CN204788675U - 无源无线干式变压器测温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无源无线干式变压器测温系统，包括声表面波传感器、温度采集器、无线中继器和后台监控系统，声表面波传感器安装在变压器被测点处，温度采集器向声表面波传感器发射射频信号，并接收声表面波传感器发送的温度信号，温度采集器通过有线或无线的方式将温度信号传输给无线中继器，无线中继器将温度信号转换成数字信号，并将数字信号通过光纤传输给后台监控系统，后台监控系统根据接收到的信号对被测点温度进行预测和报警；该测温系统无需为声表面波传感器提供工作电源，声表面波传感器与温度采集器之间的信号通过无线传输；另外，可以对干式变压器的铁心和线圈温度进行实时、精确的监控，并将温度信号传回后台监控系统，描绘出温度变化曲线。

Description

无源无线干式变压器测温系统

技术领域

本实用新型涉及电力低压配网技术领域，特别涉及一种无源无线干式变压器测温系统，用于测量干式变压器铁心、线圈和进出线位置的温度。

背景技术

长期以来，变压器温度的测量主要通过电热元件来实现的，通过测量电热元件的电阻率的变化来得到对应的温度值，这种方法实现简单，成本低，主要缺点是电热元件与温度显示装置之间必须通过导线相连，在高电压的场合容易导致线圈被击穿，造成短路。电热元件无法直接贴于线圈进出线的铜排上，否则会引起高压击穿，因此电热元件无法对接头处的温度进行检测。为了克服高压击穿，常用的方法还有光纤温度传感器，红外测温等。

光纤式测温仪采用光纤传递信号，其温度传感头安装在带电物体的表面，测温仪与温度传感器间用光纤连接。光导纤维具有优异的绝缘性能，能够隔离开变压器线圈的高压，因此光纤温度传感器能够直接安装到变压器线圈的内部或进出线连接点上，准确测量变压器的运行温度，实现变压器运行温度的在线监测。然而，用于隔离高压的光纤表面可能受到污染，将导致光纤沿面放电。光纤具有易折，易断的特性安装比较复杂，设备造价较高，特别是积累灰尘后易使绝缘性降低，可能造成意外事故。

红外测温仪为非接触式测温，适合人工巡查测温，因为使用比较灵活，现在已经成为高压电力设备温度检测的一个主要手段。红外测温仪的缺点是体积较大，成本高，精度一般，特别是它无法实现在线实时监测。另外红外线无法绕射透过遮挡物、准确测量关键接点处温度，限制了它在一些场合的应用。

因此，有必要研究出一种无源无线干式变压器测温系统，可以对干式变压器的铁心、线圈和进出线位置的温度进行实时、精确的监控，并将温度信号传回后台监控系统，描绘出温度变化曲线，因此可以进行温度预测。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种无源无线干式变压器测温系统，可以对干式变压器的铁心、线圈和进出线位置的温度进行实时、精确的监控，并将温度信号传回后台监控系统，描绘出温度变化曲线，因此可以进行温度预测。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

无源无线干式变压器测温系统，包括声表面波传感器、温度采集器、无线中继器和后台监控系统，所述声表面波传感器安装在变压器被测点处，所述温度采集器向声表面波传感器发射射频信号，并接收声表面波传感器发送的温度信号，所述温度采集器通过有线或无线的方式将温度信号传输给无线中继器，所述无线中继器将温度信号转换成数字信号，并将数字信号通过光纤传输给后台监控系统，所述后台监控系统根据接收到的数字信号对被测点温度进行预测和报警。

进一步，所述温度采集器上设置有液晶显示器，用于显示被测点的实时温度；

进一步，所述温度采集器通过无线方式将温度信号传输给无线中继器，所述无线方式包括利用GPRS网络传输、3G网络传输或者无线WIFI网络传输。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的无源无线干式变压器测温系统，无需为声表面波传感器提供工作电源，声表面波传感器与温度采集器之间的信号通过无线传输；另外，可以对干式变压器的铁心、线圈和进出线位置的温度进行实时、精确的监控，并将温度信号传回后台监控系统，描绘出温度变化曲线，因此可以进行温度预测，该测温系统还可以报警；该测温系统安装方便，操作简单，设备造价低。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型无源无线干式变压器测温系统结构示意图；

图2为图1中声表面波传感器结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，无源无线干式变压器测温系统，包括声表面波传感器1、温度采集器2、无线中继器3和后台监控系统4，声表面波传感器安装在变压器被测点处，温度采集器向声表面波传感器发射射频信号，并接收声表面波传感器发送的温度信号，温度采集器通过有线或无线的方式将温度信号传输给无线中继器，无线中继器将温度信号转换成数字信号，并将数字信号通过光纤传输给后台监控系统，后台监控系统根据接收到的数字信号对被测点温度进行预测和报警，以及时降温，避免故障发生。

作为本实用新型进一步改进，温度采集器上设置有液晶显示器5，用于显示被测点的实时温度，以方便用户在测温现场监测被测点的温度。

本实施例中，温度采集器通过GPRS网络传输方式将温度信号传输给无线中继器，实际应用中，还可以采用3G网络传输方式或者无线WIFI网络传输方式。

声表面波传感器，具有纯无源、免维护、体积小，安装灵活，可以方便的安装在被测点上，准确地跟踪发热点的温度变化，并以无线方式将数据传到温度采集器上，实现对被测点温度信息进行实时采集；该传感器是利用压电晶体的电声转换特性，压电晶体本身是换能介质，在传播声表面波的压电晶体表面可以制作电声换能器，使电能和声能互相转换，具体结构如图2所示，当压电晶体基片上的换能器通过逆压电效应将输入的射频信号转变成声信号后，被左右两个周期性栅条反射形成谐振。该谐振器的谐振频率与基片的温度有关，而且谐振频率的改变随温度的改变在一定温度范围内呈非常线性的关系。当同一个换能器通过压电效应将声信号转变成无线应答信号输出后，我们就可以通过测量频率变化得到温度值。

本实施例中，后台监控系统采用时分复用或频分复用等方式同时控制1～100个温度采集器，而每个温度采集器可同时对应多个声表面波温度传感器，因此，整个系统可同时在线监测几百、上千个电体被测点的温度。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.无源无线干式变压器测温系统，其特征在于：包括声表面波传感器(1)、温度采集器(2)、无线中继器(3)和后台监控系统(4)，所述声表面波传感器安装在变压器被测点处，所述温度采集器向声表面波传感器发射射频信号，并接收声表面波传感器发送的温度信号，所述温度采集器通过有线或无线的方式将温度信号传输给无线中继器，所述无线中继器将温度信号转换成数字信号，并将数字信号通过光纤传输给后台监控系统，所述后台监控系统根据接收到的数字信号对被测点温度进行预测和报警。

2.根据权利要求1所述的无源无线干式变压器测温系统，其特征在于：所述温度采集器上设置有液晶显示器(5)，用于显示被测点的实时温度。

3.根据权利要求1所述的无源无线干式变压器测温系统，其特征在于：所述温度采集器通过无线方式将温度信号传输给无线中继器，所述无线方式包括利用GPRS网络传输、3G网络传输或者无线WIFI网络传输。