CN205845269U - 变压器运行温度超限报警装置 - Google Patents

Abstract

变压器运行温度超限报警装置，属于变压器温度测量领域，本实用新型为解决现有配电变压器没有实时监控运行温度的问题。本实用新型包括PT100铂热电阻、TL431可控精密稳压源U1、运放A1～A3、LCD显示表头、中间继电器K、电阻R1～R14、电位器RP1～RP4、电容C1～C3、二极管D、稳压二极管Vs1、Vs2、电源指示灯LED1、超温指示灯LED2、NPN三极管VT、喇叭BL和选择开关S1；测量出的温度信号由LCD表头显示。同时输出给运放A2，其与反相输入端的超限温度阈值进行比较，若当前测量的温度大于超限温度阈值，表示变压器超温了，K线圈得电，LED1亮，K常开触点闭合，喇叭BL进行声音报警。

Description

变压器运行温度超限报警装置

技术领域

本实用新型属于变压器温度测量领域。

背景技术

目前，随着工农业生产大发展，国民经济迅速提高，人民生活水平不断提升，电力工业也得到空前发展，全国电网建设日新月异。电网的电力通过配电变压器变压后送到千家万户，电力变压器是供电系统中的一个重要设备，其安全运行状况直接决定了整个电力系统的安全运行水平，其温度是评价其安全状况的一个重要指标，当前运行的配电变压器由于不能实时监控，基本上是变压器出了故障烧坏停电，由用户通知检修人员进行设备检修，这样故障处理拖的时间长，对用户停电影响大，因此供电可靠性低，设备损坏率高，不能满足人民生活水平不断提高的要求，实时监控变压器的运行温度对电网系统显得非常重要。

发明内容

本实用新型目的是为了解决现有配电变压器没有实时监控运行温度的问题，提供了一种变压器运行温度超限报警装置。

本实用新型所述变压器运行温度超限报警装置，它包括PT100铂热电阻、TL431可控精密稳压源U1、运放A1、运放A2、运放A3、LCD显示表头、中间继电器K、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电位器RP1、电位器RP2、电位器RP3、电位器RP4、电容C1、电容C2、电容C3、二极管D、稳压二极管Vs1、稳压二极管Vs2、电源指示灯LED1、超温指示灯LED2、NPN三极管VT、喇叭BL和选择开关S1；

直流电源VCC1同时连接电容C1的一端、电阻R1的一端和运放A1的正极供电端子；电容C1的另一端接地；电阻R1的另一端同时连接TL431可控精密稳压源U1的阴极、电位器RP1的一个固定端、电阻R2的一端和电阻R3的一端；TL431可控精密稳压源U1的阳极连接电位器RP1的另一个固定端，TL431可控精密稳压源U1的控制端连接电位器RP1的活动端；电阻R2的另一端同时连接电阻R5的一端和PT100铂热电阻的一端；电阻R5的另一端同时连接电阻R4的一端和运放A1的同相输入端，电阻R4的另一端接地；电阻R3的另一端同时连接电阻R6的一端、电位器RP2的一个固定端及其活动端，电阻R6的另一端连接运放A1的反相输入端；电位器RP2的另一个固定端同时连接PT100铂热电阻的另一端并接地；

电阻R7并联在运放A1的反相输入端和输出端之间，运放A1的负极供电端子接地；运放A1的输出端连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端同时连接稳压二极管Vs1阴极、电容C2的一端和选择开关S1的活动端子A；稳压二极管Vs1阳极和电容C2的另一端相连接，并接地；

直流电源VCC2同时连接超温指示灯LED2的阳极、电阻R14的一端、运放A2的正极供电端子、电容C3的一端和电阻R9的一端；电阻R9的另一端同时连接运放A3的同相输入端和稳压二极管Vs2的阴极，稳压二极管Vs2的阳极接地；运放A3的反相输入端同时连接运放A3的输出端、电位器RP3的一个固定端及其活动端，电位器RP3的另一个固定端同时连接电位器RP4的一个固定端及其活动端、电阻R11的一端和选择开关S1的活动端子B；电位器RP4的另一个固定端接地；电阻R11的另一端连接运放A2的反相输入端；选择开关S1的固定端同时连接LCD显示表头和电阻R10的一端，电阻R10的另一端连接运放A2的同相输入端，运放A2的输出端连接电阻R13的一端，运放A2的同相输入端和输出端之间并联电阻R12，运放A2的负极供电端子接地；电阻R13的另一端连接NPN三极管VT的基极，NPN三极管VT的发射极接地，NPN三极管VT的集电极同时连接中间继电器K线圈的一端和二极管D的阳极，中间继电器K线圈的另一端和二极管D的阴极同时连接超温指示灯LED2的阴极；

