變壓器光纖溫控裝置，涉及變壓器。設(shè)有計算機、光纖測溫儀、遙控輸出板和冷卻控制設(shè)備；計算機經(jīng)數(shù)據(jù)總線與光纖測溫儀的溫度數(shù)據(jù)輸出端連接，光纖測溫儀的光纖探頭與變壓器的繞組線圈以及油箱頂層相連；計算機通過數(shù)據(jù)總線與遙控輸出板連接，遙控輸出板與冷卻控制設(shè)備連接；光纖測溫儀設(shè)有油箱溫度測量系統(tǒng)和繞組線圈溫度測量系統(tǒng)，油箱溫度測量系統(tǒng)設(shè)有光源驅(qū)動器、第1LED光源、光纖耦合器、油箱溫度探頭、第1光電轉(zhuǎn)換器、第2光電轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器；繞組線圈溫度測量系統(tǒng)設(shè)有微處理器、第2LED光源、耦合透鏡、第1濾光片、第1光纖耦合器、熒光探頭、第2光纖耦合器、第2濾光片、第3光電轉(zhuǎn)換器和放大電路。（*該技術(shù)在2023年保護過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
變壓器光纖溫控裝置
本技術(shù)涉及變壓器，尤其是涉及可為變壓器冷卻控制設(shè)備提供運行策略的變 壓器光纖溫控裝置。
技術(shù)介紹
電力變壓器作為電網(wǎng)運行中的關(guān)鍵設(shè)備，其可靠性在電網(wǎng)運行中極其重要。變壓 器內(nèi)部溫度變化可以直觀迅速地反應(yīng)出其運行狀態(tài)，但是常規(guī)的變壓器溫控器都不采用直 接接觸測量，而是把測溫探頭放置在變壓器頂部，其所得到的溫度值是通過對測定的油溫 進行電子換算獲得的，不能準確監(jiān)控繞組溫度和內(nèi)部油溫。由于變壓器冷卻控制系統(tǒng)介于變電一次設(shè)備與二次設(shè)備之間，變壓器制造廠家的 研發(fā)重點在于變壓器的結(jié)構(gòu)，很少考慮冷卻控制系統(tǒng)的改進，而二次設(shè)備生產(chǎn)廠家只注重 繼電保護等電網(wǎng)主設(shè)備，沒有考慮對變壓器冷卻控制系統(tǒng)的研發(fā)，從而造成變壓器冷卻控 制系統(tǒng)的研發(fā)嚴重滯后于其他技術(shù)的發(fā)展。傳統(tǒng)的冷卻控制系統(tǒng)是按照油頂層溫度和繞組 溫度來控制投切的，由于它們相對于負載的變化有一定的滯后性，反應(yīng)不夠靈敏，因此目前 控制邏輯中增加了按負載來控制冷卻系統(tǒng)，按這種方式運行的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自動化 程度不高、可靠性較差、維修不便。中國專利91224248.5公開了一種變壓器內(nèi)部測溫裝置。該裝置由電源、傳感器、 前端電路盒、信號分配器、報警器、信號的采樣、傳輸、處理等單元組成，電源部分采用電源 耦合器，通過高頻振蕩將電壓由低壓側(cè)向高壓側(cè)傳送；傳感器采用金屬鉬膜電阻為熱敏元 件，裝置中傳感器埋設(shè)在變壓器內(nèi)部的高低壓繞組、鐵心及油箱壁等處；溫度信號的采樣、 處理通過8031單片計算機實現(xiàn)；溫度信號的傳輸通過光纖耦合器實現(xiàn)高、低壓區(qū)的隔離。 該裝置雖然克服現(xiàn)有測試儀器的不足，能及時測出變壓器內(nèi)部各點溫度，但是該裝置在變 壓器內(nèi)部的各處沒有設(shè)置多個傳感器測溫點，其檢測的結(jié)果不夠精確地反應(yīng)變壓器運行狀 況，對于變壓器運行不夠可靠。單片機加引在變壓器強大電磁干擾作用下，需要很強抗干擾 設(shè)計。