CN112781738A - 一种变压器绕组温度的检测电路 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种变压器绕组温度的检测电路，本电路包括第一信号转换电路和第二信号转换电路，第一信号转换电路包括串联的第一温度继电器和导线，第一温度继电器的动作温度为预设的第一温度，第一温度继电器放置于预设的被测热点处，第一信号转换电路环绕变压器绕组的铁芯放置。第二信号转换电路包括第一发光二极管。第一温度继电器响应于被测热点的温度达到第一温度动作，第一温度继电器两端电压发生变化，第一发光二极管在不同的电压下的状态不同。本电路利用铁芯的磁通变化取电，将温度信号转换为电压信号，避免外部供电设备和被测热点的绕组电压压差过大导致电气元件损坏甚至电击事故，提高安全性，特别是在高压应用场合。

Description

一种变压器绕组温度的检测电路

技术领域

本申请涉及自动检测技术领域，尤其涉及一种变压器绕组温度的检测电路。

背景技术

目前中高压变频器已经普遍使用在工矿企业中，在中压高压变频器，特别是级联式变频器中，都会用到移相变压器，现有技术中，通过对移相变压器的过热检测，及时发现移相变压器的高温现象，避免高温诱发的变压器损坏甚至着火烧毁。

传统过热检测电路中，温度继电器或传感器放置在高压绕组或低压绕组的气道中，探头一端通过包裹一个耐高压绝缘管贴近发热线圈，另一端连接至PLC(或其他温控装置)。由于使用了热阻很大的绝缘管、同时探头又在气道中，该检测电路很难准确的测到变压器绕组的温度。同时绝缘管一旦出现质量问题，变压器的高压就会经过温度探头串入到PLC(或其他温控装置)乃至给PLC供电的电源网络。严重威胁到测量设备和使用该电源网络的其他设备和人员安全。

发明内容

本发明提供了一种变压器绕组温度的检测电路，目的在于提高变压器温度检测的精度和安全性，如下：

一种变压器绕组温度的检测电路，包括：

第一信号转换电路和第二信号转换电路；

所述第一信号转换电路包括串联的第一温度继电器和导线，所述第一温度继电器的动作温度为预设的第一温度，所述第一温度继电器放置于位于变压器绕组上预设的被测热点处；所述第一信号转换电路环绕所述变压器绕组的铁芯放置；

所述第二信号转换电路包括电信号转换装置，所述电信号转换装置包括第一发光二极管，所述第一发光二极管的第一端与所述第一信号转换电路的第一端相连，所述第一发光二极管的第二端与所述第一信号转换电路的第二端相连。

可选地，第一信号转换电路还包括与所述第一温度继电器串联的第二温度继电器、和与所述第一温度继电器并联的第一二极管；

所述第二温度继电器的动作温度为预设的第二温度，所述第一温度不等于所述第二温度；

所述第一温度继电器的第一端与所述第一二极管的第二端相连，所述第一温度继电器的第二端与所述第一二极管的第一端相连，所述第二温度继电器的第一端与所述第一温度继电器的第二端相连。

可选地，还包括等电位电路；

所述等电位电路包括预设导体，所述预设导体的电位与所述被测热点的电位差值小于预设数值，所述预设导体由导线连接至所述第一转换电路中的任意点，或所述第二转换电路中的任意点。

可选地，第一发光二极管的第一端与所述第一温度继电器的第一端相连，所述第一发光二极管的第二端与所述第二温度继电器的第二端相连。

可选地，还包括整流电路，所述整流电路包括第二二极管、第三二极管、第四二极管、以及第五二极管；所述第二二极管的第一端与所述第二温度继电器的第二端相连，所述第二二极管的第二端与所述第三二极管的第二端相连，所述第三二极管的第一端与所述第一温度继电器的第一端相连，所述第四二极管的第二端与所述第二温度继电器的第二端相连，所述第四二极管的第一端与所述第五二极管的第一端相连，所述第五二极管的第二端与所述第一温度继电器的第一端相连。

可选地，还包括：抗干扰电路，所述抗干扰电路包括：第一抗干扰电路和/或第二抗干扰电路；

所述第一抗干扰电路包括第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述第一温度继电器的第一端相连，所述第一电阻的第二端与所述第二温度继电器的第二端相连；

