CN210348251U - 一种变压器综合控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变压器控制器技术领域，尤其涉及一种变压器综合控制器，包括：温度探头、微控制器、显示单元、继电器驱动芯片；温度探头为热敏电阻式传感器，分别固定在变压器的三相绕组上，并且与微控制器连接；微控制器将温度探头的电阻值转换为温度值，并显示在显示单元上；显示单元与微控制器连接，用于显示变压器绕相序及对应绕组的温度；继电器驱动芯片与微控制器连接，并且分别与控制风机、报警及跳闸的继电器连接；当温度探头探测的实时温度到达预定数值时，继电器驱动芯片动作，以开启风机继电器、报警继电器和跳闸继电器。通过热敏电阻式传感器直接测量绕组温度，测量更加快速精准，有利于延长变压器的使用寿命。

Description

一种变压器综合控制器

技术领域

本实用新型涉及变压器控制器技术领域，尤其涉及一种变压器综合控制器。

背景技术

变压器在应用过程中经常会发生的一个严重故障就是温度过大引起短路，所以能否实时有效的预测变压器温度，及是否能及时处理突发情况成为预防变压器故障的一个很重要的措施。

现有技术中，对变压器绕组温度检测多采用电流互感器将套管中的电流进行变换，通过变压器电流互感器取出的与负荷成正比的电流，经变流器调整后流经嵌装在绕组温度计波纹管内的电热元件。电热元件产生的热量，使弹性元件的位移量增大，从而显示出绕组的温度。然而这种温度检测的方式存在较大误差，而且延时较长，无法直接测量绕组内部的温度，当绕组内部发生问题时，从电流变大到互感器转换至绕组温度计中，再到绕组温度计内电热元件组件变形显示温度，最终显示在温控器表盘上，所消耗的时间往往会错过最佳的处置时机，对变压器造成不可弥补的损失。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种变压器综合控制器，使其更具有实用性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种变压器综合控制器，实现对变压器温度的实时监测与控制。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种变压器综合控制器，包括：温度探头、微控制器、显示单元、继电器驱动芯片；

所述温度探头为热敏电阻式传感器，分别固定在变压器的三相绕组上，并且与所述微控制器连接；

所述微控制器将所述温度探头的电阻值转换为温度值，并显示在所述显示单元上；

所述显示单元与所述微控制器连接，用于显示变压器绕相序及对应绕组的温度；

所述继电器驱动芯片与所述微控制器连接，并且分别与控制风机、报警及跳闸的继电器连接；当所述温度探头探测的实时温度到达预定数值时，所述继电器驱动芯片动作，以开启风机继电器、报警继电器和跳闸继电器。

优选地，还包括通信管理芯片， 所述通信管理芯片与所述微控制器连接，所述通信管理芯片与电脑终端通信，将变压器的温度信息传输至电脑终端处。

优选地，所述微控制器上还连接有蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述温度探头所在电路连接，当所述温度探头接触不良时，所述蜂鸣器发出警报。

优选地，所述显示单元包括数码管、数码管驱动电路单元与按键输入控制单元和按键信号输入编辑单元，所述数码管与所述数码管驱动电路单元与按键输入控制单元连接，所述按键信号输入编辑单元与所述数码管驱动电路单元与按键输入控制单元连接，所述数码管驱动电路单元与按键输入控制单元与所述微控制器连接。

优选地，所述微控制器为单片机，所述单片机选用型号为PIC16F690。

优选地，所述通信管理芯片选用型号为RS485。

优选地，所述继电器驱动芯片选用型号为ULN2003。

优选地，数码管驱动电路单元与按键输入控制单元选用型号为CT1668。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过热敏电阻式传感器直接测量绕组温度，与现有技术相比，测量更加快速精准，对于变压器温度控制更加快捷，有利于延长变压器的使用寿命，减少变压器由于温升过高造成的损伤，而且热敏式电阻传感器不需要使用电流互感器，节约了成本。通过微控制器对变压器问度进行实时监测，在变压器温度达到设定值时分别进行风机降温、报警和跳闸动作，及时的保护了变压器免受损伤，提高了变压器的使用寿命。此外，通过RS485通信，实现了变压器温度的远程监测与控制，实现一台电脑管理多台变压器。