中國專利200920306417.5公開一種變壓器測溫器。它包括光纖測溫探頭、接收 器、PID控制器、加熱線圈、溫度顯示器。其特征在于通過將光纖測溫探頭繞到變壓器內(nèi)部 直接測溫，將所得到的數(shù)據(jù)進行接收處理，再通過電流加熱線圈將所得到的溫度顯示到溫 度顯示器上。該裝置雖然提供一種可以直接測變壓器內(nèi)部溫度并能及時和處理故障的變壓 器測溫器，但是在變壓器發(fā)生故障后最終采取的措施是直接斷開電源，這對于電網(wǎng)的運行 十分不利。該裝置測量變壓器內(nèi)部溫度僅僅測量油箱中的溫度，缺少可靠性，該專利中的測 溫裝置在繞組線圈上也設(shè)置了溫度測量，對變壓器運行提供更可靠的溫度數(shù)據(jù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于提供一種變壓器光纖溫控裝置。本技術(shù)設(shè)有計算機、光纖測溫儀、遙控輸出板和冷卻控制設(shè)備；所述計算機經(jīng)數(shù)據(jù)總線與光纖測溫儀的溫度數(shù)據(jù)輸出端連接，光纖測溫儀的光纖探頭與變壓器的繞組線圈以及油箱頂層相連；計算機通過數(shù)據(jù)總線與遙控輸出板連接，遙控輸出板與冷卻控制設(shè)備連接；所述光纖測溫儀設(shè)有油箱溫度測量系統(tǒng)和繞組線圈溫度測量系統(tǒng)，所述油箱溫度測量系統(tǒng)設(shè)有光源驅(qū)動器、第ILED光源、光纖稱合器、油箱溫度探頭、第I光電轉(zhuǎn)換器、第2光電轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器，所述油箱溫度探頭設(shè)于變壓器油箱頂層上，光源驅(qū)動器的輸出端接第ILED光源，第ILED光源發(fā)出的脈沖光經(jīng)光纖耦合器分為兩路，其中一路直接進入第I光電轉(zhuǎn)換器和第2光電轉(zhuǎn)換器，另一路進入油箱溫度探頭再反射回光纖耦合器，第I光電轉(zhuǎn)換器的信號電壓輸出端和第2光電轉(zhuǎn)換器的參考電壓輸出端分別接A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端接微處理器(MCU)的輸入端口，得油箱溫度探頭所在點的溫度；所述繞組線圈溫度測量系統(tǒng)設(shè)有微處理器(MCU)、第2LED光源、耦合透鏡、第I濾光片、第I光纖率禹合器、突光探頭、第2光纖稱合器、第2濾光片、第3光電轉(zhuǎn)換器和放大電路；所述突光探頭設(shè)于變壓器繞組線圈上，微處理器(MCU)的輸出端口接第2LED光源，第2LED光源發(fā)出的激勵光依次經(jīng)稱合透鏡、第I濾光片和第I光纖稱合器后照射在突光探頭上，突光探頭的熒光信號依次經(jīng)接收光纖、第2光纖耦合器和第2濾光片后進入第3光電轉(zhuǎn)換器，第3光電轉(zhuǎn)換器的輸出端接放大電路的輸入端，放大電路的輸出端接微處理器(MCU)的輸入端口。通過直接測量變壓器內(nèi)部繞組溫度和油溫，從而對冷卻控制設(shè)備發(fā)出最優(yōu)控制指令，從而將變壓器的運行溫度控制在最佳水平。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)通過光纖測溫儀對變壓器內(nèi)部繞組和油箱溫度進行測量，之后將溫度數(shù)據(jù)傳至計算機，計算機將數(shù)據(jù)進行分析處理后，經(jīng)由數(shù)據(jù)總線對遙控輸出板發(fā)出控制命令，遙控輸出板則根據(jù)計算機的命令啟動相應(yīng)數(shù)量的冷卻控制設(shè)備。