CN207717883U - 基于磁场检测原理的变压器检测提醒装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于磁场检测原理的变压器检测提醒装置，解决了保护壳体内的温度过高容易损坏的问题，其技术方案要点是，当温度检测部检测到保护壳体内的温度超过标准温度以使振荡信号的频率落在频率解码部的中心频率时，频率解码部控制控制单元工作，以使执行单元切断DSP模块，本实用新型的基于磁场检测原理的变压器检测提醒装置，温度检测部能够实时监测保护壳体内的温度变化，多谐振荡部可根据温度检测部所输出的不同数值的温度检测信号来输出不同频率的振荡信号至频率解码部；当温度超过标准温度时，振荡信号的频率正好落在频率解码部的中心频率，使频率解码部控制控制单元进行工作，以使执行单元切断DSP模块。

Description

基于磁场检测原理的变压器检测提醒装置

技术领域

本实用新型涉及变压器故障检测设备，特别涉及基于磁场检测原理的变压器检测提醒装置。

背景技术

随着电力需求的强劲，输电设备的容量也越来越大。对于输变电中最重要的设备之一：变压器，其体积的大小往往与自身的容量成正比。变压器体积越大，检修也越不方便。变压器在长久运行后，由于受到热、磁、雨水、阳光等一些因数的印象，往往会伴随着老化。老化程度的不同，变压器会出新不同的现像，在还没有出现明显故障现象时，往往很难检测变压器达到了何种老化程度。变压器由于制造技术的原因，不可能将漏磁完全消除，因此在运行过程中，漏磁总会存在，漏磁的出现，会使变压器外壳出现磁损耗并伴随着发热。而这种现象长期出现则会造成变压器漏磁回路中部件出现老化，进一步提高漏磁阻抗，使漏磁量进一步增加。

公告号为CN206400031U的实用新型专利公开了一种基于磁场检测原理的变压器检测提醒装置，包括磁场检测模块和数据采集模块，磁场检测模块包括若干三维磁场传感器，三维磁场传感器用于检测变压器漏磁量，并根据相应的漏磁量生成相应的漏磁电压；变压器检测提醒装置还包括预设调节模块，工作人员可根据预设的最大漏磁量设置一阈值电压；三维磁场传感器连接有数据采集模块，用于将模拟量的漏磁电压转化为数字量的漏磁数据；调节模块连接有数据采集模块，用于将模拟量的阈值电压转化为数字量的阈值数据；还包括处理器，分别对漏磁数据和阈值数据进行比较，当漏磁数据大于阈值数据后输出提醒信号；计时装置，接收第一预设时间的提醒信号后控制下一装置动作；还包括提醒装置，与处理器连接，响应于计时装置进行提醒动作。其中，调节模块为DSP，DSP（Digital SignalProcess）即数字信号处理技术，其电子元器件通常集成于线路板上，而线路板的外部通常安装有保护壳体；当DSP电路板在运行程序的过程中，特别是在满负荷运行的情况下，容易发热，若电路板产生的热量过多，则容易造成电子元器件损坏甚至烧毁，严重影响DSP的使用寿命，还会产生一定的维修费用，因此还存在一定的改进空间。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于磁场检测原理的变压器检测提醒装置，当DSP模块的温度过高时，能够自动被切断。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于磁场检测原理的变压器检测提醒装置，包括DSP模块，所述DSP模块包括保护壳体，所述保护壳体内设置有温度报警器，所述温度报警器包括用于检测保护壳体内的温度变化以输出温度检测信号的温度检测部、耦接于温度检测部以接收温度检测信号并根据温度检测信号的值输出相应频率的振荡信号的多谐振荡部以及耦接于多谐振荡部以接收振荡信号的频率解码部；所述频率解码部具有一对应于标准温度的中心频率，并将振荡信号的频率大小与中心频率进行比较后输出相应的比较信号；所述频率解码部耦接有用于接收比较信号并输出控制信号的控制单元，所述控制单元上耦接有响应于控制信号的执行单元；

当温度检测部检测到保护壳体内的温度超过标准温度以使振荡信号的频率落在频率解码部的中心频率时，所述频率解码部控制控制单元工作，以使执行单元切断DSP模块。

采用上述方案，温度检测部能够实时监测保护壳体内的温度变化，多谐振荡部可根据温度检测部所输出的不同数值的温度检测信号来输出不同频率的振荡信号至频率解码部；当保护壳体内的温度发生变化时，振荡信号的频率也会发生相应的变化；当温度超过标准温度时，振荡信号的频率正好落在频率解码部的中心频率，使频率解码部控制控制单元进行工作，以使执行单元切断DSP模块，避免保护壳体内的温度过高而导致DSP模块损坏，从而延长DSP的使用寿命。

