專利名稱：干式變壓器光纖溫度控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)中變壓器的溫度監(jiān)測(cè)和控制，尤其涉及一種使用光纖溫度傳感器的干式變壓器用溫度控制裝置，屬于變壓器監(jiān)測(cè)、控制設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
干式變壓器的正常運(yùn)行對(duì)現(xiàn)代電力系統(tǒng)具有重要的意義，變壓器的繞組溫度對(duì)干式變壓器的安全運(yùn)行和使用壽命具有很大的影響。在實(shí)際使用中，干式變壓器的繞組溫度接近或超過臨界值會(huì)破壞繞組的絕緣性，進(jìn)而導(dǎo)致變壓器的損壞，甚至?xí)绊懻麄€(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，快速準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)并控制干式變壓器繞組的溫度，可以及時(shí)掌握干式變壓器的運(yùn)行情況，能夠有效地防止干式變壓器的損壞，并延長(zhǎng)干式變壓器的使用壽命?，F(xiàn)有的干式變壓器所使用的溫度控制器容易受到外界電磁場(chǎng)和變壓器自身電磁場(chǎng)的干擾，使溫度控制器可能出現(xiàn)誤操作，不利于干式變壓器的安全運(yùn)行。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17626的規(guī)定，電子設(shè)備在運(yùn)行中要能夠?qū)崿F(xiàn)電磁兼容，溫度控制器在運(yùn)行中要克服的電磁干擾有靜電放電，射頻電磁場(chǎng)輻射，設(shè)備間的諧波，電壓驟減、短時(shí)中斷或電壓變化等。現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)溫度控制器電磁兼容的方法包括利用屏蔽線對(duì)溫度控制裝置的電源線和信號(hào)線進(jìn)行電磁屏蔽；另外，溫度控制電路采用濾波和接地的方法也可以一定程度上吸收、抑制干擾信號(hào)。現(xiàn)有的干式變壓器一般使用PtlOO型鉬電阻傳感器作為溫度控制器溫度傳感元件，此種類型的溫度控制器通過預(yù)埋在變壓器繞組測(cè)溫孔中的鉬電阻實(shí)現(xiàn)溫度的感知和控制，但是為了防止干式變壓器本身電流變化產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)破壞鉬電阻的輸出信號(hào)，鉬電阻需要進(jìn)行額外的絕緣處理，并且鉬電阻的引線需要使用良好的屏蔽線，以防止變壓器自身電流干擾信號(hào)通過引線進(jìn)入溫度控制裝置；但是即使采用了這些方法仍然無法在本質(zhì)上保證鉬電阻的穩(wěn)定工作，鉬電阻和溫度控制器仍然會(huì)受到電磁場(chǎng)的干擾。[郭愛華；干式變壓器電子溫控器電磁兼容性水平的評(píng)價(jià)和提升；《變壓器》.2002 Vol. 39 No. 7]
突光材料在光照射下會(huì)福射出突光，突光的持續(xù)時(shí)間和突光材料所處環(huán)境溫度有關(guān)，通過某種方法可以得到熒光的持續(xù)時(shí)間，這樣就可以測(cè)量出熒光材料所處環(huán)境的溫度。熒光型光纖溫度傳感器和傳統(tǒng)的溫度傳感器相比，具有本質(zhì)抗電磁干擾能力、具有更高的安全性、容易實(shí)現(xiàn)小型化，并且安裝更加方便。光纖具有優(yōu)良的導(dǎo)光特性，光信號(hào)在光纖中的傳輸不會(huì)受到外界的電磁干擾，光纖自身也不會(huì)發(fā)出電磁干擾。并且光纖具有良好的電絕緣性，所以即便光纖損壞也不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障和電火花。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種抗電磁干擾能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快，且靈敏度高的干式變壓器光纖溫度控制裝置。