CN206039320U - 一种干式变压器的温度控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种干式变压器的温度控制器，其包括温度传感器、处理器、无线通信模块、第一信号调理电路、GSM模块和降温保护模块，由温度传感器检测干式变压器各相的温度，经第一信号调理电路对温度信号进行滤波放大后输出至处理器；处理器根据所述温度信号判断当前干式变压器各相的温度是否大于预设值，若是则输出报警信号至降温保护模块；由降温保护模块对干式变压器的各相进行降温操作；同时处理器通过无线通信模块与上位机通讯，还通过GSM模块输出报警信息至预设移动终端，通过温度传感器和第一信号调理电路实现对干式变压器各相温度进行高精度检测，并在温度异常时输出报警信息至预设移动终端，实现对干式变压器温度的远程监控。

Description

一种干式变压器的温度控制器

技术领域

本实用新型涉及温控技术领域，特别涉及一种干式变压器的温度控制器。

背景技术

在供配电领域，干式变压器被广泛应用于各行各业。由于干式变压器工作时间长，工作环境较恶劣，而且干式变压器热平衡性能差，变压器绕组温度若超过绝缘耐受温度，绝缘可靠性就会降低，甚至被破坏，这种情况不仅使变压器的使用寿命缩短，也会带来一定的安全问题。为了保证干式变压器的安全运行，同时做到无人值守，干式变压器需要配置温控器。

传统的干式变压器的温控器只有综合测温、显示、设定温度及报警功能，但是都是单机独立型的。目前有的温控器具有通信功能，但仅局限于其与上位机之间的有线通信，也有研究采用无线模块与上位机通信实现远程监测，但是距离相对较短，系统的移动性和灵活性比较差，不能随时随地监测变压器温度。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种干式变压器的温度控制器，能对干式变压器各相温度进行高精度检测，并在温度异常时输出报警信息至预设移动终端，实现对干式变压器温度的远程监控，及时通知工作人员干式变压器温度异常，提高干式变压器运行的安全性。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种干式变压器的温度控制器，包括温度传感器、处理器、无线通信模块、第一信号调理电路、GSM模块和降温保护模块，由温度传感器检测干式变压器各相的温度，经第一信号调理电路对温度信号进行滤波放大后输出至处理器；处理器根据所述温度信号判断当前干式变压器各相的温度是否大于预设值，若是则输出报警信号至降温保护模块；由降温保护模块对干式变压器的各相进行降温操作；同时处理器通过无线通信模块与上位机通讯，还通过GSM模块输出报警信息至预设移动终端。

所述的干式变压器的温度控制器中，所述降温保护模块包括若干个继电器和与所述继电器电连接的风机、报警器和空气开关，继电器在接收到报警信号时控制风机和报警器开启，同时控制空气开关断开。

所述的干式变压器的温度控制器中，还包括用于将经第一信号调理电路滤波放大的温度信号进行模数转换的模数转换器，所述模数转换器连接温度传感器和处理器。

所述的干式变压器的温度控制器中，所述第一信号调理电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容和第一运算放大器；所述第一电阻的一端通过温度传感器的铂热电阻接地，还通过第四电阻连接地第一运算放大器的正输入端，所述第一电阻的另一端通过第二电阻连接第三电阻的一端和第五电阻的一端；所述第三电阻的另一端接地；所述第五电阻的另一端连接第一运算放大器的负输入端，还通过第六电阻连接第一运算放大器的输出端和第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端连接模数转换器，还通过第一电容接地。

所述的干式变压器的温度控制器中，还包括第二信号调理电路，由处理器将温度值转换为相应的占空比，输出各相的PWM信号至第二信号调理电路，由第二信号调理电路将所述PWM信号转换为模拟电流信号。

所述的干式变压器的温度控制器中，所述第二信号调理电路包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第二电容、第三电容、第四电容、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器、第五运算放大器、第六运算放大器、第七运算放大器、第一三极管、第二三极管和第三三极管；

所述第八电阻的一端连接处理器，所述第八电阻的另一端连接第二运算放大器的正输入端，还通过第二电容接地；所述第二运算放大器的负输入端连接第二运算放大器的输出端和第九电阻的一端，所述第九电阻的另一端连接第三运算放大器的负输入端和第一三极管的发射极；所述第三运算放大器的正输入端接地，所述第三运算放大器的输出端通过第十电阻连接第一三极管的基极；所述第一三极管的集电极连接数显表；

所述第十一电阻的一端连接处理器，所述第十一电阻的另一端连接第四运算放大器的正输入端，还通过第三电容接地；所述第四运算放大器的负输入端连接第四运算放大器的输出端和第十二电阻的一端，所述第十二电阻的另一端连接第五运算放大器的负输入端和第二三极管的发射极；所述第五运算放大器的正输入端接地，所述第五运算放大器的输出端通过第十三电阻连接第二三极管的基极；所述第二三极管的集电极连接数显表；