所述第二抗干扰电路包括第一电容，所述第一电容的第一端与所述第三二极管的第二端相连，所述第一电容的第二端与所述第五二极管的第一端相连。

可选地，第一发光二极管的第一端与所述第三二极管的第二端相连，所述第一发光二极管的第二端与所述第五二极管的第一端相连。

可选地，还包括：限流电路，所述限流电路包括第二电阻；

所述第二电阻的第一端与所述第三二极管的第二端相连，所述第二电阻的第二端与所述第一发光二极管的第一端相连。

可选地，还包括：恒流电路；

所述恒流电路包括：第三电阻、第四电阻、稳压二极管、以及三极管。

所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第二端相连，所述第三电阻的第二端与所述稳压二极管的第二端相连，所述稳压二极管的第一端与所述第四电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端与所述三极管的第二端相连，所述三极管的第一端与所述稳压二极管的第二端相连；

所述三极管的第三端与所述第一发光二极管的第二端相连，所述稳压二极管的第一端与所述第五二极管的第一端相连；

所述三极管的第一端为基极，所述三极管的第二端为发射极，所述三极管的第三端为集电极。

可选地，还包括：第一限流电阻和整流二极管；

所述第一限流电阻的第一端与所述第二温度继电器的第二端相连，所述第一限流电阻的第二端与所述整流二极管的第一端相连，所述整流二极管的第二端与所述第一温度继电器的第一端相连；

所述第一发光二极管的第一端与所述整流二极管的第二端相连，所述第一发光二极管的第二端与所述整流二极管的第一端相连。

可选地，电信号转换装置还包括：第二限流电阻和第二发光二极管；

所述第二限流电阻的第一端与所述第二温度继电器的第二端相连；所述第一发光二极管的第一端和所述第二发光二极管的第一端极性相同；

所述第一发光二极管的第一端与所述第一温度继电器的第一端相连，所述第一发光二极管的第二端与所述第二限流电阻的第二端相连；

所述第二发光二极管的第二端与所述第一温度继电器的第一端相连，所述第二发光二极管的第一端与所述第二限流电阻的第二端相连。

由上述技术方案可以看出，本申请实施例提供的变压器绕组温度的检测电路包括第一信号转换电路和第二信号转换电路，其中第一信号转换电路包括串联的第一温度继电器和导线，第一信号转换电路环绕变压器绕组的铁芯放置，所以当变压器得电运行时，铁芯产生的磁通产生电磁效应，使得第一温度继电器闭合时第一信号转换电路两端产生交流电压，第一温度继电器断开时第一信号转换电路两端没有电压，因为，第一温度继电器的动作温度为预设的第一温度，且第一温度继电器放置位于变压器绕组上预设的被测热点处，所以，第一温度继电器响应于被测热点的温度达到第一温度动作，使得第一温度继电器两端电压发生变化，由此，实现温度信号转换为电压信号。又由于，第二信号转换电路包括电信号转换装置，电信号转换装置包括第一发光二极管，可以理解的是，第一发光二极管在不同的电压下的状态不同，由此，实现电压信号转换为光信号，可见，本电路实现对第一信号转换电路的自供电，将温度信号转换为电压信号，进一步将电压信号转换为光信号，一方面，避免外部供电导致安全性低，另一方面，本电路中温度继电器直接放置于被测热点处，相对于现有技术中的通过包裹绝缘管感应温度的方法，大大提高了温度检测的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种变压器绕组温度的检测电路的具体结构示意图；

图2a为本申请实施例提供的一种电压波形示意图；

图2b为本申请实施例提供的又一种电压波形示意图；

图2c为本申请实施例提供的又一种电压波形示意图；

图3为本申请实施例提供的又一种变压器绕组温度的检测电路的具体结构示意图；

图4a为本申请实施例提供的一种第一信号转换电路的具体结构示意图；

图4b为本申请实施例提供的又一种第一信号转换电路的具体结构示意图；

图5a为本申请实施例提供的一种信号传输转换电路的具体结构示意图；

图5b为本申请实施例提供的又一种信号传输转换电路的具体结构示意图；

图6为本申请实施例提供的又一种变压器绕组温度的检测电路的具体结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种变压器绕组温度的检测电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供的变压器绕组温度的检测电路属于中高压变频器安全设计、温度检测和保护领域，应用于但不限于对移相变压器的绕组(高压绕组或低压绕组)进行过热检测。图1为本申请实施例提供的一种变压器绕组温度的检测电路的结构示意图，如图1所示，变压器绕组温度的检测电路包括第一信号转换电路、信号传输电路、以及第二信号转换电路。变压器绕组温度的检测电路的各个组成电路的具体结构和工作原理参见下述1～3。

1、第一信号转换电路的结构和工作原理，如下:

第一信号转换电路包括：第一温度继电器SW1、第二温度继电器SW2、以及第一二极管D1。

其中，SW1与D1并联连接，SW1与SW2串联连接，具体地，SW1的第一端和D1的第二端(阴极)相连，SW1的第二端和D1的第一端(阳极)相连，且SW1的第二端和SW2的第一端相连。

