CN203490566U - 干式变压器温控仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及自动控制技术领域，目的是公开一种干式变压器温控仪，包括供电电源、温控仪壳体和置于温控仪壳体内的微控制器，测量绕组温度的温湿度传感器通过温湿度采集电路与微控制器连接，所述微控制器连接有风机电路和报警器电路，所述风机电路包括对变压器送风的风机。所述微控制器还连接有断线检测电路、储存器和上位机，所述储存器连接有时钟芯片。本方案满足了变压器温度的智能控制需求，进行温度的实时监测及报警控制，满足应急或突发用电需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动控制技术领域，特别是指一种干式变压器温控仪。
背景技术
干式变压器，是相对于油式变压器而言的，是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器，它依靠空气对流进行冷却。绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘层破坏，是导致变压器不能正常工作的主要原因之一，因此对变压器运行温度的监测及报警控制是十分重要的。
实用新型内容
本实用新型提出一种干式变压器温控仪，其能对变压器的实时温度进行智能监控。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种干式变压器温控仪，包括供电电源、温控仪壳体和置于温控仪壳体内的微控制器，测量绕组温度的温湿度传感器通过温湿度采集电路与微控制器连接，所述微控制器连接有风机电路和报警器电路，所述风机电路包括对变压器送风的风机。所述微控制器还连接有断线检测电路、储存器和上位机，所述储存器连接有时钟芯片。
本技术方案通过温湿度传感器将检测信息提供给微控制器，微控制器根据检测信息，控制风机电路的风机的停转。当出现异常高温等情况，微控制器根据检测信息，控制报警器电路的报警器报警，并通过断线检测电路判断风机负载是否出现断线情况。变压器的每一次超温、跳闸和故障信息都会通过储存器记录下来，且能通过上位机进行集中远程监控。因此，上述方案满足了变压器温度的智能控制需求，进行温度的实时监测及报警控制，满足应急或突发用电需求。
所述储存器为FM25LC系列的铁电存储器，所述时钟芯片的型号为PCF8564。采用铁电存储器，其属于非易失性存储器，读写速度快，结构简单，系统可靠。具体的铁电存储器型号可以是FM25LC64，通过时钟脚SCK、片选脚CS、数据输入脚SI和输出脚SO控制，电路一目了然，不再赘述。而采用常用的PCF时钟芯片，通过时钟脚CLO、数据脚SDA和片选脚SCL控制，低电平有效，电路一目了然，不再赘述。变压器的每一次超温、跳闸和故障信息都会被记录保存下来，信息包含发生时刻及详细定位，为排查变压器故障及监测变压器运行状态提供可靠依据。
所述温湿度传感器包括在绕组的不同位置设置的多个温度传感器，所述温湿度采集电路与温度传感器间设置有多选一开关芯片。温湿度传感器包括温度采集电路和湿度采集电路两部分。由于变压器及配套设备回路通常是高压或大电流的状态，湿度过大必然会对线路和电器绝缘性能造成影响，通过湿度的监测能为系统的可靠运行提供保证。本技术方案中的湿度采集电路部分与温度采集电路同理，其电路结构参照温度采集电路设计即可。
所述微控制器为型号ATmega6的单片机，所述报警器电路包括报警器、与单片机的控制端连接的光电耦合器和三极管，所述光电耦合器与三极管连接，该三极管与报警器间驱动连接有继电器。继电器控制信号采用光电耦合器隔离，三极管的通断决定继电器的吸合，跳闸、故障继电器与之相同，不再重复。
所述微控制器为型号ATmega6的单片机，所述风机电路包括风机、与单片机的控制端连接的光电耦合器和三极管，所述光电耦合器与三极管连接，该三极管与风机间驱动连接有继电器，所述断线检测电路包括互感器，所述互感器作用连接于风机负载的线路上。相对报警器电路，风机电路增加了断线检测功能，互感器感应电流，若有电流通过，两端感应电压使三极管导通，采样脚被拉至低电平；若无电流通过，则采样脚始终为高。若在冷却风机启动逻辑下检测到采样脚为高，则判断风机负载断线。
本技术方案能智能化对变压器的实时温度进行监控，能达到变压器的温湿度准确控制，并添加断线检测功能，有助于检查故障。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型干式变压器温控仪的系统结构图；
图2为本实用新型干式变压器温控仪的系统中储存器的一种电路结构图；
图3为本实用新型干式变压器温控仪的系统中时钟芯片的一种电路结构图；
图4为本实用新型干式变压器温控仪的系统中温度采集电路的一种电路结构图；
图5为本实用新型干式变压器温控仪的系统中报警器电路的一种电路结构图；
图6为本实用新型干式变压器温控仪的系统中风机电路的一种电路结构图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
一种干式变压器温控仪，包括供电电源、温控仪壳体和置于温控仪壳体内的微控制器1，测量绕组温度的温湿度传感器2通过温湿度采集电路3与微控制器1连接，所述微控制器1连接有风机电路4和报警器电路5，所述风机电路4包括对变压器送风的风机。如图1所示，所述微控制器1还连接有断线检测电路6、储存器7和上位机9，所述储存器7连接有时钟芯片8。