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種干式變壓器光纖溫度控制裝置，包括溫度探頭1、光纖2、光電模塊、控制模塊、顯示模塊、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、風(fēng)扇、蜂鳴器和變壓器跳閘開關(guān)，所述溫度探頭I通過光纖2連接光電模塊的輸入端，所述光電模塊的輸出端連接控制模塊的輸入端，所述控制模塊的輸出端分別連接顯示模塊、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、風(fēng)扇、蜂鳴器和變壓器跳閘開關(guān)。作為本發(fā)明的一種優(yōu)化結(jié)構(gòu)所述溫度探頭為熒光型溫度探頭。作為本發(fā)明的一種優(yōu)化結(jié)構(gòu)所述控制模塊包括電源、單片機(jī)、控制電路和通訊模塊；所述電源為整個(gè)控制模塊供電，所述控制電路的輸出端連接通訊模塊的輸入端，所述控制電路的輸出端分別連接風(fēng)扇、蜂鳴器和變壓器跳閘開關(guān)。作為本發(fā)明的一種優(yōu)化結(jié)構(gòu)所述通訊模塊選用RS485通信模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
1.本發(fā)明采用光纖進(jìn)行溫度信號(hào)采集和傳輸，具有本質(zhì)抗電磁干擾能力，并且光纖本身具有良好的電絕緣性，不需要再像鉬電阻那樣，需要對(duì)其進(jìn)行特別的絕緣處理，從而增加了產(chǎn)品的可靠性；
2.本發(fā)明的溫度探頭整體為非金屬元件，有著本質(zhì)抗電磁干擾的能力，能有效減少由于外界電磁干擾源而引起的溫度控制裝置的誤操作，提高了干式變壓器的總體可靠性；
3.本發(fā)明的溫度探頭通過光纖和處理電路連接，外界電磁干擾無法通過溫度探頭和光纖進(jìn)入處理電路，同樣處理電路的信號(hào)也不會(huì)通過光纖干擾變壓器。


圖1是本發(fā)明干式變壓器光纖溫度控制裝置的結(jié)構(gòu)原理 圖2是本發(fā)明中光電模塊的原理 圖3是本發(fā)明中干式變壓器光纖溫度控制裝置檢測(cè)流程 圖4是本發(fā)明中控制模塊與外接設(shè)備連接的結(jié)構(gòu)原理 圖5是本發(fā)明中干式變壓器光纖溫度控制裝置的外觀主視圖。1-溫度探頭，2-光纖，3-光學(xué)分束器，4-激發(fā)光源，5-光探測(cè)器，6_狀態(tài)顯示區(qū)，
7-功能按鍵區(qū)，8-數(shù)據(jù)輸入線，9-輸出控制線，10-溫度顯示區(qū)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明
如圖1所示，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種干式變壓器光纖溫度控制裝置，包括溫度探頭1、光纖2、光電模塊、控制模塊、顯示模塊、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、風(fēng)扇、蜂鳴器和變壓器跳閘開關(guān)，所述溫度探頭I通過光纖2連接光電模塊的輸入端，所述光電模塊的輸出端連接控制模塊的輸入端，所述控制模塊的輸出端分別連接顯示模塊、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、風(fēng)扇、蜂鳴器和變壓器跳閘開關(guān)；在具體實(shí)施例中，為了達(dá)到更好的效果，所述溫度探頭為熒光型溫度探頭，熒光型溫度探頭利用熒光材料在溫度場(chǎng)中的熒光特性，正確地測(cè)量物體溫度。和傳統(tǒng)的溫度測(cè)量裝置相比，采用這種測(cè)量方法的溫度測(cè)量裝置具有較小的安裝空間、較高的靈敏度以及較快的響應(yīng)速度。并且突光材料不同于其他的溫度感知材料，它屬于非金屬材料，對(duì)電磁干擾具有本質(zhì)免疫能力，因而抗干擾能力更強(qiáng)。如圖2和圖3所示，首先，溫度探頭I被置于干式變壓器繞組測(cè)溫區(qū)，溫度探頭I感受到測(cè)溫區(qū)的溫度情況，然后激發(fā)光源4發(fā)出的激發(fā)信號(hào)經(jīng)光纖2傳輸至溫度探頭1，溫度探頭I受激發(fā)而產(chǎn)生相應(yīng)的特征光輻射，特征光輻射沿著光纖2傳至光探測(cè)器5，光探測(cè)器5接受到特征光信號(hào)后，將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出；
