，从而使变压器发热。一般来说，变压器各部分温度是不一样的，绕组温度最高，铁芯次之。现有技术中变压器温度的监测主要为温度计，温度计只能一点式感传，覆盖控制面积小，只能做局部温度控制，无法对变压器内整体温度进行监测也无法降低变压器温度来保护变压器的正常运行。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种变压器及其自动保护方法，旨在对变压器内整体温度进行监测，并在温度过高时能够自动降低变压器温度来保护变压器的正常运行。

为实现上述目的，本发明提供的一种变压器，所述变压器包括壳体、收容于所述壳体内的铁芯及缠绕所述铁芯设置的绕线组，其特征在于，所述变压器还包括：

红外温度传感器，设置于所述壳体内，用于探测所述变压器内部预设探测点的温度；

信号处理模块，与所述红外温度传感器电连接，用于获取红外温度传感器采集到的所述预设探测点的温度信号，并对所述温度信号的波形质量进行优化处理；

变压器功率调节器，与所述信号处理模块电连接，用于接收经处理后的所述温度信号并根据经处理后的所述温度信号调节变压器的功率进而调节变压器内部探测点的温度。

优选地，所述变压器内部预设探测点为绕线组。

优选地，所述预设探测点位于所述绕线组延伸长度3/4且绕线宽度1/3处。

优选地，所述信号处理模块包括相互连接的放大三极管、正反馈电路和负反馈电路。

优选地，所述变压器功率调节器包括变频器、以及与实施变频器和信号处理模块电连接的波形整合器，所述波形整合器用于根据信号处理模块发出的温度信号对变频器发出的波形进行整合。

优选地，所述红外温度传感器为非接触式红外温度传感器。

本发明还提供一种基于上述变压器的变压器自动保护方法，其特征在于，所述变压器自动保护方法包括如下步骤：

红外温度传感器探测所述变压器内部预设探测点的温度；

信号处理模块获取红外温度传感器采集到的所述预设探测点的温度信号，并对所述温度信号的波形质量进行优化处理；

变压器功率调节器接收经处理后的所述温度信号并根据经处理后的所述温度信号调节变压器的功率进而调节变压器内部探测点的温度。

本发明实施例中，通过采用红外温度传感器来探测变压器内部器件的温度，在变压器内部这个高电压、高磁场的环境中准确且及时的得到探测点的温度值；通过变压器功率调节器在探测点温度高于预设温度条件时调节变压器的功率，从而自动降低变压器的内部温度，达到保护变压器的效果。

附图说明

图1为本发明变压器一实施例的红外温度传感器安装位置示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种变压器。

在本发明一实施例中，该变压器包括壳体以及收容于所述壳体内的铁芯、绕线组、红外温度传感器、信号处理模块和变压器功率调节模块，绕线组缠绕所述铁芯设置，其中红外温度传感器用于探测所述变压器内部预设探测点的温度；信号处理模块与所述红外温度传感器电连接，用于获取红外温度传感器采集到的所述预设探测点的温度信号，并对所述温度信号的波形质量进行优化处理；变压器功率调节器与所述信号处理模块电连接，用于接收经处理后的所述温度信号并根据经处理后的所述温度信号调节变压器的功率进而调节变压器内部探测点的温度。具体的，根据红外温度传感器个数的不同，只要其中任一个红外温度传感器测得的温度高于临界温度，即视为预设探测点的温度符合预设温度条件。本实施例中，临界温度为90摄氏度。

变压器各部分温度是不一样的，绕线组温度最高，铁芯次之，因此本实施例以绕线组的作为变压器内部预设探测点，最高温度安全则变压器整体的温度也是安全的。进一步地，根据经验在绕线组延伸长度3/4且绕线宽度1/3处的温度最高，因此将预设探测点设置与绕线组延伸长度3/4且绕线宽度1/3处。请参阅图1，本实施例中，红外温度传感器的数量为三个，分别对应设置与三组不同的绕线组上。

进一步地，所述红外温度传感器为非接触式红外温度传感器。

所述信号处理模块包括相互连接的三极管、正反馈电路和负反馈电路。温度信号首先经过放大三级管进行信号放大，通过运算电路进行逻辑分解，分解出数据信号进行处理。信号放大过程中产生信号失真，放大过程中增加正反馈电路中的正反馈对信号的电压和电流进行放大，之后再经过负反馈电路中的负反馈减小信号中的误差使温度信号稳定。