电阻R14的另一端连接电源指示灯LED1的阳极，电源指示灯LED1的阴极接地；

直流电源VCC3连接中间继电器K常开触点的一端，中间继电器K常开触点的另一端连接喇叭BL的正极供电端子，喇叭BL的负极供电端子接地。

本实用新型的有益效果：本实用新型所述变压器运行温度超限报警装置结构简单，运行中超温进行报警操作，当发生配电变压器运行中超温事故时，变压器不再烧坏，将事故及时报告值班人员，检修人员第一时间到现场能及时进行抢修，缩短事故处理时间，提高供电量，增加企业及社会效益。同时对配电系统智能化技术发展也起到积极促进作用。

附图说明

图1是本实用新型所述变压器运行温度超限报警装置的电路原理图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述变压器运行温度超限报警装置，它包括PT100铂热电阻、TL431可控精密稳压源U1、运放A1、运放A2、运放A3、LCD显示表头、中间继电器K、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电位器RP1、电位器RP2、电位器RP3、电位器RP4、电容C1、电容C2、电容C3、二极管D、稳压二极管Vs1、稳压二极管Vs2、电源指示灯LED1、超温指示灯LED2、NPN三极管VT、喇叭BL和选择开关S1；

直流电源VCC1同时连接电容C1的一端、电阻R1的一端和运放A1的正极供电端子；电容C1的另一端接地；电阻R1的另一端同时连接TL431可控精密稳压源U1的阴极、电位器RP1的一个固定端、电阻R2的一端和电阻R3的一端；TL431可控精密稳压源U1的阳极连接电位器RP1的另一个固定端，TL431可控精密稳压源U1的控制端连接电位器RP1的活动端；电阻R2的另一端同时连接电阻R5的一端和PT100铂热电阻的一端；电阻R5的另一端同时连接电阻R4的一端和运放A1的同相输入端，电阻R4的另一端接地；电阻R3的另一端同时连接电阻R6的一端、电位器RP2的一个固定端及其活动端，电阻R6的另一端连接运放A1的反相输入端；电位器RP2的另一个固定端同时连接PT100铂热电阻的另一端并接地；

电阻R7并联在运放A1的反相输入端和输出端之间，运放A1的负极供电端子接地；运放A1的输出端连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端同时连接稳压二极管Vs1阴极、电容C2的一端和选择开关S1的活动端子A；稳压二极管Vs1阳极和电容C2的另一端相连接，并接地；

直流电源VCC2同时连接超温指示灯LED2的阳极、电阻R14的一端、运放A2的正极供电端子、电容C3的一端和电阻R9的一端；电阻R9的另一端同时连接运放A3的同相输入端和稳压二极管Vs2的阴极，稳压二极管Vs2的阳极接地；运放A3的反相输入端同时连接运放A3的输出端、电位器RP3的一个固定端及其活动端，电位器RP3的另一个固定端同时连接电位器RP4的一个固定端及其活动端、电阻R11的一端和选择开关S1的活动端子B；电位器RP4的另一个固定端接地；电阻R11的另一端连接运放A2的反相输入端；选择开关S1的固定端同时连接LCD显示表头和电阻R10的一端，电阻R10的另一端连接运放A2的同相输入端，运放A2的输出端连接电阻R13的一端，运放A2的同相输入端和输出端之间并联电阻R12，运放A2的负极供电端子接地；电阻R13的另一端连接NPN三极管VT的基极，NPN三极管VT的发射极接地，NPN三极管VT的集电极同时连接中间继电器K线圈的一端和二极管D的阳极，中间继电器K线圈的另一端和二极管D的阴极同时连接超温指示灯LED2的阴极；

电阻R14的另一端连接电源指示灯LED1的阳极，电源指示灯LED1的阴极接地；

直流电源VCC3连接中间继电器K常开触点的一端，中间继电器K常开触点的另一端连接喇叭BL的正极供电端子，喇叭BL的负极供电端子接地。

工作原理：采用Pt100铂热电阻作为温度传感器的核心部件，测温电路采用TL431和电位器RP1调节产生参考电源，采用R2、R3、RP2和Pt100构成电阻测量电桥，其中电阻R2和电阻R3的阻值相等，RP2为精密电阻。

图中虚线U2部分采用的是三线桥式接法，Pt100作为电桥的一个桥臂电阻，将导线的一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到Pt100所在桥臂及与其相连相的桥臂上，这种三线桥式接法能消除导线电阻带来的测量误差。