作为优选，所述控制单元还耦接有响应于控制信号以使控制单元保持工作状态的自锁部。

采用上述方案，通过自锁部能够使控制单元保持在工作状态，从而使执行单元在被触发后，能够维持DSP模块的切断状态，从而保证执行单元的防护性能。

作为优选，所述控制单元还耦接有用以使自锁部解除自锁状态的复位部，所述复位部设置于保护壳体的外部。

采用上述方案，通过复位部能够在保护壳体的外侧快速解除自锁部的自锁状态，以切断控制单元的工作状态，从而使执行单元复位，以使DSP模块恢复运行状态。

作为优选，所述频率解码部耦接有用于调节中心频率大小的调节部。

采用上述方案，调节部能够调节频率解码部的中心频率，从而调整对应的标准温度，以适应不同工况。

作为优选，所述多谐振荡部为555多谐振荡器。

采用上述方案，555定时芯片成本低，由其所构成的多谐振荡器结构简单，能够稳定持续地输出振荡信号至频率解码部。

作为优选，所述执行单元为延时切断单元，所述延时切断单元响应于控制信号以延时切断DSP模块的供电回路。

采用上述方案，使得保护壳体内的温度突然过高时，执行单元不会立刻动作，只有在保护壳体内的温度超过标准温度一定时间后，执行单元才会切断DSP模块，从而降低执行单元产生误动作的风险，避免保护壳体内的温度在短时间内跳变导致执行单元的工作状态不断发生跳变，进而避免影响DSP模块的正常运行。

作为优选，所述控制单元还耦接有响应于控制信号并与延时切断单元同时动作以进行警示的警示单元。

采用上述方案，使得DSP模块在被延时切断后，警示单元能够进行警示，以提醒人们及时采取相应措施，更加人性化。

作为优选，所述警示单元为发声报警器。

采用上述方案，发声报警更加醒目，更易引起人们的注意，从而提升警示单元的警示效果。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：温度检测部能够实时监测保护壳体内的温度变化，多谐振荡部可根据温度检测部所输出的不同数值的温度检测信号来输出不同频率的振荡信号至频率解码部；当保护壳体内的温度发生变化时，振荡信号的频率也会发生相应的变化；当温度超过标准温度时，振荡信号的频率正好落在频率解码部的中心频率，使频率解码部控制控制单元进行工作，以使执行单元切断DSP模块，避免保护壳体内的温度过高而导致DSP模块损坏，从而延长DSP的使用寿命。

附图说明

图1为本实施例的电路示意图一；

图2为本实施例的电路示意图二；

图3为本实施例的电路示意图三。

图中：1、DSP模块；2、温度检测部；3、多谐振荡部；4、频率解码部；5、控制单元；6、执行单元；7、自锁部；8、复位部；9、调节部；10、警示单元。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

本实施例公开的一种基于磁场检测原理的变压器检测提醒装置，如图1所示，包括DSP模块1，DSP模块1包括保护壳体，保护壳体内设置有温度报警器，温度报警器包括用于检测保护壳体内的温度变化以输出温度检测信号的温度检测部2、耦接于温度检测部2以接收温度检测信号并根据温度检测信号的值输出相应频率的振荡信号的多谐振荡部3以及耦接于多谐振荡部3以接收振荡信号的频率解码部4；频率解码部4具有一对应于标准温度的中心频率，并将振荡信号的频率大小与中心频率进行比较后输出相应的比较信号。同时频率解码部4耦接有用于调节中心频率大小的调节部9。

更具体地，温度检测部2为热敏电阻Rt，这里优选采用负温度系数热敏电阻，即电阻值能随着温度的升高而减小；反之，电阻值随温度的降低而增大。本实施例中，热敏电阻Rt的型号优选采用NTC 5D-13。

多谐振荡部3为555多谐振荡器，其包括555定时器、电阻R1、电容C1和C2；电阻R1的一端耦接于电源E的正极，另一端耦接于热敏电阻Rt的一端，热敏电阻Rt的另一端通过电容C1耦接于电源E的负极；555定时器的7脚耦接于电阻R1和热敏电阻Rt的连接点，6脚和2脚均耦接于热敏电阻Rt和电容C1的连接点，4脚和8脚均耦接于电源E的正极，1脚接地，5脚耦接于电容C2的一端，电容C2的另一端耦接于电源E的负极；555定时器的3脚输出振荡信号至频率解码部4的输入端。