本实施例中，将SW1的第一端作为A端，将SW2的第二端作为B端，将A端和B端电压差作为第一信号转换电路的输出电压。

可以理解的是，二极管的特性为单向导电，本实施例中，将任意二极管的阳极记为第一端，将二极管的阴极记为第二端，也即电流只能从二极管的第一端流向第二端。

本实施例中，第一信号转换电路环绕变压器绕组的铁芯放置，导线绕变压器的铁芯的圈数为预先设置的任意数值。

本实施例中，SW1为常开温度继电器，SW1的动作温度为第一温度，SW2为常闭温度继电器，SW2的动作温度为第二温度，其中，第一温度和第二温度为根据实际需求预设的数值，本实施例中，第一温度小于第二温度。在实际应用中，可以根据第一温度和第二温度配置SW1和SW2的具体型号。

本实施例中，SW1放置于位于变压器绕组上预设的第一被测热点处，SW2放置于位于变压器绕组上预设的第二被测热点处，可以理解的是，SW1用于检测第一被测热点的温度，SW2用于检测第二被测热点的温度。需要说明的是，第一被测热点和第二被测热点可以但不限于位于相同位置或相邻的位置，由于，第一被测热点和第二被测热点均位于变压器的高压绕组或低压绕组的较热的位置，所以一般情况下第一被测热点的温度与第二被测热点的温度相近，均记为被测热点的温度。

当变压器得电运行时，铁芯产生磁通(也即变压器的主磁通)，A端和B端产生电压差，若SW2断开，A端和B端没有电压差。

本实施例中，响应于被测热点的温度变化，第一温度继电器或第二温度继电器动作，导致第一信号转换电路输出电压(即AB端电压)的方向或大小发生变化，具体的，至少包括下述三种情况：

A1、当被测热点的温度小于第一温度时，SW1开路，第一信号转换电路为单向的通路，利用电磁感应原理，第一信号转换电路中AB端电压为断续的直流电压。

A2、当被测热点的温度不小于第一温度且小于第二温度时，SW1闭合，第一信号转换电路为双向的通路，AB端电压为交流电压。

A3、当被测热点的温度不小于第二温度时，SW2断开，第一信号转换电路为断路，AB端电压为0。

进一步，常开继电器和常闭继电器的动作温度不同，根据二极管的单向导电特性，本申请提供的第一信号转换电路能够通过不同温度阈值(也即第一温度和第二温度)触发温度继电器的动作，继而改变第一信号转换电路中的AB端电压，从上述A1～A3可以看出，温度升高的过程中，可以得到指示温度变化的电压信号，可以理解的是，通过预先配置第一温度和第二温度，能够实现采集被测热点的温度为低温(小于第一温度)、高温(不小于第一温度且小于第二温度)、或过热(不小于第二温度)下的电压信号。

2、信号传输电路的结构和工作原理，如下:

本实施例中，信号传输电路的第一端通过导线与A端相连，记为C端，并且信号传输电路的第二端通过导线与B端相连，记为D端。信号传输电路包括等电位电路、整流电路、限流电路、抗干扰电路、以及恒流电路。信号传输电路的各个组成电路的结构及工作原理可以参见下述21～25。

21、等电位电路包括预设导体P，预设导体的电位与被测热点的电位差值小于预设数值，也即，预设导体的电位等于或接近被测热点(默认第一被测热点和第二被测热点的电位相同)的电位，记预设导体P为等电位点，等电位点可以为变压器输出线或输入线，也可以为预先在绕组上设置的分接头或一小段与绕组连接的导线。本实施例中，由导线将等电位点连接至B端或A端。

需要说明的是，本申请实施例提供的变压器绕组温度的检测电路中，等电位电路的接入位置不做限定，例如，可以将等电位点由导线连接至变压器绕组温度的检测电路的任一位置，目的在于降低温度继电器和与被测热点的电位差，降低绝缘耐压要求，从而减小热阻、降低设计难度和成本，提升温度感知精度，同时避免变压器绕组温度的检测电路悬浮，提高安全性。

22、整流电路包括四个二极管，如图1所示，分别为第二二极管D2、第三二极管D3，第四二极管D4、以及第五二极管D5。

具体地，D2的第一端与D端相连，D2的第二端与D3的第二端相连，D3的第一端与C端相连，D4的第二端与D端相连，D4的第一端与D5的第一端相连，D5的第二端与C端相连。

可以理解的是，整流电路以AB端电压为输入电压，将D3的第二端(记为E端)和D5的第一端(记为F端)之间的电压差作为输出电压，目的在于在AB端电压为交流电压时，将AB端电压由交流电压转换为直流电压。具体的工作原理可以参见现有技术。