所述第十四电阻的一端连接处理器，所述第十四电阻的另一端连接第六运算放大器的正输入端，还通过第四电容接地；所述第六运算放大器的负输入端连接第六运算放大器的输出端和第十五电阻的一端，所述第十五电阻的另一端连接第七运算放大器的负输入端和第三三极管的发射极；所述第七运算放大器的正输入端接地，所述第七运算放大器的输出端通过第十六电阻连接第三三极管的基极；所述第三三极管的集电极连接数显表。

所述的干式变压器的温度控制器中，还包括多个按键和用于显示温度及控制参数的显示器，所述按键和显示器均连接处理器。

所述的干式变压器的温度控制器中，所述处理器采用型号为PIC24FJ64GA006的单片机。

所述的干式变压器的温度控制器中，所述GSM模块的型号为MG2639。

所述的干式变压器的温度控制器中，所述显示器为LCD显示器或LED显示器。

相较于现有技术，本实用新型提供的干式变压器的温度控制器包括温度传感器、处理器和无线通信模块、第一信号调理电路、GSM模块和降温保护模块，由温度传感器检测干式变压器各相的温度，经第一信号调理电路对温度信号进行滤波放大后输出至处理器；处理器根据所述温度信号判断当前干式变压器各相的温度是否大于预设值，若是则输出报警信号至降温保护模块；由降温保护模块对干式变压器的各相进行降温操作；同时处理器通过无线通信模块与上位机通讯，还通过GSM模块输出报警信息至预设移动终端，通过温度传感器和第一信号调理电路实现对干式变压器各相温度进行高精度检测，并在温度异常时输出报警信息至预设移动终端，实现对干式变压器温度的远程监控，及时通知工作人员干式变压器温度异常，提高干式变压器运行的安全性。

附图说明

图1 为本实用新型提供的干式变压器的温度控制器的结构框图。

图2 为本实用新型提供的干式变压器的温度控制器中第一信号调理电路的电路图。

图3为本实用新型提供的干式变压器的温度控制器中第二信号调理电路的电路图。

具体实施方式

本实用新型提供的焊线机的干式变压器的温度控制器能对干式变压器各相温度进行高精度检测，并在温度异常时输出报警信息至预设移动终端，实现对干式变压器温度的远程监控。

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供的干式变压器的温度控制器包括温度传感器10、处理器20、无线通信模块30、第一信号调理电路40、GSM模块50和降温保护模块60，所述温度传感器10通过第一信号调理电路40连接处理器20，所述处理器20还连接无线通信模块30、GSM模块50和降温保护模块60，所述温度传感器10采用PT100温度传感器10，具体实施时可设置多个温度传感器10，分别检测干式变压器各相，即A、B、C和N相的温度，之后经第一信号调理电路40对温度信号进行滤波放大后输出至处理器20，通过第一信号调理电路40对温度信号的滤波放大，实现对温度的精准检测，之后处理器20根据检测到的温度判断当前干式变压器各相的温度是否大于预设值，若是，则输出报警信号至降温保护模块60，由降温保护模块60对干式变压器的各相进行降温操作；同时处理器20通过无线通信模块30与上位机通讯，还通过GSM模块50输出报警信息至预设移动终端，通过无线通信模块30与上位机通讯实现上位机对温度控制器的远程监控和远程参数设定，而针对监控距离超过无线通信范围距离之外情况，本实用新型还可通过GSM模块50输出报警信息至预设移动终端，使工作人员可以随时随地接收到干式变压器温度异常的报警信息，及时安排处理，提高了干式变压器工作的安全性。

具体所述GSM模块50可采用信号为MG2639的GSM模块50，或其他具有相同功能的GSM模块50，所述无线通信模块30可采用信号为PTR4000的芯片，或其他具有相同功能的芯片，本实用新型对此不作限定。

为方便工作人员监测和控制，本实用新型提供的干式变压器的温度控制器还包括多个按键201和用于显示温度及控制参数的显示器202，所述按键201和显示器202均连接处理器20，显示器202实现对温度及控制参数的实时显示，工作人员可通过按键201实现参数的调整以及查看设置信息，所述显示器202可采用LCD显示器202或LED显示器202，具体可根据实际需求选择，本实用新型对此不作限定。