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中记载的一些实施例，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为本实用新型实施例中变压器综合控制器的电路原理框图；

图2为本实用新型实施例中显示单元的示意图；

图3为本实用新型实施例中电源电路变换示意图。

附图标记：10-温度探头、20-微控制器、30-显示单元、31-数码管、32-数码管驱动电路单元与按键输入控制单元、33-键信号输入编辑单元、40-继电器驱动芯片、50-通信管理芯片、60-蜂鸣器。

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。

如图1所示的变压器综合控制器，包括：温度探头10、微控制器20、显示单元30、继电器驱动芯片40；

温度探头10为热敏电阻式传感器，分别固定在变压器的三相绕组上，并且与微控制器20连接；

微控制器20将温度探头10的电阻值转换为温度值，并显示在显示单元30上；

显示单元30与微控制器20连接，用于显示变压器绕相序及对应绕组的温度；

继电器驱动芯片40与微控制器20连接，并且分别与控制风机、报警及跳闸的继电器连接；当温度探头10探测的实时温度到达预定数值时，继电器驱动芯片40动作，以开启风机继电器、报警继电器和跳闸继电器。

在上述实施例中，由于将热敏电阻式传感器直接固定在变压器绕组上，其测得的温度值更加精准快速，从而微控制器20根据设定值对各继电器进行启闭控制，通常变压器风机动作温度通常设置为80℃，即温度探头10检测到绕组温度为80℃时，微控制器20控制继电器驱动芯片40驱动变压器风机的继电器开启，风扇运转，为变压器降温，当温度降低至设定温度时，微控制器20控制继电器驱动芯片40断开变压器风机的继电器，风机停止转动。当温度继续上升时，微控制器20会通过控制继电器驱动芯片40驱动超温报警器提醒工作人员检查。当变压器温度值超过极限值时，一般设定为150℃，微控制器20会控制继电器驱动芯片40控制变压器的电磁脱扣机构实现变压器的跳闸，从而让变压器停止工作。通过微控制器20对温度的实时监控，并根据具体情况作出相应的动作保护变压器，提高了变压器的使用寿命，减少了变压器由于温度升高造成的损失。

为了便于计算机时刻远程监测电力系统变压器的问题，还包括通信管理芯片50，通信管理芯片50与微控制器20连接，通信管理芯片50与电脑终端通信，将变压器的温度信息传输至电脑终端处。通信管理芯片50选用型号为RS485，RS485相对于RS232通信具有传输距离远的优势，而且RS45由于采用了差模输入方式相对电平较低不易损坏接口，抗干扰能力强。通过通信管理芯片50的设置，方便了通过计算机远程监测电力系统中变压器温度，而且可以实现一台电脑管理多台变压器的功能，提高了变压器的监督管理水平。

为了保证温度探头10的有效工作，作为上述实施例的优选，请继续参照图1，微控制器20上还连接有蜂鸣器60，蜂鸣器60与温度探头10所在电路连接，当温度探头10接触不良时，蜂鸣器60发出警报。通过蜂鸣器60的设置，便于变压器的检修工作，提高了检修效率，也提高了温度探头10的探测精度与稳定性。