23、抗干扰电路包括第一抗干扰电路和第二抗干扰电路，其中，第一抗干扰包括第一电阻R1，R1的第一端连接至D端，R1的第二端连接至C端。也即，第一电阻与第一信号转换电路并联。

第二抗干扰电路包括第一电容C1，C1的第一端与D3的第二端相连，C1的第二端与D5的第一端相连。

需要说明的是，抗干扰电路用于过滤杂波、谐波、和干扰信号，抗干扰电路还可以为其它的结构，例如第二抗干扰电路为并联的电容和电阻组成的阻容电路，抗干扰电路的具体工作原理可以参见现有技术。

24、限流电路包括第二电阻R2。

具体地，R2的第一端与D3的第二端相连，R2的第二端与第二信号转换电路的第一端(也即G端)相连。

需要说明的是，限流电路的目的在于减小流入第二信号转换电路的电流，防止过大的电流破坏电路中的元器件。

25、恒流电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、稳压二极管D6、以及三极管Q1。

具体地，R3的第一端与R2的第二端相连，R3的第二端与D6的第二端相连，D6的第一端与D5的第一端相连，R4的第一端与D6的第一端相连，R4的第二端与Q1的第二端相连，Q1的第一端与D6的第二端相连，Q1的第三端与第二信号转换电路的第二端(也即H端)相连。

本实施例中，三极管的类型为NPN三极管，其中，三极管的第一端为基极，第二端为发射极，第三端为集电极，具体工作原理可以参见现有技术。

需要说明的是，恒流电路用于将流入第二信号转换电路中的电流限制在设定电流值以内，目的在于保证信号传输电路输出的电流为第二信号转换电路的需要的最佳工作电流，提高可靠性。

进一步需要说明的是，为了实现上述恒流电路的功能，恒流电路还可以包括其他多种可选的具体结构，例如，使用稳压芯片代替稳压二极管，对此本实施例不做赘述。

综上，本申请实施例提供的信号传输电路的输入的电压信号为AB端电压，输出的电压信号为经过抗干扰电路、整流电路、限流电路、和恒流电路后的电压信号。

3、第二信号转换电路的结构和工作原理，如下:

第二信号转换电路包括电信号转换装置，如图1所示，电信号转换装置为电光变送器HFBR1521，HFBR1521包括发光二极管，记为第一发光二极管L1，需要说明的是，在电路中，HFBR-1521相当于包括特殊接口的发光二极管，HFBR-1521的A接口为G端，HFBR-1521的K接口为H端，第一发光二极管在正向电流下被点亮，也即当G端电位大于H端电位时，第一发光二极管被点亮。

需要说明的是，第二信号转换电路通过电光变送器将输入的电压信号(即信号传输电路的输出的电压信号)转换为光信号。电光变送器的具体结构可以参见现有技术

在可选的一种应用场景下，第二信号转换电路与控制系统相连，目的在于将光信号传输至控制系统再经光电转换，转换为电信号，实现电气隔离传输。

由上述技术方案可以看出，本申请实施例提供的变压器绕组温度的检测电路中，第一信号转换电路用于取电并响应于温度变化，将温度信号转换为电压信号，信号传输电路用于将电压信号进行处理(包括但不限于整流、限流、和抗干扰)得到优化后的电压信号，第二信号转换电路将优化后的电压信号转换为光信号。

在实际应用中，预先配置第一温度为高温警示温度，第二温度为过热警示温度，第一发光二极管的状态依据占空比不同至少包括三种，其中，占空比＝被点亮时间÷(点亮时间+不点亮时间)x100％。

具体的，当第一发光二极管的占空比小于预设的第一占空比，判断被测热点的温度小于第一温度，绕组温度正常。当第一发光二极管的占空比大于预设的第二占空比，判断被测热点的温度大于第一温度且没有达到第二温度，也即绕组温度处于高温状态。当第一发光二极管的占空比为0，也即第一发光二极管持续熄灭，可判断被测热点的温度达到第二温度，也即绕组温度处于过热状态。

需要说明的是，第一占空比和第二占空比的具体数值与实际应用场景相关，本实施例对此不做限定。

本实施例中，以第一占空比为50％，第二占空比为70％，被测热点的温度为T，第一温度为90℃，第二温度为130℃为例，对电路中AB端电压、EF端电压、GH端电压进行示例说明。