当Pt100的电阻值和RP2的电阻值不相等时，电桥输出一个毫伏级的压差信号，这个压差信号经过运放A1放大后输出期望大小的电压信号，以A1为核心构成差动放大电路，其中电阻R5和电阻R7的阻值相等；电阻R4和电阻R6的阻值相等。放大倍数为R4/R5。

当需要进行超限温度阈值时，将S1拨到B处，设定温度的对应电源由5.1V的稳压二极管Vs1提供，该电压经运放A3缓冲后，由RP3、RP4分压后取得，调整RP3、RP4分压值的范围来完成超限温度阈值的设定。超限温度阈值接入运放A2的反相输入端

设定完成后，将S1拨到A处时，测量出的温度信号由LCD表头显示。同时输出给运放A2，其与反相输入端的超限温度阈值进行比较，若当前测量的温度大于超限温度阈值，则表示变压器超温了，不但在LCD现场显示，而且，运放A2输出高电平，VT1的基极被加载偏置电压而导通，K线圈得电，LED1亮，表明超温，同时，K常开触点闭合，喇叭BL进行声音报警，提醒工作人员进行超温处理。

Claims (3)

1.变压器运行温度超限报警装置，其特征在于，它包括PT100铂热电阻、TL431可控精密稳压源U1、运放A1、运放A2、运放A3、LCD显示表头、中间继电器K、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电位器RP1、电位器RP2、电位器RP3、电位器RP4、电容C1、电容C2、电容C3、二极管D、稳压二极管Vs1、稳压二极管Vs2、电源指示灯LED1、超温指示灯LED2、NPN三极管VT、喇叭BL和选择开关S1；

直流电源VCC1同时连接电容C1的一端、电阻R1的一端和运放A1的正极供电端子；电容C1的另一端接地；电阻R1的另一端同时连接TL431可控精密稳压源U1的阴极、电位器RP1的一个固定端、电阻R2的一端和电阻R3的一端；TL431可控精密稳压源U1的阳极连接电位器RP1的另一个固定端，TL431可控精密稳压源U1的控制端连接电位器RP1的活动端；电阻R2的另一端同时连接电阻R5的一端和PT100铂热电阻的一端；电阻R5的另一端同时连接电阻R4的一端和运放A1的同相输入端，电阻R4的另一端接地；电阻R3的另一端同时连接电阻R6的一端、电位器RP2的一个固定端及其活动端，电阻R6的另一端连接运放A1的反相输入端；电位器RP2的另一个固定端同时连接PT100铂热电阻的另一端并接地；

电阻R7并联在运放A1的反相输入端和输出端之间，运放A1的负极供电端子接地；运放A1的输出端连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端同时连接稳压二极管Vs1阴极、电容C2的一端和选择开关S1的活动端子A；稳压二极管Vs1阳极和电容C2的另一端相连接，并接地；

直流电源VCC2同时连接超温指示灯LED2的阳极、电阻R14的一端、运放A2的正极供电端子、电容C3的一端和电阻R9的一端；电阻R9的另一端同时连接运放A3的同相输入端和稳压二极管Vs2的阴极，稳压二极管Vs2的阳极接地；运放A3的反相输入端同时连接运放A3的输出端、电位器RP3的一个固定端及其活动端，电位器RP3的另一个固定端同时连接电位器RP4的一个固定端及其活动端、电阻R11的一端和选择开关S1的活动端子B；电位器RP4的另一个固定端接地；电阻R11的另一端连接运放A2的反相输入端；选择开关S1的固定端同时连接LCD显示表头和电阻R10的一端，电阻R10的另一端连接运放A2的同相输入端，运放A2的输出端连接电阻R13的一端，运放A2的同相输入端和输出端之间并联电阻R12，运放A2的负极供电端子接地；电阻R13的另一端连接NPN三极管VT的基极，NPN三极管VT的发射极接地，NPN三极管VT的集电极同时连接中间继电器K线圈的一端和二极管D的阳极，中间继电器K线圈的另一端和二极管D的阴极同时连接超温指示灯LED2的阴极；

电阻R14的另一端连接电源指示灯LED1的阳极，电源指示灯LED1的阴极接地；

直流电源VCC3连接中间继电器K常开触点的一端，中间继电器K常开触点的另一端连接喇叭BL的正极供电端子，喇叭BL的负极供电端子接地。

2.根据权利要求1所述变压器运行温度超限报警装置，其特征在于，电阻R2和电阻R3的阻值相等。

3.根据权利要求1所述变压器运行温度超限报警装置，其特征在于，电阻R5和电阻R7的阻值相等；电阻R4和电阻R6的阻值相等。