本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變壓器及其自動(dòng)保護(hù)方法。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)的電網(wǎng)事業(yè)也蓬勃發(fā)展，并進(jìn)一步為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供服務(wù)。電力變壓器在輸變電站網(wǎng)絡(luò)中占有很大的比例，其重要性不言而喻，一旦變壓器出現(xiàn)突發(fā)性故障而無(wú)法使用，不但其經(jīng)濟(jì)損失巨大，而且由停產(chǎn)、停電導(dǎo)致的人們生產(chǎn)、生活的不便將造成不可低估的社會(huì)損失。相反，如果嚴(yán)重故障前兆可以提前發(fā)現(xiàn)并采取有計(jì)劃的維護(hù)、維修措施，則可以很好的避免可能造成的經(jīng)濟(jì)損書與社會(huì)影響。

變壓器在運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的空載損耗和負(fù)載損耗都轉(zhuǎn)化成熱能，從而使變壓器發(fā)熱。一般來(lái)說(shuō)，變壓器各部分溫度是不一樣的，繞組溫度最高，鐵芯次之?，F(xiàn)有技術(shù)中變壓器溫度的監(jiān)測(cè)主要為溫度計(jì)，溫度計(jì)只能一點(diǎn)式感傳，覆蓋控制面積小，只能做局部溫度控制，無(wú)法對(duì)變壓器內(nèi)整體溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)也無(wú)法降低變壓器溫度來(lái)保護(hù)變壓器的正常運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種變壓器及其自動(dòng)保護(hù)方法，旨在對(duì)變壓器內(nèi)整體溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在溫度過(guò)高時(shí)能夠自動(dòng)降低變壓器溫度來(lái)保護(hù)變壓器的正常運(yùn)行。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種變壓器，所述變壓器包括殼體、收容于所述殼體內(nèi)的鐵芯及纏繞所述鐵芯設(shè)置的繞線組，其特征在于，所述變壓器還包括：

紅外溫度傳感器，設(shè)置于所述殼體內(nèi)，用于探測(cè)所述變壓器內(nèi)部預(yù)設(shè)探測(cè)點(diǎn)的溫度；

信號(hào)處理模塊，與所述紅外溫度傳感器電連接，用于獲取紅外溫度傳感器采集到的所述預(yù)設(shè)探測(cè)點(diǎn)的溫度信號(hào)，并對(duì)所述溫度信號(hào)的波形質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化處理；

變壓器功率調(diào)節(jié)器，與所述信號(hào)處理模塊電連接，用于接收經(jīng)處理后的所述溫度信號(hào)并根據(jù)經(jīng)處理后的所述溫度信號(hào)調(diào)節(jié)變壓器的功率進(jìn)而調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部探測(cè)點(diǎn)的溫度。

優(yōu)選地，所述變壓器內(nèi)部預(yù)設(shè)探測(cè)點(diǎn)為繞線組。

優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)探測(cè)點(diǎn)位于所述繞線組延伸長(zhǎng)度3/4且繞線寬度1/3處。

優(yōu)選地，所述信號(hào)處理模塊包括相互連接的放大三極管、正反饋電路和負(fù)反饋電路。

優(yōu)選地，所述變壓器功率調(diào)節(jié)器包括變頻器、以及與實(shí)施變頻器和信號(hào)處理模塊電連接的波形整合器，所述波形整合器用于根據(jù)信號(hào)處理模塊發(fā)出的溫度信號(hào)對(duì)變頻器發(fā)出的波形進(jìn)行整合。

優(yōu)選地，所述紅外溫度傳感器為非接觸式紅外溫度傳感器。

本發(fā)明還提供一種基于上述變壓器的變壓器自動(dòng)保護(hù)方法，其特征在于，所述變壓器自動(dòng)保護(hù)方法包括如下步驟：

紅外溫度傳感器探測(cè)所述變壓器內(nèi)部預(yù)設(shè)探測(cè)點(diǎn)的溫度；

信號(hào)處理模塊獲取紅外溫度傳感器采集到的所述預(yù)設(shè)探測(cè)點(diǎn)的溫度信號(hào)，并對(duì)所述溫度信號(hào)的波形質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化處理；