图2a示例了当T<90℃，各电压信号的波形图。

如图2a所示，当T<90℃时，SW1断开且SW2闭合，AB端电压为断续的直流电压，经过信号传输电路中的整流电路后，EF端电压波形和AB端电压波形一致，且经过信号传输电路中的恒流电路后，GH端电压波形为占空比小于等于50％的方波或近似方波，电光变送器以一定的频率失电或得电，也即电光变送器以一定的频率呈现点亮状态和熄灭状态交替。需要说明的是具体占空比的大小跟电容C1和电阻R2以及恒流电路的设定参数相关，不是唯一确定值。

图2b示例了当90℃≤T<130℃，各电压信号的波形图。

如图2b所示，当90℃≤T<130℃时，SW1闭合且SW2闭合，AB端电压为交流电压，经过信号传输电路中的整流电路后，EF端电压为直流电压，电压的波形如图2b所示，经过信号传输电路中的恒流电路后，GH端电压波形为占空比大于70％的方波，需要说明的是，当占空比大于70％，电光变送器被点亮的时间远大于熄灭时间，也可近似认为电光变送器持续点亮状态。需要说明的是具体占空比的大小跟电容C1和电阻R2以及恒流电路的设定参数相关，不是唯一确定值。

图2c示例了当T≥130℃，各电压信号的波形图。

如图2c所示，当T≥130℃时，SW2断开，AB端电压为0，EF端电压和GH端电压均为0，第一发光二极管持续熄灭。

需要说明的是，图1中第一信号转换电路仅为一种可选的结构，本实施例不限定SW1和SW2的继电器属性(常开或常闭)，例如，第一温度继电器和第二温度继电器均为常闭温度继电器，且第一温度小于第二温度时，被测热点温度小于第一温度，SW1闭合且SW2闭合，则变压器绕组温度的检测电路中的电压波形图如图2b所示。被测热点温度不小于第一温度且小于第二温度，SW1断开且SW2闭合，则变压器绕组温度的检测电路中的电压波形图如图2a所示，被测热点温度大于第二温度，AB端电压为0，各电压波形图如图2c所示。

进一步需要说明的是，图1所示的各个元器件的具体型号根据实际需要预先配置，对此本实施例不做限定，并且，各个元器件的工作原理参见现有技术，本实施例不做赘述。

由上述技术方案可以看出，本申请利用铁芯磁通取电驱动电光变送器，实现有益效果包括但不限于：

第一、第一信号转换电路包括温度继电器，且第一信号转换电路环绕变压器绕组的铁芯放置，所以在变压器得电运行时，铁芯产生的磁通产生电磁效应，使得第一信号转换电路两端(也即A端和B端)产生电压压差，当温度继电器感应于变压器绕组的温度变化动作时，将温度信号转换为电压信号。进一步，第二转换电路将电压信号变为光信号，由于第一信号电路能够实现自取电，无需外部供电，提高了安全性，尤其是在高压应用场景下，避免外部供电设备和被测热点的绕组电压压差过大导致电气元件损坏甚至电击事故。

第二、相对于现有技术中的通过包裹绝缘管感应温度的方法，温度继电器直接放置于变压器绕组的被测热点处，大大提高了温度检测的精度，进一步，由于本电路不需要使用加强绝缘的温控管，降低了电路的成本。

第三、第一温度继电器和第二温度继电器串联，并且，第一温度继电器与二极管串联，由于第一温度和第二温度不同，以及温度继电器和二极管的电气特性，AB端电压响应于被测热点的温度与第一温度和第二温度的高低关系产生变化(具体参见图2a～图2c)，因此，EF端电压波形和GH端电压波形产生相应的变化，达到将变化的温度信号转换为变化的电压信号的目的。

第四、由于本电路实现将温度信号转换为电信号，再将电信号转换为光信号，进一步实现将信号通过光纤隔离传输至控制系统。可见此处通过变压器自取电和光隔离避免了温度继电器和低压控制电路的电连接，提高安全性。

例如，变压器绕组温度的检测电路还可以包括控制系统(例如控制器)，用于接收电光变送器输出的电平信号，并依据电平信号的波形信息(波形高低、或占空比等)来判断变压器是否过热，电平信号由第二信号转换电路得到的光信号转换得到。需要说明的是，控制器包括PLC(Programmable Logic Controller，可编辑逻辑控制器)、MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)、DSP(digital signal processing，数字信号处理器)、FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)任一逻辑器件，逻辑器件依据电平信号的波形信息来判断变压器是否过热的方法可以参见现有技术。

可见，由于控制器接收的信号为电光变送器输出的电平信号，而不是现有技术中，控制器直接采集电压信号，因此提高温度检测电路的安全性。

需要说明的是，图1所示的电路仅为本申请实施例提供的变压器绕组温度的检测电路的一种具体的结构，在其他可选的应用场景下，变压器绕组温度的检测电路还可以为其他可选的具体结构。

