CN203350743U - 基于光纤测温的干式变压器温控仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于光纤测温的干式变压器温控仪，其特征在于，包括：光纤温度传感器、信号处理单元、电源模块、主控单元和显示器单元，所述主控单元分别通过报警控制单元、风机控制单元、通讯单元连接用户功能接口，所述光纤温度传感器的信号输出端通过信号处理单元连接到主控单元的信号输入端，主控单元的数据通信端连接相对应的控制功能单元，主控单元还连接显示器单元。本实用新型提供的基于光纤测温的干式变压器温控仪利用了光纤测温对电磁辐射场免疫的特点实现了在超高频、强电磁场及重干扰的环境中准确地对干式变压器绕阻装置进行温度测量；有利于其在恶劣的工业领域的实际应用。

Description

基于光纤测温的干式变压器温控仪

技术领域

本实用新型涉及自动控制技术领域，特别涉及一种基于光纤测温的干式变压器温控仪。

背景技术

随着社会科技的进步，基于光纤测温的干式变压器温控仪的应用越来越广泛。此类温控仪采用光纤传感技术，其在抗电磁干扰、高压绝缘、稳定可靠性、灵敏度及长寿命方面，是传统铂电阻式传感器技术无法比拟的。

目前，现有的金属材料制作的测温探头及导线在高频电磁场下会产生感应电流，由于集肤效应和涡流效应，使其自身温度升高，对温度测量造成严重的干扰，使温度准确度大大降低或者无法得到稳定的温度值，这样影响了温度测量的准确性，甚至会给大型的电站带来严重的安全隐患。因此，以光纤测温探头取代传统的测温探头具有重大的现实意义。

现有的光纤测温的温控仪在高温、高电压和强磁场干扰的情况下，影响温度的测量的稳定性以及准确性，因此在温控仪通过设置信号放大电路、脉冲整形电路、低通滤波电路、保证了其稳定的测温数据，也可以设置信号处理接口实现多个光纤测温点之间数据的互通，方便监测距离较远的多点温度。

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是：如何提供一种使用安全，结构简单，可以在高电压、超高频、强电磁场及重干扰的环境中准确地实现对干式变压器温度的实时监测、并提供报警功能、风机控制功能和数据存储等。

（二）技术方案

为解决上述问题，本实用新型的技术方案提供一种基于光纤测温的干式变压器温控仪，包括：光纤温度传感器、信号处理单元、电源模块、主控单元和显示器单元，所述主控单元分别通过报警控制单元、风机控制单元、通讯单元连接用户功能接口，所述光纤温度传感器的信号输出端通过信号处理单元连接到主控单元的信号输入端，主控单元的数据通信端连接相对应的控制功能单元，主控单元还连接显示器单元。

优选地，所述光纤温度传感器的输入端与干式变压器绕组相连，其输出端通过耦合器与信号处理单元相连。

优选地，所述光纤温度传感器、信号处理单元、主控单元分别与电源模块连接。

优选地，所述信号处理单元包括信号放大电路、脉冲整形电路、低通滤波电路、带模数转换的单片机和时钟电路。

优选地，还包括光源驱动电路，所述光源驱动电路由单片机控制，产生周期性电脉冲驱动信号激发光源，使其产生相应的激励脉冲光波，信号处理单元将产生的周期性的脉冲光波传给光纤温度传感器。

优选地，所述光纤温度传感器将反馈的信号经过光电转化，信号放大，传递给处理器进行计算。

优选地，所述光纤温度传感器包括双包层光纤，光纤探头和保护套管，所述双包层光纤和光纤探头作为整体被包裹于所述保护套管内。

优选地，所述主控单元根据光纤温度传感器和信号处理单元反馈的信息，进行超温报警、故障报警或风机启动。

优选地，温度数据能够实时存储到数据存储单元，实时进行数据分析，与历史数据进行对比。

优选地，对干式变压器进行散热的风机控制单元，输出端连接用户功能接口，对散热单元进行监控。

（三）有益效果

本实用新型提供的基于光纤测温的干式变压器温控仪利用了光纤测温对电磁辐射场免疫的特点实现了在超高频、强电磁场及重干扰的环境中准确地对干式变压器绕阻装置进行温度测量；有利于其在恶劣的工业领域的实际应用。

附图说明

图1是根据本实用新型提供的基于光纤测温的干式变压器温控仪的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型提供一种基于光纤测温的干式变压器温控仪，包括：光纤温度传感器、信号处理单元、电源模块、主控单元和显示器单元，所述主控单元分别通过报警控制单元、风机控制单元、通讯单元连接用户功能接口，所述光纤温度传感器的信号输出端通过信号处理器连接到主控单元的信号输入端，主控单元的数据通信端连接相对应的控制功能，主控单元还连接显示器单元。