上述電信號(hào)進(jìn)入信號(hào)處理與輸出電路，經(jīng)過處理后即可以輸出相應(yīng)的值，所輸出的值進(jìn)入控制模塊。如圖4所示，在具體實(shí)施例中，所述控制模塊包括電源、單片機(jī)、控制電路和通訊模塊；所述電源為整個(gè)控制模塊供電，所述控制電路的輸出端連接通訊模塊的輸入端，所述控制電路的輸出端分別連接風(fēng)扇、蜂鳴器和變壓器跳閘開關(guān)。在具體實(shí)施例中，所述通訊模塊選用RS485通信模塊，相關(guān)工作人員可以對(duì)干式變壓器繞組溫度進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控?？刂颇K利用單片機(jī)判斷干式變壓器繞組溫度是否超標(biāo)如果溫度正常則不發(fā)出指令，若溫度超過警戒值則控制電路啟動(dòng)風(fēng)機(jī)對(duì)干式變壓器繞組進(jìn)行風(fēng)冷降溫；當(dāng)干式變壓器繞組的溫度繼續(xù)上升并接近危險(xiǎn)值時(shí)，控制電路利用變壓器跳閘開關(guān)強(qiáng)行關(guān)閉干式變壓器；如果干式變壓器繞組的溫度值上升很快，則控制電路發(fā)出指令打開蜂鳴器以提示相關(guān)工作人員。如圖5所示，所述顯示模塊包括狀態(tài)顯示區(qū)6，功能按鍵區(qū)7，數(shù)據(jù)輸入線8，輸出控制線9，溫度顯不區(qū)10，
所述數(shù)據(jù)輸入線8連接控制模塊的輸出端，工作人員可以從溫度顯示區(qū)10上讀取溫度值，所述狀態(tài)顯示區(qū)6還顯示風(fēng)扇的工作狀態(tài)以及報(bào)警圖標(biāo)，所述功能按鍵區(qū)7設(shè)置有按鍵，通過操作功能按鍵區(qū)7，工作人員可以了解溫度歷史數(shù)據(jù)以及溫度的曲線圖。
權(quán)利要求
1.一種干式變壓器光纖溫度控制裝置，其特征在于包括溫度探頭(I)、光纖(2)、光電模塊、控制模塊、顯示模塊、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、風(fēng)扇、蜂鳴器和變壓器跳閘開關(guān)，所述溫度探頭(I)通過光纖(2 )連接光電模塊的輸入端，所述光電模塊的輸出端連接控制模塊的輸入端，所述控制模塊的輸出端分別連接顯示模塊、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、風(fēng)扇、蜂鳴器和變壓器跳閘開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式變壓器光纖溫度控制裝置，其特征在于所述溫度探頭為熒光型溫度探頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式變壓器光纖溫度控制裝置，其特征在于所述控制模塊包括電源、單片機(jī)、控制電路和通訊模塊；所述電源為整個(gè)控制模塊供電，所述控制電路的輸出端連接通訊模塊的輸入端，所述控制電路的輸出端分別連接風(fēng)扇、蜂鳴器和變壓器跳閘開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的干式變壓器光纖溫度控制裝置，其特征在于所述通訊模塊選用RS485通信模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種干式變壓器光纖溫度控制裝置，包括溫度探頭1、光纖2、光電模塊、控制模塊、顯示模塊、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、風(fēng)扇、蜂鳴器和變壓器跳閘開關(guān)，所述溫度探頭1通過光纖2連接光電模塊的輸入端，所述光電模塊的輸出端連接控制模塊的輸入端，所述控制模塊的輸出端分別連接顯示模塊、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、風(fēng)扇、蜂鳴器和變壓器跳閘開關(guān)。本發(fā)明所設(shè)計(jì)的干式變壓器光纖溫度控制裝置抗電磁干擾能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快，且靈敏度高。
文檔編號(hào)G05D23/27GK103049020SQ20121055512
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者嚴(yán)躍, 馮晶晶, 周宇, 吳江, 瞿帥, 穆永超, 王澤軍 申請(qǐng)人:南京五石金傳感技術(shù)有限公司