图3示例了又一种变压器绕组温度的检测电路的具体结构示意图。

图3所示的变压器绕组温度的检测电路与图1所示的变压器绕组温度的检测电路的具体结构的区别在于：

图3所示的变压器绕组温度的检测电路中，信号传输电路包括等电位电路、整流电路、以及恒流电路。也即，不包括抗干扰电路的限流电路，R2的第一端直接与D3的第二端相连。

需要说明的是，图3所示的变压器绕组温度的检测电路也可以实现：

利用铁芯磁通取电驱动电光变送器，实现了变压器绕组温度的检测电路与控制系统的无电气连接，由此提高安全性，且温度继电器可以直接预置在热点线圈上，测温精度更高，不需要使用加强绝缘的温控管，所以降低了成本。

进一步需要说明的是，本申请实施例提供的变压器绕组温度的检测电路的应用场景不限于对移相变压器进行过热检测，可以应用于其他可选的对变压器绕组的测温场景。并且，在可选的应用场景下，本申请实施例提供的变压器绕组温度的检测电路中的第一信号转换电路还可以有其他的具体结构。

例如，等电位电路、整流电路、限流电路、抗干扰电路、以及恒流电路均为可选的电路结构。再例如，第一信号转换电路或第二信号转换电路还可以有其他的可选的具体结构。

图4a示例了第一信号转换电路的又一种可选的具体结构。

如图4a所示，第一信号转换电路包括第三温度继电器(简称为SW3)。SW3为常闭温度继电器，动作温度为第三温度，由导线连接SW3绕变压器的铁芯放置。SW3的第一端为A端，SW3的第二端为B端。

可以理解的是，变压器得电，铁芯产生磁通，在温度小于第三温度时，AB端电压为交流电压，在温度达到第三温度时，SW3断开，AB端电压为0。

图4b示例了第一信号转换电路的又一种可选的具体结构。

如图4b所示，第一信号转换电路包括第五电阻R5和第四温度继电器SW4，R5的第一端与SW4的第一端相连，R5的第二端与SW4的第二端相连，SW4的第一端为A端，SW4的第一端为B端。SW4为常开温度继电器，SW4的动作温度为第四温度，由导线连接SW4和R5环绕变压器的铁芯放置。

可以理解的是，变压器得电，铁芯产生磁通，在温度小于第四温度时，AB端电压为R5两端的交流电压，在温度达到第四温度时，SW4闭合，A端直接连接B端，则A端电压为0。

在可选的应用场景下，本申请实施例提供的变压器绕组温度的检测电路中的信号传输电路还可以有其他的具体结构。

图5a示例了信号传输电路的又一种可选的具体结构。

如图5a所示，信号传输电路包括整流电路、等电位电路、以及限流电路。

需要说明的是，与图1所示的信号传输电路相比，图5a所示的信号传输电路不包括恒流电路和抗干扰电路，整流电路的D5的第一端直接连接F端。整流电路、等电位电路、以及限流电路的结构具体可以参见上述实施例。

可以理解的是，等电位电路用于降低温度继电器和与热点接近的导体的电位差，整流电路用于将A端和B端产生的交流电压转换为直流电压，限流电路用于限制电路中的电流大小，控制发光二极管电流，达到保护电路的目的。

图5b示例了信号传输电路的又一种可选的具体结构。

如图5b所示，信号传输电路包括整流二极管D7、等电位电路、以及限流电阻。

等电位电路的结构参见上述实施例中的21，以限流电阻为R2为例，R2串联在D端和F端之间，整流二极管D7的第一端与F端相连，D7的第二端与E端相连。

可以理解的是，等电位电路用于降低温度继电器和与预设导体的电位差，限流电路用于限制电路中的电流大小，达到保护电路的目的，整流二极管用于限制电流只能从E端流入F端流出，保护发光二极管，提高安全性。

在可选的应用场景下，本申请实施例提供的变压器绕组温度的检测电路中的第二信号转换电路还可以有其他的具体结构。例如，本实施例不限定电信号转换装置的具体结构，电信号转换装置用于将电压信号转换为其他信号，其他信号的具体形式包括多种，例如，光信号或激光信号等，并且电信号转换装置的具体结构除图1所示的包括发光二极管的光电变送器之外，还可以为其他的结构。

可选地，电信号转换装置包括第一发光二极管和第二发光二极管。

图6示出了又一种变压器绕组温度的检测电路的具体结构，如图6所示，信号转换电路包括等电位电路和限流电阻R2，第二信号转换电路包括两个电光变送器，需要说明的是，第一电光变送器中包括第一发光二极管，第一电光变送器的A接口作为第一电光变送器的第一端，第一电光变送器的K接口作为第一电光变送器的第二端，第二电光变送器中包括第二发光二极管，第二电光变送器的A接口作为第二电光变送器的第一端，第二电光变送器的K接口作为第二电光变送器的第二端，电光变送器的具体结构和工作原理可以参见现有技术。