在上述实施例中，微控制器20为单片机，然而由于单片机的引脚较少，如果使用单片机的I/O口直接驱动数码管的话，只能驱动0.5寸以下的数码管，由于尺寸小则导致亮度不够不便于检查，为了解决上述问题，如图2所示，显示单元30包括数码管31、数码管驱动电路单元与按键输入控制单元32和按键信号输入编辑单元33，数码管31与数码管驱动电路单元与按键输入控制单元32连接，按键信号输入编辑单元33与数码管驱动电路单元与按键输入控制单元32连接，数码管驱动电路单元与按键输入控制单元32与微控制器20连接。这里需要指出的是数码管驱动电路单元与按键输入控制单元32选用型号为CT1668，采用驱动芯片后可以带动1至2寸的数码管工作，亮度更高，便于显示与检修工作。而按键信号输入编辑单元33的作用在于准确定义温度探头10所探测的绕组的相序，减少由于安装位置错误导致的重新安装温度探头10的问题，提高温度探头10的安装效率。

作为上述实施例的优选，微控制器20为单片机，单片机选用型号为PIC16F690，继电器驱动芯片40选用型号为ULN2003。PIC16F690单片机提高集成度的同时降低了空间占用率，使得整体结构更加简化，并且在编程过程中可以将数据直接存放在EEROM中，实现断电自动存储数据。这里需要指出的是，在上述实施例中，如图3所示，控制器的电源电路除了风机继电器部分直接为220V供电外，其余部分首先把220V交流电压变成10.5V交流电压，经过桥式整流电路、电容滤波电路，先输出12V给继电器线圈、数码管供电使用，在经过78L05稳压器输出5V1.5A分别给单片机、蜂鸣器、继电器驱动芯片和485芯片供电使用。以上型号的芯片在市场上均可以买到，其具体的电路图即引脚关系通过阅读产品说明书均可以得到，这里不再赘述。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种变压器综合控制器，其特征在于，包括：温度探头（10）、微控制器（20）、显示单元（30）、继电器驱动芯片（40）；

所述温度探头（10）为热敏电阻式传感器，分别固定在变压器的三相绕组上，并且与所述微控制器（20）连接；

所述微控制器（20）将所述温度探头（10）的电阻值转换为温度值，并显示在所述显示单元（30）上；

所述显示单元（30）与所述微控制器（20）连接，用于显示变压器绕相序及对应绕组的温度；

所述继电器驱动芯片（40）与所述微控制器（20）连接，并且分别与控制风机、报警及跳闸的继电器连接；当所述温度探头（10）探测的实时温度到达预定数值时，所述继电器驱动芯片（40）动作，以开启风机继电器、报警继电器和跳闸继电器。

2.根据权利要求1所述的变压器综合控制器，其特征在于，还包括通信管理芯片（50），所述通信管理芯片（50）与所述微控制器（20）连接，所述通信管理芯片（50）与电脑终端通信，将变压器的温度信息传输至电脑终端处。

3.根据权利要求1所述的变压器综合控制器，其特征在于，所述微控制器（20）上还连接有蜂鸣器（60），所述蜂鸣器（60）与所述温度探头（10）所在电路连接，当所述温度探头（10）接触不良时，所述蜂鸣器（60）发出警报。

4.根据权利要求1所述的变压器综合控制器，其特征在于，所述显示单元（30）包括数码管（31）、数码管驱动电路单元与按键输入控制单元（32）和按键信号输入编辑单元（33），所述数码管（31）与所述数码管驱动电路单元与按键输入控制单元（32）连接，所述按键信号输入编辑单元（33）与所述数码管驱动电路单元与按键输入控制单元（32）连接，所述数码管驱动电路单元与按键输入控制单元（32）与所述微控制器（20）连接。

5.根据权利要求1所述的变压器综合控制器，其特征在于，所述微控制器（20）为单片机，所述单片机选用型号为PIC16F690。

6.根据权利要求2所述的变压器综合控制器，其特征在于，所述通信管理芯片（50）选用型号为RS485。

7.根据权利要求1所述的变压器综合控制器，其特征在于，所述继电器驱动芯片（40）选用型号为ULN2003。

8.根据权利要求4所述的变压器综合控制器，其特征在于，数码管驱动电路单元与按键输入控制单元（32）选用型号为CT1668。

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