變壓器功率調(diào)節(jié)器接收經(jīng)處理后的所述溫度信號(hào)并根據(jù)經(jīng)處理后的所述溫度信號(hào)調(diào)節(jié)變壓器的功率進(jìn)而調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部探測(cè)點(diǎn)的溫度。

本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)采用紅外溫度傳感器來(lái)探測(cè)變壓器內(nèi)部器件的溫度，在變壓器內(nèi)部這個(gè)高電壓、高磁場(chǎng)的環(huán)境中準(zhǔn)確且及時(shí)的得到探測(cè)點(diǎn)的溫度值；通過(guò)變壓器功率調(diào)節(jié)器在探測(cè)點(diǎn)溫度高于預(yù)設(shè)溫度條件時(shí)調(diào)節(jié)變壓器的功率，從而自動(dòng)降低變壓器的內(nèi)部溫度，達(dá)到保護(hù)變壓器的效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明變壓器一實(shí)施例的紅外溫度傳感器安裝位置示意圖。

本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說(shuō)明，本發(fā)明實(shí)施例中所有方向性指示（諸如上、下、左、右、前、后……）僅用于解釋在某一特定姿態(tài)（如附圖所示）下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。

另外，在本發(fā)明中如涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“連接”、“固定”等應(yīng)做廣義理解，例如，“固定”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

另外，本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明提供一種變壓器。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，該變壓器包括殼體以及收容于所述殼體內(nèi)的鐵芯、繞線組、紅外溫度傳感器、信號(hào)處理模塊和變壓器功率調(diào)節(jié)模塊，繞線組纏繞所述鐵芯設(shè)置，其中紅外溫度傳感器用于探測(cè)所述變壓器內(nèi)部預(yù)設(shè)探測(cè)點(diǎn)的溫度；信號(hào)處理模塊與所述紅外溫度傳感器電連接，用于獲取紅外溫度傳感器采集到的所述預(yù)設(shè)探測(cè)點(diǎn)的溫度信號(hào)，并對(duì)所述溫度信號(hào)的波形質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化處理；變壓器功率調(diào)節(jié)器與所述信號(hào)處理模塊電連接，用于接收經(jīng)處理后的所述溫度信號(hào)并根據(jù)經(jīng)處理后的所述溫度信號(hào)調(diào)節(jié)變壓器的功率進(jìn)而調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部探測(cè)點(diǎn)的溫度。具體的，根據(jù)紅外溫度傳感器個(gè)數(shù)的不同，只要其中任一個(gè)紅外溫度傳感器測(cè)得的溫度高于臨界溫度，即視為預(yù)設(shè)探測(cè)點(diǎn)的溫度符合預(yù)設(shè)溫度條件。本實(shí)施例中，臨界溫度為90攝氏度。

變壓器各部分溫度是不一樣的，繞線組溫度最高，鐵芯次之，因此本實(shí)施例以繞線組的作為變壓器內(nèi)部預(yù)設(shè)探測(cè)點(diǎn)，最高溫度安全則變壓器整體的溫度也是安全的。進(jìn)一步地，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在繞線組延伸長(zhǎng)度3/4且繞線寬度1/3處的溫度最高，因此將預(yù)設(shè)探測(cè)點(diǎn)設(shè)置與繞線組延伸長(zhǎng)度3/4且繞線寬度1/3處。請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施例中，紅外溫度傳感器的數(shù)量為三個(gè)，分別對(duì)應(yīng)設(shè)置與三組不同的繞線組上。

進(jìn)一步地，所述紅外溫度傳感器為非接觸式紅外溫度傳感器。

所述信號(hào)處理模塊包括相互連接的三極管、正反饋電路和負(fù)反饋電路。溫度信號(hào)首先經(jīng)過(guò)放大三級(jí)管進(jìn)行信號(hào)放大，通過(guò)運(yùn)算電路進(jìn)行邏輯分解，分解出數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行處理。信號(hào)放大過(guò)程中產(chǎn)生信號(hào)失真，放大過(guò)程中增加正反饋電路中的正反饋對(duì)信號(hào)的電壓和電流進(jìn)行放大，之后再經(jīng)過(guò)負(fù)反饋電路中的負(fù)反饋減小信號(hào)中的誤差使溫度信號(hào)穩(wěn)定。