其中，所述降温保护模块60包括若干个继电器601和与所述继电器601电连接的风机602、报警器603和空气开关604，所述继电器601连接处理器20，继电器601在接收到报警信号时控制风机602和报警器603开启，同时控制空气开关604断开，优选地，所述风机602数量可设置为三个，分别对干式变压器的A、B、C相进行降温，使其快速降回正常温度范围内，有效保护设备不受损，同时还控制空气开关604断开，即实现跳闸断电，使当前温度超过预设值的干式变压器停止工作，避免因在高温下长时间工作对设备带来的损害甚至是火险，另外也通过报警器603开启，如采用鸣笛或者闪光灯等方式提醒工作人员此时干式变压器工作异常，进一步确保其工作的安全性。

更进一步地，所述干式变压器的温度控制器还包括用于将经第一信号调理电路40滤波放大的温度信号进行模数转换的模数转换器70，所述模数转换器70连接温度传感器10和处理器20，将温度传感器10检测的温度模拟信号转换为数字信号输出至处理器20，以便后续信号处理。

优选地，所述干式变压器的温度控制器还包括第二信号调理电路80，所述第二信号调理电路80连接处理器20，由处理器20将温度值转换为相应的占空比，输出各相的PWM信号至第二信号调理电路80，由第二信号调理电路80将所述PWM信号转换为模拟电流信号，具体实施时，处理器20将不同的温度值转换为不同的占空比，输出各相的PWM信号，再通过第二信号调理电路80，将0~200℃转换为4~20mA的模拟量输出，将温度信号变为标准的电流信号，用于接驳数显表90和其他二次仪表。

具体实施时，所述第一信号调理电路40包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容C1和第一运算放大器A1；所述第一电阻R1的一端通过温度传感器10的铂热电阻PT100接地，还通过第四电阻R4连接地第一运算放大器A1的正输入端，所述第一电阻R1的另一端通过第二电阻R2连接第三电阻R3的一端和第五电阻R5的一端；所述第三电阻R3的另一端接地；所述第五电阻R5的另一端连接第一运算放大器A1的负输入端，还通过第六电阻R6连接第一运算放大器A1的输出端和第七电阻R7的一端，所述第七电阻R7的另一端连接模数转换器70，还通过第一电容C1接地，通过第一运算放大器A1和第一端电容对温度信号的进行滤波放大，得到高精度的温度检测值。

所述第二信号调理电路80包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第二运算放大器A2、第三运算放大器A3、第四运算放大器A4、第五运算放大器A5、第六运算放大器A6、第七运算放大器A7、第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3；

所述第八电阻R8的一端连接处理器20，所述第八电阻R8的另一端连接第二运算放大器A2的正输入端，还通过第二电容C2接地；所述第二运算放大器A2的负输入端连接第二运算放大器A2的输出端和第九电阻R9的一端，所述第九电阻R9的另一端连接第三运算放大器A3的负输入端和第一三极管Q1的发射极；所述第三运算放大器A3的正输入端接地，所述第三运算放大器A3的输出端通过第十电阻R10连接第一三极管Q1的基极；所述第一三极管Q1的集电极连接数显表90，将干式变压器A相的温度信号变为标准的电流信号输出至数显表90；

所述第十一电阻R11的一端连接处理器20，所述第十一电阻R11的另一端连接第四运算放大器A4的正输入端，还通过第三电容C3接地；所述第四运算放大器A4的负输入端连接第四运算放大器A4的输出端和第十二电阻R12的一端，所述第十二电阻R12的另一端连接第五运算放大器A5的负输入端和第二三极管Q2的发射极；所述第五运算放大器A5的正输入端接地，所述第五运算放大器A5的输出端通过第十三电阻R13连接第二三极管Q2的基极；所述第二三极管Q2的集电极连接数显表90，将干式变压器B相的温度信号变为标准的电流信号输出至数显表90；

所述第十四电阻R14的一端连接处理器20，所述第十四电阻R14的另一端连接第六运算放大器A6的正输入端，还通过第四电容C4接地；所述第六运算放大器A6的负输入端连接第六运算放大器A6的输出端和第十五电阻R15的一端，所述第十五电阻R15的另一端连接第七运算放大器A7的负输入端和第三三极管Q3的发射极；所述第七运算放大器A7的正输入端接地，所述第七运算放大器A7的输出端通过第十六电阻R16连接第三三极管Q3的基极；所述第三三极管Q3的集电极连接数显表90，将干式变压器C相的温度信号变为标准的电流信号输出至数显表90。

其中，所述处理器20可采用型号为PIC24FJ64GA006为16位通用闪存单片机，内置16路通道的模数转换器70和5个16位比较/PWM输出，大大简化了电路，并提高了抗干扰能力和电路可靠性。