本技术方案通过温湿度传感器2将检测信息提供给微控制器1，微控制器1根据检测信息，控制风机电路4的风机的停转。当出现异常高温等情况，微控制器1根据检测信息，控制报警器电路5的报警器报警，并通过断线检测电路6判断风机负载是否出现断线情况。变压器的每一次超温、跳闸和故障信息都会通过储存器7记录下来，且能通过上位机9进行集中远程监控。因此，上述方案满足了变压器温度的智能控制需求，进行温度的实时监测及报警控制，满足应急或突发用电需求。
所述储存器7为FM25LC系列的铁电存储器，所述时钟芯片8的型号为PCF8564。采用铁电存储器，其属于非易失性存储器，读写速度快，结构简单，系统可靠。具体的铁电存储器型号可以是FM25LC64，电路结构图如图2所示，通过时钟脚SCK、片选脚CS、数据输入脚SI和输出脚SO控制，电路一目了然，不再赘述。而采用常用的PCF8564时钟芯片，电路图如图3所示，通过时钟脚CLO、数据脚SDA和片选脚SCL控制，低电平有效，电路一目了然，不再赘述。变压器的每一次超温、跳闸和故障信息都会被记录保存下来，信息包含发生时刻及详细定位，为排查变压器故障及监测变压器运行状态提供可靠依据。
所述温湿度传感器2包括在绕组的不同位置设置的多个温度传感器，所述温湿度采集电路3与温度传感器间设置有多选一开关芯片。温湿度传感器2包括温度采集电路和湿度采集电路两部分，其中温度采集电路如图4所示，C16、C17前端是八选一开关芯片（图未示），可实现5路温度采集信号的选通。AR1为一个同相放大器电路，AR2为一个减法器电路，完成对导线的电阻补偿。AR3提供一个基准源信号电路，AR4为一个差分放大器电路，AR4的输入信号在与AR3的基准源信号比较计算后被放大，放大系数为R18/R4，C32对信号进行滤波，B14对输入后端的信号钳位，防止过压窜入，保护后端电路。
由于变压器及配套设备回路通常是高压或大电流的状态，湿度过大必然会对线路和电器绝缘性能造成影响，通过湿度的监测能为系统的可靠运行提供保证。本技术方案中的湿度采集电路部分与温度采集电路同理，其电路结构参照温度采集电路设计即可。
如图5所示，所述微控制器1为型号ATmega16的单片机，所述报警器电路5包括报警器、与单片机的控制端连接的光电耦合器和三极管，所述光电耦合器与三极管连接，该三极管与报警器间驱动连接有继电器。在图5中，继电器K2控制信号采用光电耦合器P2隔离，三极管Q2的通断决定继电器K2的吸合，跳闸、故障继电器与之相同，不再重复。
如图6所示，所述微控制器1为型号ATmega16的单片机，所述风机电路4包括风机、与单片机的控制端连接的光电耦合器和三极管，所述光电耦合器与三极管连接，该三极管与风机间驱动连接有继电器，所述断线检测电路6包括互感器，所述互感器作用连接于风机负载的线路上。相比图5，图6增加断线检测功能，互感器TA感应电流，若有电流通过，R19两端感应电压使三极管Q5导通，采样脚被拉至低电平；若无电流通过，则采样脚始终为高。若在冷却风机启动逻辑下检测到采样脚为高，则判断风机负载断线。
本技术方案能智能化对变压器的实时温度进行监控，能达到变压器的温湿度准确控制，并添加断线检测功能，有助于检查故障。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种干式变压器温控仪，包括供电电源、温控仪壳体和置于温控仪壳体内的微控制器（1），测量绕组温度的温湿度传感器（2）通过温湿度采集电路（3）与微控制器（1）连接，所述微控制器（1）连接有风机电路（4）和报警器电路（5），所述风机电路（4）包括对变压器送风的风机，其特征在于：所述微控制器（1）还连接有断线检测电路（6）、储存器（7）和上位机（9），所述储存器（7）连接有时钟芯片（8）。
2.根据权利要求1所述的干式变压器温控仪，其特征在于：所述储存器（7）为FM25LC系列的铁电存储器，所述时钟芯片（8）的型号为PCF8564。
3.根据权利要求1所述的干式变压器温控仪，其特征在于：所述温湿度传感器（2）包括在绕组的不同位置设置的多个温度传感器，所述温湿度采集电路（3）与温度传感器间设置有多选一开关芯片。
4.根据权利要求1所述的干式变压器温控仪，其特征在于：所述微控制器（1）为型号ATmega16的单片机，所述报警器电路（5）包括报警器、与单片机的控制端连接的光电耦合器和三极管，所述光电耦合器与三极管连接，该三极管与报警器间驱动连接有继电器。
5.根据权利要求1所述的干式变压器温控仪，其特征在于：所述微控制器（1）为型号ATmega16的单片机，所述风机电路（4）包括风机、与单片机的控制端连接的光电耦合器和三极管，所述光电耦合器与三极管连接，该三极管与风机间驱动连接有继电器，所述断线检测电路（6）包括互感器，所述互感器作用连接于风机负载的线路上。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104375541A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-02-25 | 淮海工学院 | 一种全智能温湿度控制装置 |
| CN104833434A (zh) * | 2015-03-10 | 2015-08-12 | 国网浙江海盐县供电公司 | 一种用于变压器在线温度监测装置 |
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