多谐振荡部3的具体工作过程如下：

接通电源后，电容C1被充电，当电容C1上的节点电压上升到电源E电压的三分之二时，555定时器的3脚输出低电平，同时其内部的放电三极管导通；此时电容C1通过热敏电阻Rt和放电三极管放电，使电容C1的节点电压下降；当电容C1上的节点电压下降到电源E电压的三分之一时，555定时器的3脚电压翻转为高电平，当电容C1上的节点电压上升到电源E电压的三分之二时，555定时器的3脚又翻转为低电平，如此周而复始；于是，在555定时器的3脚就得到一个周期性的矩形波，其振荡频率f=1.43/[（R1+2Rt）C1]；由于热敏电阻Rt为负温度系数热敏电阻，因此当保护壳体内的温度上升时，热敏电阻Rt的阻值减小，根据振荡频率的关系式可得，振荡频率增加；反之，当保护壳体内的温度下降时，热敏电阻Rt的阻值增加，振荡频率随之减小。

频率解码部4包括解码器LM567、电容C3、C4、C5、继电器K1和续流二极管D1；调节部9为可变电阻RP；解码器LM567的3脚耦接于多谐振荡部3的输出端，5脚耦接于可变电阻RP的一固定端，可变电阻RP的另一固定端通过电容C3耦接于电源E的负极；解码器LM567的6脚耦接于可变电阻RP和电容C3的连接点；解码器LM567的4脚耦接于电源E的正极，7脚耦接于电源E的负极，1脚通过电容C4耦接于电源E的负极；解码器LM567的2脚通过电容C5耦接于电源E的负极；继电器K1的线圈的一端耦接于电源E的正极，另一端耦接于解码器LM567的8脚；续流二极管D1与继电器K1的线圈反并联。

解码器LM567的5脚和6脚用于提供输出波形，8脚为解码器LM567的主要输出口，5脚和6脚外接的可变电阻RP及电容C3决定了解码器LM567的中心频率(f0=1/1.1RC)，其中公式中的R代表可变电阻RP的有效电阻值，C代表电容C3的电容值，因此可通过调节可变电阻RP的阻值来调节频率解码器LM567的中心频率大小；解码器LM567的2脚对地接电容C5为相位比较器输出的低通滤波器，1脚对地接电容C4为正交相位检波器的输出滤波，其中电容C4的电容值应不小于电容C5的两倍；解码器LM567的3脚为信号输入端，用于接收多谐振荡部3输出的振荡信号；当解码器LM567所接收到的振荡信号的频率正好落在其中心频率时，逻辑输出端8脚输出低电平信号至继电器K1，使继电器K1的线圈两端产生电位差，从而得电吸合；否则，解码器LM567的8脚输出高电平信号，继电器K1的线圈不得电，进而无法吸合。

如图2所示，频率解码部4耦接有用于接收比较信号并输出控制信号的控制单元5，控制单元5上耦接有响应于控制信号的执行单元6；当温度检测部2检测到保护壳体内的温度超过标准温度以使振荡信号的频率落在频率解码部4的中心频率时，频率解码部4控制控制单元5工作，以使执行单元6切断DSP模块1。

其中，执行单元6为延时切断单元，延时切断单元响应于控制信号以延时切断DSP模块1的供电回路。更具体地，控制单元5包括继电器K1的常开触点K1-1、得电延时型的时间继电器KT和续流二极管D2，继电器K1的常开触点K1-1的一端耦接于电压V1，另一端耦接于时间继电器KT的线圈的一端，续流二极管D2与时间继电器KT的线圈反并联。执行单元6为时间继电器KT的延时断开瞬时闭合常闭触点KT-2，其串联于DSP模块1的供电回路。

控制单元5还耦接有响应于控制信号以使控制单元5保持工作状态的自锁部7。自锁部7为时间继电器KT的延时闭合瞬时断开常开触点KT-1，其两端分别耦接于继电器K1的常开触点K1-1的两端。

控制单元5还耦接有用以使自锁部7解除自锁状态的复位部8，复位部8设置于保护壳体的外部。本实施例中，复位部8为常闭按钮SB，其一端耦接于时间继电器KT的线圈和续流二极管D2阳极的连接点，另一端接地。

如图3所示，控制单元5还耦接有响应于控制信号并与延时切断单元同时动作以进行警示的警示单元10。警示单元10为发声报警器，其包括时间继电器KT的延时闭合瞬时断开常开触点KT-3与蜂鸣器SP，时间继电器KT的延时闭合瞬时断开常开触点KT-3的一端耦接于电压V2，另一端耦接于蜂鸣器SP的一端，蜂鸣器SP的另一端接地。