进一步地，所述变压器功率调节器包括变频器和与所述变频器和信号处理模块电连接的调谐整合器。

调谐整合器根据温度信号对变频器发出的波形进行整合，同时经过放大、检波、振荡处理，在波形内的低频信号转换为可靠稳定的高频信号的同时还滤除信号中的锯齿波型的干扰，最后传输给变压器，变压器根据处理后的变频信号进行调温、恒温或停止变压器运行，以确保变压器的正常工作。

本发明还提供一种变压器自动保护方法，该变压器自动保护方法应用于上述变压器中实现如下步骤：

红外温度传感器探测所述变压器内部预设探测点的温度；

信号处理模块获取红外温度传感器采集到的所述预设探测点的温度信号，并对所述温度信号的波形质量进行优化处理；

变压器功率调节器接收经处理后的所述温度信号并根据经处理后的所述温度信号调节变压器的功率进而调节变压器内部探测点的温度。

具体的，根据红外温度传感器个数的不同，只要其中任一个红外温度传感器测得的温度高于临界温度，即视为预设探测点的温度符合预设温度条件。本实施例中，临界温度为90摄氏度。

变压器各部分温度是不一样的，绕线组温度最高，铁芯次之，因此本实施例以绕线组的作为变压器内部预设探测点，最高温度安全则变压器整体的温度也是安全的。进一步地，根据经验在绕线组延伸长度3/4且绕线宽度1/3处的温度最高，因此将预设探测点设置与绕线组延伸长度3/4处且绕线宽度1/3处。请参阅图1，本实施例中，红外温度传感器的数量为三个，分别对应设置与三组不同的绕线组上。

进一步地，所述红外温度传感器为非接触式红外温度传感器。

所述信号处理模块包括相互连接的三极管、正反馈电路和负反馈电路。温度信号首先经过放大三级管进行信号放大，通过运算电路进行逻辑分解，分解出数据信号进行处理。信号放大过程中产生信号失真，放大过程中增加正反馈电路中的正反馈对信号的电压和电流进行放大，之后再经过负反馈电路中的负反馈减小信号中的误差使温度信号稳定。

进一步地，所述变压器功率调节器包括变频器、以及与所述变频器和信号处理模块电连接的调谐整合器，所述波形整合器用于根据信号处理模块发出的温度信号对变频器发出的波形进行整合。

调谐整合器根据温度信号对变频器发出的波形进行整合，同时进过放大、检波、振荡处理，在波形内的低频信号转换为可靠稳定的高频信号的同时还滤除信号中的锯齿波型的干扰，最后传输给变压器，变压器根据处理后的变频信号进行调温、恒温或停止变压器运行，以确保变压器的正常工作。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种变压器，所述变压器包括壳体、收容于所述壳体内的铁芯及缠绕所述铁芯设置的绕线组，其特征在于，所述变压器还包括：

红外温度传感器，设置于所述壳体内，用于探测所述变压器内部预设探测点的温度；

信号处理模块，与所述红外温度传感器电连接，用于获取红外温度传感器采集到的所述预设探测点的温度信号，并对所述温度信号的波形质量进行优化处理；

变压器功率调节器，与所述信号处理模块电连接，用于接收经处理后的所述温度信号并根据经处理后的所述温度信号调节变压器的功率进而调节变压器内部探测点的温度。

2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述变压器内部预设探测点为绕线组。

3.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，所述预设探测点位于所述绕线组延伸长度3/4且绕线宽度1/3处。

4.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述信号处理模块包括相互连接的三极管、正反馈电路和负反馈电路。

5.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述变压器功率调节器包括变频器、以及与所述变频器和信号处理模块电连接的波形整合器，所述波形整合器用于根据信号处理模块发出的温度信号对变频器发出的波形进行整合。

6.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述红外温度传感器为非接触式红外温度传感器。

7.一种基于权利要求1-6中任一项所述的变压器的变压器自动保护方法，其特征在于，所述变压器自动保护方法包括如下步骤：

红外温度传感器探测所述变压器内部预设探测点的温度；

信号处理模块获取红外温度传感器采集到的所述预设探测点的温度信号，并对所述温度信号的波形质量进行优化处理；

变压器功率调节器接收经处理后的所述温度信号并根据经处理后的所述温度信号调节变压器的功率进而调节变压器内部探测点的温度。