可以更準確知道繞組熱點溫度，并將實時數(shù)據(jù)發(fā)送給決策層，實現(xiàn)智能電網(wǎng)配置。【附圖說明】圖1為本技術(shù)實施例的結(jié)構(gòu)組成框圖。圖2為光纖測溫儀的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實施方式】參見圖1和2，本技術(shù)實施例設(shè)有計算機1、光纖測溫儀2、遙控輸出板4和冷卻控制設(shè)備5。所述計算機I經(jīng)數(shù)據(jù)總線與光纖測溫儀2的溫度數(shù)據(jù)輸出端連接，光纖測溫儀2的光纖探頭6與變壓器3的繞組線圈以及油箱頂層相連；計算機I通過數(shù)據(jù)總線與遙控輸出板4連接，遙控輸出板4與冷卻控制設(shè)備5連接。所述光纖測溫儀2設(shè)有油箱溫度測量系統(tǒng)201和繞組線圈溫度測量系統(tǒng)202，所述油箱溫度測量系統(tǒng)201設(shè)有光源驅(qū)動器7、第ILED光源8、光纖耦合器9、油箱溫度探頭10、第I光電轉(zhuǎn)換器11、第2光電轉(zhuǎn)換器12和A/D轉(zhuǎn)換器13，所述油箱溫度探頭10設(shè)于變壓器油箱頂層上，光源驅(qū)動器7的輸出端接第ILED光源8，第ILED光源8發(fā)出的脈沖光經(jīng)光纖耦合器9分為兩路，其中一路直接進入第I光電轉(zhuǎn)換器11和第2光電轉(zhuǎn)換器12，另一路進入油箱溫度探頭10再反射回光纖耦合器9，第I光電轉(zhuǎn)換器11的信號電壓輸出端和第2光電轉(zhuǎn)換器12的參考電壓輸出端分別接A/D轉(zhuǎn)換器13的輸入端,A/D轉(zhuǎn)換器13的輸出端 接微處理器(MCU) 14的輸入端口，得油箱溫度探頭10所在點的溫度；所述繞組線圈溫度測 量系統(tǒng)202設(shè)有微處理器(MCU)14、第2LED光源15、耦合透鏡16、第I濾光片17、第I光纖 率禹合器18、突光探頭19、第2光纖稱合器20、第2濾光片21、第3光電轉(zhuǎn)換器22和放大電 路23 ;所述熒光探頭19設(shè)于變壓器繞組線圈上，微處理器(MCU) 14的輸出端口接第2LED 光源15,第2LED光源15發(fā)出的激勵光依次經(jīng)稱合透鏡16、第I濾光片17和第I光纖I禹合 器18后照射在熒光探頭19上，熒光探頭19的熒光信號依次經(jīng)接收光纖、第2光纖耦合器 20和第2濾光片21后進入第3光電轉(zhuǎn)換器22，第3光電轉(zhuǎn)換器22的輸出端接放大電路23 的輸入端，放大電路23的輸出端接微處理器(MCU) 14的輸入端口。光纖測溫儀中采用以砷化鎵為溫度敏感元件的光纖測溫系統(tǒng)來負責(zé)測量變壓器 油溫，系統(tǒng)中光源驅(qū)動器驅(qū)動LED發(fā)出脈沖光。此光經(jīng)光纖耦合器分為兩路，一路直接進入 第2光電轉(zhuǎn)換器12，轉(zhuǎn)換成電壓信號UK(稱為參考電壓)；另一路進入探頭后再反射回耦合 器，經(jīng)耦合器進入第I光電轉(zhuǎn)換器11，轉(zhuǎn)換成電壓信號Us, Us是經(jīng)溫度調(diào)制的，稱為信號電 壓。UE、Us兩個電壓經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送入計算機處理，即可得探頭所在點的溫本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