具体工作过程如下：

当保护壳体内的温度正常时，热敏电阻Rt的阻值较高，使多谐振荡部3输出的振荡信号的频率低于频率解码部4的中心频率，从而使频率解码部4输出高电平信号至继电器K1的线圈，使继电器K1的线圈不动作，其对应的常开触点K1-1处于断开状态，使时间继电器KT的线圈处于失电状态，其对应的延时闭合瞬时断开常开触点KT-1与KT-3全都处于断开状态，以使蜂鸣器SP无法进行警示。同时时间继电器KT的延时断开瞬时闭合常闭触点KT-2处于闭合状态，以导通DSP模块1的供电回路，使得DSP模块1能够正常运行。

当保护壳体内的温度上升时，热敏电阻Rt的阻值随之减小，使多谐振荡部3所输出的振荡信号的频率随之增加；当保护壳体内的温度超过标准温度时，多谐振荡部3输出的频率增加到解码器LM567的中心频率，频率解码部4输出低电平信号至继电器K1，使继电器K1的线圈得电吸合；这时继电器K1的常开触点K1-1闭合，导通时间继电器KT的供电回路，使继电器KT的线圈得电吸合，开始进入计时状态，当设定的时间周期一到，时间继电器KT的延时断开瞬时闭合常闭触点KT-2才断开，以切断DSP模块1的供电回路，使得DSP模块1停止运行，从而保证了安全性。

同时，时间继电器KT的延时闭合瞬时断开常开触点KT-1与KT-3全都闭合，以使时间继电器KT的线圈自锁，从而保持得电状态，同时蜂鸣器SP持续发出警报声，以提醒工作人员及时采取相应措施。

当保护壳体内的温度恢复正常后，由多谐振荡部3输出的振荡信号频率再次低于解码器LM567的中心频率，使继电器K1的线圈失电复位，其对应的常开触点K1-1断开。此时，按下保护壳体外的常闭按钮SB，使常闭按钮SB断开，以切断时间继电器KT的线圈，使得时间继电器KT的线圈失电复位，其对应的延时闭合瞬时断开常开触点KT-1与KT-3全都断开，同时延时断开瞬时闭合常闭触点KT-2重新闭合，以重新导通DSP模块1的供电回路，切断蜂鸣器SP的供电回路，使得DSP模块1能够恢复正常运行状态，并且蜂鸣器SP停止警示；同时时间继电器KT解除自锁状态。

Claims (8)

1.一种基于磁场检测原理的变压器检测提醒装置，包括DSP模块(1)，所述DSP模块(1)包括保护壳体，其特征是：所述保护壳体内设置有温度报警器，所述温度报警器包括用于检测保护壳体内的温度变化以输出温度检测信号的温度检测部(2)、耦接于温度检测部(2)以接收温度检测信号并根据温度检测信号的值输出相应频率的振荡信号的多谐振荡部(3)以及耦接于多谐振荡部(3)以接收振荡信号的频率解码部(4)；所述频率解码部(4)具有一对应于标准温度的中心频率，并将振荡信号的频率大小与中心频率进行比较后输出相应的比较信号；所述频率解码部(4)耦接有用于接收比较信号并输出控制信号的控制单元(5)，所述控制单元(5)上耦接有响应于控制信号的执行单元(6)；

当温度检测部(2)检测到保护壳体内的温度超过标准温度以使振荡信号的频率落在频率解码部(4)的中心频率时，所述频率解码部(4)控制控制单元(5)工作，以使执行单元(6)切断DSP模块(1)。

2.根据权利要求1所述的基于磁场检测原理的变压器检测提醒装置，其特征是：所述控制单元(5)还耦接有响应于控制信号以使控制单元(5)保持工作状态的自锁部(7)。

3.根据权利要求2所述的基于磁场检测原理的变压器检测提醒装置，其特征是：所述控制单元(5)还耦接有用以使自锁部(7)解除自锁状态的复位部(8)，所述复位部(8)设置于保护壳体的外部。

4.根据权利要求1所述的基于磁场检测原理的变压器检测提醒装置，其特征是：所述频率解码部(4)耦接有用于调节中心频率大小的调节部(9)。

5.根据权利要求1所述的基于磁场检测原理的变压器检测提醒装置，其特征是：所述多谐振荡部(3)为555多谐振荡器。

6.根据权利要求1至5任一项所述的基于磁场检测原理的变压器检测提醒装置，其特征是：所述执行单元(6)为延时切断单元，所述延时切断单元响应于控制信号以延时切断DSP模块(1)的供电回路。

7.根据权利要求6所述的基于磁场检测原理的变压器检测提醒装置，其特征是：所述控制单元(5)还耦接有响应于控制信号并与延时切断单元同时动作以进行警示的警示单元(10)。

8.根据权利要求7所述的基于磁场检测原理的变压器检测提醒装置，其特征是：所述警示单元(10)为发声报警器。