需要说明的是，限流电阻R2接入电路的具体方法可以包括多种，可选地，限流电阻R2可以位于电信号转换装置中，本实施例对此不做赘述。

本实施例中，第一电光变送器的A接口与C端相连，第一电光变送器的K接口与R2的第二端相连。第二电光变送器的K接口与C端相连，第一电光变送器的A接口与R2的第二端相连。且，R2的第一端与D端相连。

如图6所示，将信号输出电路的输出端记为GH端，当GH端的电压为交流电压时，第一发光二极管的占空比小于第一占空比，且第二发光二极管的占空比小于第一占空比，并且，当第一电光变送器熄灭时，第二电光变送器点亮，当第一电光变送器点亮时，第二电光变送器熄灭。

当GH端为直流电压时，第一发光二极管的占空比小于第一占空比，且第二发光二极管持续熄灭，或者，第二发光二极管的占空比小于第一占空比，且第一发光二极管持续熄灭。

综上，将本申请实施例提供的变压器绕组温度的检测电路总结概括为图7所示的结构示意图，如图7所示，变压器绕组温度的检测电路包括第一信号转换电路、以及第二信号转换电路。

本实施例中，第一信号转换电路包括串联的第一温度继电器和导线，第一温度继电器的动作温度为预设的第一温度，第一温度继电器放置于位于变压器绕组上预设的被测热点处，第一信号转换电路环绕变压器绕组的铁芯放置，需要说明的是，导线绕铁芯的圈数可以为一圈或多圈，本实施例不做限定。

第一信号转换电路用于采集温度信号，并将温度信号转换为电压信号，其中，温度信号为被测热点的温度，电压信号为温度继电器两端电压差，电压差由电磁感应产生。

本实施例中，第二信号转换电路至少包括电信号转换装置，电信号转换装置包括第一发光二极管，第一发光二极管的第一端与第一信号转换电路的第一端相连，第一发光二极管的第二端与第一信号转换电路的第二端相连，具体地，第一发光二极管的第一端连接第一温度继电器的第一端，第一发光二极管的第二端连接第一温度继电器的第二端。第二信号转换电路用于将电压信号转换为光信号，光信号指示发光二极管的状态。

需要说明的是，图7中仅以设置于电光变送器内的发光二极管为第一发光二极管为例。

可以理解的是，当变压器得电运行时，铁芯产生磁通(也即变压器的主磁通)。

若第一温度继电器为常开继电器，当温度小于第一温度，第一信号转换电路为断路，不产生电流，发光二极管失电熄灭。当温度达到(或超过)第一温度，第一温度继电器闭合，电磁效应感应产生电流，且温度继电器两端产生交流电压，发光二极管为闪烁状态。

若第一温度继电器为常闭继电器，当温度小于第一温度，第一信号转换电路为通路，电磁效应感应产生电流，且温度继电器两端产生交流电压，发光二极管为闪烁状态，当温度达到(或超过)第一温度，第一温度继电器断开，第一信号转换电路为断路，不产生电流，发光二极管失电熄灭。

由上述技术方案可以看出，本申请实施例提供的变压器绕组温度的检测电路包括第一信号转换电路和第二信号转换电路，其中第一信号转换电路包括串联的第一温度继电器和导线，第一信号转换电路环绕变压器绕组的铁芯放置，所以当变压器得电运行时，铁芯产生的磁通产生电磁效应，使得第一温度继电器闭合时第一信号转换电路两端产生交流电压，第一温度继电器断开时第一信号转换电路两端没有电压，因为，第一温度继电器的动作温度为预设的第一温度，且第一温度继电器放置位于变压器绕组上预设的被测热点处，所以，第一温度继电器响应于被测热点的温度达到第一温度动作，使得第一温度继电器两端电压发生变化，由此，实现温度信号转换为电压信号。又由于，第二信号转换电路包括电信号转换装置，电信号转换装置包括第一发光二极管，可以理解的是，第一发光二极管在不同的电压下的状态不同，由此，实现电压信号转换为光信号，可见，本电路实现对第一信号转换电路的自供电，将温度信号转换为电压信号，进一步将电压信号转换为光信号，一方面，避免外部供电导致安全性低，另一方面，本电路中温度继电器直接放置于被测热点处，相对于现有技术中的通过包裹绝缘管感应温度的方法，大大提高了温度检测的精度。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种变压器绕组温度的检测电路，其特征在于，包括：