综上所述，本实用新型提供的干式变压器的温度控制器包括温度传感器、处理器和无线通信模块、第一信号调理电路、GSM模块和降温保护模块，由温度传感器检测干式变压器各相的温度，经第一信号调理电路对温度信号进行滤波放大后输出至处理器；处理器根据所述温度信号判断当前干式变压器各相的温度是否大于预设值，若是则输出报警信号至降温保护模块；由降温保护模块对干式变压器的各相进行降温操作；同时处理器通过无线通信模块与上位机通讯，还通过GSM模块输出报警信息至预设移动终端，通过温度传感器和第一信号调理电路实现对干式变压器各相温度进行高精度检测，并在温度异常时输出报警信息至预设移动终端，实现对干式变压器温度的远程监控，及时通知工作人员干式变压器温度异常，提高干式变压器运行的安全性。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种干式变压器的温度控制器，包括温度传感器、处理器和无线通信模块，其特征在于，还包括第一信号调理电路、GSM模块和降温保护模块，由温度传感器检测干式变压器各相的温度，经第一信号调理电路对温度信号进行滤波放大后输出至处理器；处理器根据所述温度信号判断当前干式变压器各相的温度是否大于预设值，若是则输出报警信号至降温保护模块；由降温保护模块对干式变压器的各相进行降温操作；同时处理器通过无线通信模块与上位机通讯，还通过GSM模块输出报警信息至预设移动终端。

2.根据权利要求1所述的干式变压器的温度控制器，其特征在于，所述降温保护模块包括若干个继电器和与所述继电器电连接的风机、报警器和空气开关，继电器在接收到报警信号时控制风机和报警器开启，同时控制空气开关断开。

3.根据权利要求1所述的干式变压器的温度控制器，其特征在于，还包括用于将经第一信号调理电路滤波放大的温度信号进行模数转换的模数转换器，所述模数转换器连接温度传感器和处理器。

4.根据权利要求3所述的干式变压器的温度控制器，其特征在于，所述第一信号调理电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容和第一运算放大器；所述第一电阻的一端通过温度传感器的铂热电阻接地，还通过第四电阻连接地第一运算放大器的正输入端，所述第一电阻的另一端通过第二电阻连接第三电阻的一端和第五电阻的一端；所述第三电阻的另一端接地；所述第五电阻的另一端连接第一运算放大器的负输入端，还通过第六电阻连接第一运算放大器的输出端和第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端连接模数转换器，还通过第一电容接地。

5.根据权利要求2所述的干式变压器的温度控制器，其特征在于，还包括第二信号调理电路，由处理器将温度值转换为相应的占空比，输出各相的PWM信号至第二信号调理电路，由第二信号调理电路将所述PWM信号转换为模拟电流信号。

6.根据权利要求5所述的干式变压器的温度控制器，其特征在于，所述第二信号调理电路包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第二电容、第三电容、第四电容、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器、第五运算放大器、第六运算放大器、第七运算放大器、第一三极管、第二三极管和第三三极管；

所述第八电阻的一端连接处理器，所述第八电阻的另一端连接第二运算放大器的正输入端，还通过第二电容接地；所述第二运算放大器的负输入端连接第二运算放大器的输出端和第九电阻的一端，所述第九电阻的另一端连接第三运算放大器的负输入端和第一三极管的发射极；所述第三运算放大器的正输入端接地，所述第三运算放大器的输出端通过第十电阻连接第一三极管的基极；所述第一三极管的集电极连接数显表；

所述第十一电阻的一端连接处理器，所述第十一电阻的另一端连接第四运算放大器的正输入端，还通过第三电容接地；所述第四运算放大器的负输入端连接第四运算放大器的输出端和第十二电阻的一端，所述第十二电阻的另一端连接第五运算放大器的负输入端和第二三极管的发射极；所述第五运算放大器的正输入端接地，所述第五运算放大器的输出端通过第十三电阻连接第二三极管的基极；所述第二三极管的集电极连接数显表；

所述第十四电阻的一端连接处理器，所述第十四电阻的另一端连接第六运算放大器的正输入端，还通过第四电容接地；所述第六运算放大器的负输入端连接第六运算放大器的输出端和第十五电阻的一端，所述第十五电阻的另一端连接第七运算放大器的负输入端和第三三极管的发射极；所述第七运算放大器的正输入端接地，所述第七运算放大器的输出端通过第十六电阻连接第三三极管的基极；所述第三三极管的集电极连接数显表。

7.根据权利要求1所述的干式变压器的温度控制器，其特征在于，还包括多个按键和用于显示温度及控制参数的显示器，所述按键和显示器均连接处理器。

8.根据权利要求1所述的干式变压器的温度控制器，其特征在于，所述处理器采用型号为PIC24FJ64GA006的单片机。

9.根据权利要求1所述的干式变压器的温度控制器，其特征在于，所述GSM模块的型号为MG2639。

10.根据权利要求7所述的干式变压器的温度控制器，其特征在于，所述显示器为LCD显示器或LED显示器。