進(jìn)一步地，所述變壓器功率調(diào)節(jié)器包括變頻器和與所述變頻器和信號(hào)處理模塊電連接的調(diào)諧整合器。

調(diào)諧整合器根據(jù)溫度信號(hào)對(duì)變頻器發(fā)出的波形進(jìn)行整合，同時(shí)經(jīng)過(guò)放大、檢波、振蕩處理，在波形內(nèi)的低頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為可靠穩(wěn)定的高頻信號(hào)的同時(shí)還濾除信號(hào)中的鋸齒波型的干擾，最后傳輸給變壓器，變壓器根據(jù)處理后的變頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)溫、恒溫或停止變壓器運(yùn)行，以確保變壓器的正常工作。

本發(fā)明還提供一種變壓器自動(dòng)保護(hù)方法，該變壓器自動(dòng)保護(hù)方法應(yīng)用于上述變壓器中實(shí)現(xiàn)如下步驟：

紅外溫度傳感器探測(cè)所述變壓器內(nèi)部預(yù)設(shè)探測(cè)點(diǎn)的溫度；

信號(hào)處理模塊獲取紅外溫度傳感器采集到的所述預(yù)設(shè)探測(cè)點(diǎn)的溫度信號(hào)，并對(duì)所述溫度信號(hào)的波形質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化處理；

變壓器功率調(diào)節(jié)器接收經(jīng)處理后的所述溫度信號(hào)并根據(jù)經(jīng)處理后的所述溫度信號(hào)調(diào)節(jié)變壓器的功率進(jìn)而調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部探測(cè)點(diǎn)的溫度。

具體的，根據(jù)紅外溫度傳感器個(gè)數(shù)的不同，只要其中任一個(gè)紅外溫度傳感器測(cè)得的溫度高于臨界溫度，即視為預(yù)設(shè)探測(cè)點(diǎn)的溫度符合預(yù)設(shè)溫度條件。本實(shí)施例中，臨界溫度為90攝氏度。

變壓器各部分溫度是不一樣的，繞線組溫度最高，鐵芯次之，因此本實(shí)施例以繞線組的作為變壓器內(nèi)部預(yù)設(shè)探測(cè)點(diǎn)，最高溫度安全則變壓器整體的溫度也是安全的。進(jìn)一步地，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在繞線組延伸長(zhǎng)度3/4且繞線寬度1/3處的溫度最高，因此將預(yù)設(shè)探測(cè)點(diǎn)設(shè)置與繞線組延伸長(zhǎng)度3/4處且繞線寬度1/3處。請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施例中，紅外溫度傳感器的數(shù)量為三個(gè)，分別對(duì)應(yīng)設(shè)置與三組不同的繞線組上。

進(jìn)一步地，所述紅外溫度傳感器為非接觸式紅外溫度傳感器。

所述信號(hào)處理模塊包括相互連接的三極管、正反饋電路和負(fù)反饋電路。溫度信號(hào)首先經(jīng)過(guò)放大三級(jí)管進(jìn)行信號(hào)放大，通過(guò)運(yùn)算電路進(jìn)行邏輯分解，分解出數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行處理。信號(hào)放大過(guò)程中產(chǎn)生信號(hào)失真，放大過(guò)程中增加正反饋電路中的正反饋對(duì)信號(hào)的電壓和電流進(jìn)行放大，之后再經(jīng)過(guò)負(fù)反饋電路中的負(fù)反饋減小信號(hào)中的誤差使溫度信號(hào)穩(wěn)定。

進(jìn)一步地，所述變壓器功率調(diào)節(jié)器包括變頻器、以及與所述變頻器和信號(hào)處理模塊電連接的調(diào)諧整合器，所述波形整合器用于根據(jù)信號(hào)處理模塊發(fā)出的溫度信號(hào)對(duì)變頻器發(fā)出的波形進(jìn)行整合。

調(diào)諧整合器根據(jù)溫度信號(hào)對(duì)變頻器發(fā)出的波形進(jìn)行整合，同時(shí)進(jìn)過(guò)放大、檢波、振蕩處理，在波形內(nèi)的低頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為可靠穩(wěn)定的高頻信號(hào)的同時(shí)還濾除信號(hào)中的鋸齒波型的干擾，最后傳輸給變壓器，變壓器根據(jù)處理后的變頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)溫、恒溫或停止變壓器運(yùn)行，以確保變壓器的正常工作。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。