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、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行對現(xiàn)代電力系統(tǒng)具有重要的意義，變壓器的繞組溫度對干式變壓器的安全運行和使用壽命具有很大的影響。在實際使用中，干式變壓器的繞組溫度接近或超過臨界值會破壞繞組的絕緣性，進而導(dǎo)致變壓器的損壞，甚至?xí)绊懻麄€電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。因此，快速準(zhǔn)確地監(jiān)測并控制干式變壓器繞組的溫度，可以及時掌握干式變壓器的運行情況，能夠有效地防止干式變壓器的損壞，并延長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和變壓器自身電磁場的干擾，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行。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17626的規(guī)定，電子設(shè)備在運行中要能夠?qū)崿F(xiàn)電磁兼容，溫度控制器在運行中要克服的電磁干擾有靜電放電，射頻電磁場輻射，設(shè)備間的諧波，電壓驟減、短時中斷或電壓變化等?，F(xiàn)階段實現(xiàn)溫度控制器電磁兼容的方法包括利用屏蔽線對溫度控制裝置的電源線和信號線進行電磁屏蔽；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。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)埋在變壓器繞組測溫孔中的鉬電阻實現(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)電動勢破壞鉬電阻的輸出信號，鉬電阻需要進行額外的絕緣處理，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通過引線進入溫度控制裝置；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受到電磁場的干擾。[郭愛華；干式變壓器電子溫控器電磁兼容性水平的評價和提升；《變壓器》.2002 Vol. 39 No. 7]
突光材料在光照射下會福射出突光，突光的持續(xù)時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)時間，這樣就可以測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，光信號在光纖中的傳輸不會受到外界的電磁干擾，光纖自身也不會發(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，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、遠程計算機、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、遠程計算機、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、控制電路和通訊模塊；所述電源為整個控制模塊供電，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
1.本發(fā)明采用光纖進行溫度信號采集和傳輸，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，需要對其進行特別的絕緣處理，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入處理電路，同樣處理電路的信號也不會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)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明
如圖1所示，本發(fā)明設(shè)計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、遠程計算機、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、遠程計算機、風(fēng)扇、蜂鳴器和變壓器跳閘開關(guān)；在具體實施例中，為了達到更好的效果，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中的熒光特性，正確地測量物體溫度。和傳統(tǒng)的溫度測量裝置相比，采用這種測量方法的溫度測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，對電磁干擾具有本質(zhì)免疫能力，因而抗干擾能力更強。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溫區(qū)，溫度探頭I感受到測溫區(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傳至光探測器5，光探測器5接受到特征光信號后，將其轉(zhuǎn)換為電信號輸出；
上述電信號進入信號處理與輸出電路，經(jīng)過處理后即可以輸出相應(yīng)的值，所輸出的值進入控制模塊。如圖4所示，在具體實施例中，所述控制模塊包括電源、單片機、控制電路和通訊模塊；所述電源為整個控制模塊供電，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)工作人員可以對干式變壓器繞組溫度進行遠程監(jiān)控?？刂颇K利用單片機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風(fēng)機對干式變壓器繞組進行風(fēng)冷降溫；當(dāng)干式變壓器繞組的溫度繼續(xù)上升并接近危險值時，控制電路利用變壓器跳閘開關(guān)強行關(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、遠程計算機、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、遠程計算機、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、控制電路和通訊模塊；所述電源為整個控制模塊供電，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、遠程計算機、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、遠程計算機、風(fēng)扇、蜂鳴器和變壓器跳閘開關(guān)。本發(fā)明所設(shè)計的干式變壓器光纖溫度控制裝置抗電磁干擾能力強，響應(yīng)速度快，且靈敏度高。
文檔編號G05D23/27GK103049020SQ20121055512
公開日2013年4月17日 申請日期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 申請人:南京五石金傳感技術(shù)有限公司