變壓器光纖溫控裝置，其特征在于設(shè)有計算機、光纖測溫儀、遙控輸出板和冷卻控制設(shè)備；所述計算機經(jīng)數(shù)據(jù)總線與光纖測溫儀的溫度數(shù)據(jù)輸出端連接，光纖測溫儀的光纖探頭與變壓器的繞組線圈以及油箱頂層相連；計算機通過數(shù)據(jù)總線與遙控輸出板連接，遙控輸出板與冷卻控制設(shè)備連接；所述光纖測溫儀設(shè)有油箱溫度測量系統(tǒng)和繞組線圈溫度測量系統(tǒng)，所述油箱溫度測量系統(tǒng)設(shè)有光源驅(qū)動器、第1LED光源、光纖耦合器、油箱溫度探頭、第1光電轉(zhuǎn)換器、第2光電轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器，所述油箱溫度探頭設(shè)于變壓器油箱頂層上，光源驅(qū)動器的輸出端接第1LED光源，第1LED光源發(fā)出的脈沖光經(jīng)光纖耦合器分為兩路，其中一路直接進入第1光電轉(zhuǎn)換器和第2光電轉(zhuǎn)換器，另一路進入油箱溫度探頭再反射回光纖耦合器，第1光電轉(zhuǎn)換器的信號電壓輸出端和第2光電轉(zhuǎn)換器的參考電壓輸出端分別接A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端接微處理器的輸入端口，得油箱溫度探頭所在點的溫度；所述繞組線圈溫度測量系統(tǒng)設(shè)有微處理器、第2LED光源、耦合透鏡、第1濾光片、第1光纖耦合器、熒光探頭、第2光纖耦合器、第2濾光片、第3光電轉(zhuǎn)換器和放大電路；所述熒光探頭設(shè)于變壓器繞組線圈上，微處理器的輸出端口接第2LED光源，第2LED光源發(fā)出的激勵光依次經(jīng)耦合透鏡、第1濾光片和第1光纖耦合器后照射在熒光探頭上，熒光探頭的熒光信號依次經(jīng)接收光纖、第2光纖耦合器和第2濾光片后進入第3光電轉(zhuǎn)換器，第3光電轉(zhuǎn)換器的輸出端接放大電路的輸入端，放大電路的輸出端接微處理器的輸入端口。...
【技術(shù)特征摘要】
1.變壓器光纖溫控裝置，其特征在于設(shè)有計算機、光纖測溫儀、遙控輸出板和冷卻控制設(shè)備；所述計算機經(jīng)數(shù)據(jù)總線與光纖測溫儀的溫度數(shù)據(jù)輸出端連接，光纖測溫儀的光纖探頭與變壓器的繞組線圈以及油箱頂層相連；計算機通過數(shù)據(jù)總線與遙控輸出板連接，遙控輸出板與冷卻控制設(shè)備連接；所述光纖測溫儀設(shè)有油箱溫度測量系統(tǒng)和繞組線圈溫度測量系統(tǒng)，所述油箱溫度測量系統(tǒng)設(shè)有光源驅(qū)動器、第ILED光源、光纖稱合器、油箱溫度探頭、第I光電轉(zhuǎn)換器、第2光電轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器，所述油箱溫度探頭設(shè)于變壓器油箱頂層上，光源驅(qū)動器的輸出端接第ILED光源，第ILED光源發(fā)出的脈沖光經(jīng)光纖耦合器分為兩路，其中一路直接進入第I光電轉(zhuǎn)換器和第2光電轉(zhuǎn)換器，另一路進入油箱溫度探頭再反射回光...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳天翔，張輯，田洪，方曉臨，陳婕梅，康彬，王清強，
申請(專利權(quán))人：廈門理工學(xué)院，
類型：實用新型
國別省市：
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