第一信号转换电路和第二信号转换电路；

所述第一信号转换电路包括串联的第一温度继电器和导线，所述第一温度继电器的动作温度为预设的第一温度，所述第一温度继电器放置于位于变压器绕组上预设的被测热点处；所述第一信号转换电路环绕所述变压器绕组的铁芯放置；

所述第二信号转换电路包括电信号转换装置，所述电信号转换装置包括第一发光二极管，所述第一发光二极管的第一端与所述第一信号转换电路的第一端相连，所述第一发光二极管的第二端与所述第一信号转换电路的第二端相连。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一信号转换电路还包括与所述第一温度继电器串联的第二温度继电器、和与所述第一温度继电器并联的第一二极管；

所述第二温度继电器的动作温度为预设的第二温度，所述第一温度不等于所述第二温度；

所述第一温度继电器的第一端与所述第一二极管的第二端相连，所述第一温度继电器的第二端与所述第一二极管的第一端相连，所述第二温度继电器的第一端与所述第一温度继电器的第二端相连。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，还包括等电位电路；

所述等电位电路包括预设导体，所述预设导体的电位与所述被测热点的电位差值小于预设数值，所述预设导体由导线连接至所述第一转换电路中的任意点，或所述第二转换电路中的任意点。

4.根据权利要求2或3所述的电路，其特征在于，所述第一发光二极管的第一端与所述第一温度继电器的第一端相连，所述第一发光二极管的第二端与所述第二温度继电器的第二端相连。

5.根据权利要求2或3所述的电路，其特征在于，还包括整流电路，所述整流电路包括第二二极管、第三二极管、第四二极管、以及第五二极管；所述第二二极管的第一端与所述第二温度继电器的第二端相连，所述第二二极管的第二端与所述第三二极管的第二端相连，所述第三二极管的第一端与所述第一温度继电器的第一端相连，所述第四二极管的第二端与所述第二温度继电器的第二端相连，所述第四二极管的第一端与所述第五二极管的第一端相连，所述第五二极管的第二端与所述第一温度继电器的第一端相连。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，还包括：抗干扰电路，所述抗干扰电路包括：第一抗干扰电路和/或第二抗干扰电路；

所述第一抗干扰电路包括第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述第一温度继电器的第一端相连，所述第一电阻的第二端与所述第二温度继电器的第二端相连；

所述第二抗干扰电路包括第一电容，所述第一电容的第一端与所述第三二极管的第二端相连，所述第一电容的第二端与所述第五二极管的第一端相连。

7.根据权利要求5或6所述的电路，其特征在于，所述第一发光二极管的第一端与所述第三二极管的第二端相连，所述第一发光二极管的第二端与所述第五二极管的第一端相连。

8.根据权利要求5或6所述的电路，其特征在于，还包括：限流电路，所述限流电路包括第二电阻；

所述第二电阻的第一端与所述第三二极管的第二端相连，所述第二电阻的第二端与所述第一发光二极管的第一端相连。

9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，还包括：恒流电路；

所述恒流电路包括：第三电阻、第四电阻、稳压二极管、以及三极管；

所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第二端相连，所述第三电阻的第二端与所述稳压二极管的第二端相连，所述稳压二极管的第一端与所述第四电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端与所述三极管的第二端相连，所述三极管的第一端与所述稳压二极管的第二端相连；

所述三极管的第三端与所述第一发光二极管的第二端相连，所述稳压二极管的第一端与所述第五二极管的第一端相连；

所述三极管的第一端为基极，所述三极管的第二端为发射极，所述三极管的第三端为集电极。

10.根据权利要求2或3所述的电路，其特征在于，还包括：第一限流电阻和整流二极管；

所述第一限流电阻的第一端与所述第二温度继电器的第二端相连，所述第一限流电阻的第二端与所述整流二极管的第一端相连，所述整流二极管的第二端与所述第一温度继电器的第一端相连；

所述第一发光二极管的第一端与所述整流二极管的第二端相连，所述第一发光二极管的第二端与所述整流二极管的第一端相连。

11.根据权利要求2或3所述的电路，其特征在于，所述电信号转换装置还包括：第二限流电阻和第二发光二极管；

所述第二限流电阻的第一端与所述第二温度继电器的第二端相连；所述第一发光二极管的第一端和所述第二发光二极管的第一端极性相同；

所述第一发光二极管的第一端与所述第一温度继电器的第一端相连，所述第一发光二极管的第二端与所述第二限流电阻的第二端相连；

所述第二发光二极管的第二端与所述第一温度继电器的第一端相连，所述第二发光二极管的第一端与所述第二限流电阻的第二端相连。

Images