所述温度检测系统包括光纤温度传感器和信号处理器，所述光纤温度传感器的输入端与所述干式变压器绕组相连，其输出端通过耦合器与信号处理单元相连。

温度检测系统、控制系统与电源模块连接。

信号处理单元包括信号放大电路、脉冲整形电路、低通滤波电路、带模数转换的单片机、时钟电路。

所述光源驱动电路由单片机控制，产生周期性电脉冲驱动信号激发光源，使其产生相应的激励脉冲光波。信号处理单元将产生的周期性的脉冲光波传给光纤温度传感器。

光纤温度传感器将反馈的信号经过光电转化，信号放大，传递给处理器进行计算。

所述光纤温度传感器包括双包层光纤，光纤探头、和保护套管组成，所述双包层光纤和光纤做为整体被包裹于所述保护套管内。

所述控制系统，根据温度检测系统反馈的信息，实现超温报警、故障报警、风机启动等多项功能。

其温度数据可以实时存储到数据存储单元，实时进行数据分析，以便于历史数据进行对比。

对干式变压器进行散热的风机控制单元，输出端连接用户功能接口，可对散热单元进行监控，避免散热单元过热而损坏。

图1是本实用新型所述的基于光纤测温的干式变压器温控仪的原理结构示意图。如图1所示，该光纤测温的干式变压器温控仪包括：光纤温度传感器、信号处理单元、电源模、主控单元和显示器单元。

其中主控单元分别通过报警控制单元、风机控制单元、通讯单元连接用户功能接口，光纤温度传感器的信号输出端通过信号处理器连接显示器单元。

本实施中，光纤测温的温度传感器的输入端与所述干式变压器绕阻相连，其输出端通过耦合器与信号处理单元相连。

所述温度检测系统、控制系统与电源模块连接。

所述信号处理单元包括信号放大电路、脉冲整形电路、低通滤波电路、带模数转换的单片机、时钟电路。此设计用于克服现场高温、高电压和高电磁干扰对电源和温度信号造成的影响。

进一步地，其光源驱动电路由单片机控制、产生周期性电脉动驱动信号处理单元光源。使其产生相应的激励脉冲光波。传给光纤温度传感器。

进一步地，光纤温度传感器将反馈的信号经过光电转化、信号放大、传递给处理器进行计算。

本实例中，光纤温度传感器包括双包层光纤、光纤探头和保护套管组成。所述双包层光纤探头做为整理被包裹于所述保护套内。

本实用新型实用于大型电站发电设备的温度监测，多个光纤测温探头分布在不同的被测位置，将光纤测温探头放在绕组上，光纤温度传感器将温度传给控制单元，每个数据点通过信号处理单元实现相互通信，便于现场技术人员了解各个被测点的实时温度情况。

上述产品是专门根据大型电厂干式变压器的特殊测温需求而特别设计的，该设计从根本上解决了该工业应用领域的特殊监控难题，弥补了在该领域其他传感技术无法达到的技术领域。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于光纤测温的干式变压器温控仪，其特征在于，包括：光纤温度传感器、信号处理单元、电源模块、主控单元和显示器单元，所述主控单元分别通过报警控制单元、风机控制单元、通讯单元连接用户功能接口，所述光纤温度传感器的信号输出端通过信号处理单元连接到主控单元的信号输入端，主控单元的数据通信端连接相对应的控制功能单元，主控单元还连接显示器单元。

2.如权利要求1所述的基于光纤测温的干式变压器温控仪，其特征在于，所述光纤温度传感器的输入端与干式变压器绕组相连，其输出端通过耦合器与信号处理单元相连。

3.如权利要求1或2所述的基于光纤测温的干式变压器温控仪，其特征在于，所述光纤温度传感器、信号处理单元、主控单元分别与电源模块连接。

4.如权利要求3所述的基于光纤测温的干式变压器温控仪，其特征在于，所述信号处理单元包括信号放大电路、脉冲整形电路、低通滤波电路、带模数转换的单片机和时钟电路。

5.如权利要求4所述的基于光纤测温的干式变压器温控仪，其特征在于，还包括光源驱动电路，所述光源驱动电路由单片机控制，产生周期性电脉冲驱动信号激发光源，使其产生相应的激励脉冲光波，信号处理单元将产生的周期性的脉冲光波传给光纤温度传感器。

6.如权利要求5所述的基于光纤测温的干式变压器温控仪，其特征在于，所述光纤温度传感器将反馈的信号经过光电转化，信号放大，传递给处理器进行计算。

7.如权利要求6所述的基于光纤测温的干式变压器温控仪，其特征在于，所述光纤温度传感器包括双包层光纤，光纤探头和保护套管，所述双包层光纤和光纤探头作为整体被包裹于所述保护套管内。

8.如权利要求7所述的基于光纤测温的干式变压器温控仪，其特征在于，所述主控单元根据光纤温度传感器和信号处理单元反馈的信息，进行超温报警、故障报警或风机启动。

9.如权利要求8所述的基于光纤测温的干式变压器温控仪，其特征在于，温度数据能够实时存储到数据存储单元，实时进行数据分析，与历史数据进行对比。

10.如权利要求9所述的基于光纤测温的干式变压器温控仪，其特征在于，对干式变压器进行散热的风机控制单元，输出端连接用户功能接口，对散热单元进行监控。

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