本發(fā)明涉及線溫變送裝置，具體涉及一種電力變壓器線溫測量時(shí)二次繞組電流測溫的線溫變送裝置。

背景技術(shù)：

目前，電力變壓器線溫測量的方式主要為CT二次繞組的電流流過加熱電阻對油溫進(jìn)行補(bǔ)償，換算后得到變壓器的線溫。由于該種測量方式在CT的二次繞組回路內(nèi)串聯(lián)接入了電阻，且換流變周圍的環(huán)境狀況較為惡劣，長期運(yùn)行存在電阻燒毀的風(fēng)險(xiǎn)，造成CT二次繞組開路，威脅到變壓器的安全運(yùn)行。目前國內(nèi)外對于繞組的溫度測量原理基本都采用油溫加CT二次繞組的電流計(jì)算溫度疊加計(jì)算而得，原理圖如圖1，它主要是在一個(gè)油溫表的基礎(chǔ)上，配備一臺(tái)電流匹配器和一個(gè)電熱元件。溫度表的傳感器――溫包插在變壓器油箱頂部的油孔內(nèi)，當(dāng)變壓器負(fù)荷為零時(shí)，繞組溫度計(jì)的讀數(shù)為變壓器油箱頂層油面的溫度。當(dāng)變壓器帶上負(fù)荷后，通過變壓器電流互感器取出的與負(fù)荷成正比的電流，經(jīng)電流匹配器調(diào)整后流經(jīng)嵌裝在波紋管內(nèi)的電熱元件，電熱元件產(chǎn)生熱量，使波紋管內(nèi)的氣體進(jìn)一步膨脹，表計(jì)彈性元件的位移量增大。因此，在變壓器帶上負(fù)荷后，彈性元件的位移量是由變壓器頂層油溫和變壓器的負(fù)荷電流兩者所決定。對于防止電熱元件或電流匹配器電阻的熔斷而保護(hù)CT二次回路不開路目前尚無相關(guān)研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種新型線溫變送裝置，作為防止CT二次繞組開路的優(yōu)化措施，同時(shí)降低CT二次繞組開路的風(fēng)險(xiǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種新型線溫變送裝置，用于電力變壓器線溫測量時(shí)引出CT二次繞組電流至加熱電阻回路，所述新型線溫變送裝置包括：用于采集CT二次繞組電流的電流采集模塊、控制電路和以將輸出電流引出至加熱電阻回路的交流恒流源電路，控制電路包括中央處理器和液晶顯示模塊，

其中，交流恒流源電路與中央處理器通過串口通信電路連接，以將中央處理器控制調(diào)節(jié)交流恒流源電路的輸入電流和交流恒流源電路的輸出電流的數(shù)據(jù)傳輸給中央處理器；

電流采集模塊與中央處理器連接，以將中央處理器處理電流采集模塊采集的電流數(shù)據(jù)；

液晶顯示模塊與中央處理器連接，以液晶顯示模塊顯示電流采集模塊采集的電流數(shù)據(jù)和交流恒源電路的輸出電流的數(shù)據(jù)。

所述的液晶顯示模塊為TFTLCD模塊。

所述的電流采集模塊包括電流采集傳感器、量化模塊電路，其中電流采集傳感器采集二次繞組電流后連接量化模塊電路后輸出。

所述的交流恒流源電路，包括供電直流電源模塊、正弦波模塊、波形濾波模塊、恒流跟蹤器、功率放大器、電流取樣電路和微控制器，其中供電直流電源模塊依次連接正弦波模塊、波形濾波模塊、恒流跟蹤器、功率放大器和電流取樣電路后輸出，所述的電流取樣電路的輸出端同時(shí)連接所述的恒流跟蹤器和微控制器，所述的微控制器連接正弦波模塊和恒流跟蹤器，中央處理器通過串口通信電路與微控制器連接。

所述的中央處理器為STM32芯片，價(jià)格不高，性能強(qiáng)大，易于擴(kuò)展，可為整個(gè)系統(tǒng)提高穩(wěn)定性，使得電路簡單，易于集成，維護(hù)成本低。

所述的串口通信電路為RS-232串口通信電路。

所述的供電直流電源模塊為多路輸出的開關(guān)電源，成品的開關(guān)電源具有多路電壓輸出，設(shè)計(jì)的電能利用效率高，穩(wěn)定性好，帶過電壓，過電流保護(hù)，開關(guān)電源帶保護(hù)外殼使用更加的安全，易于安裝應(yīng)用節(jié)約開發(fā)時(shí)間，節(jié)約開發(fā)成本，使用簡單能夠極大地簡化硬件電路的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1.本發(fā)明很好的解決了電力系統(tǒng)CT二次繞組開路，威脅到變壓器的安全運(yùn)行的問題。當(dāng)出現(xiàn)CT二次回路開路是不會(huì)造成危害，變壓器繼續(xù)運(yùn)行，只需單獨(dú)維修本發(fā)明新型線溫變送裝置的回路就可以恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。單一元件故障引起的故障后果大大減小，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。當(dāng)單一元件故障時(shí)刻迅速對該元件進(jìn)行更換，減少檢修作業(yè)時(shí)間，提高了檢修工作效率；由于電網(wǎng)內(nèi)大部分電路變壓器線溫測量采取CT二次繞組電流流過加熱電阻對油溫進(jìn)行補(bǔ)償，換算后得到變壓器的線溫測溫模式，因此，可在電網(wǎng)內(nèi)廣泛進(jìn)行推廣，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2.本發(fā)明采用非接觸式的電流采集傳感器采集CT二次繞組的電流大小，利用中央處理器處理采集到的電流數(shù)據(jù)，再通過串口通信電路與交流恒流源電路進(jìn)行通信，交流恒流源電路通過微控制器控制輸出電流大小，從而達(dá)到交流恒流源電路的輸出電流與采集到的輸入電流同步一致的效果，并在顯示屏上顯示采集到的輸入電流和交流恒流源電路的輸出電流大小，然后用于引出CT二次繞組電流至加熱電阻回路進(jìn)行測溫，從而達(dá)到降低CT二次繞組開路的風(fēng)險(xiǎn)，提高變壓器系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本系統(tǒng)使整個(gè)變壓器系統(tǒng)的事故大大的縮小，減輕檢修班的負(fù)擔(dān)。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)變壓器二次繞組的溫度測量的原理圖；

圖2為本發(fā)明的原理示意圖；

圖3為本發(fā)明交流恒流源電路的原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖2，一種新型線溫變送裝置，用于電力變壓器線溫測量時(shí)引出CT二次繞組電流至加熱電阻回路，所述新型線溫變送裝置包括用于采集CT二次繞組的電流數(shù)據(jù)的電流采集模塊1、控制電路和交流恒流源電路3，其中控制電路包括用于將電流采集模塊1輸出的電流數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后并通過串口通信電路控制調(diào)節(jié)交流恒流源電路的輸入電流的中央處理器2和液晶顯示模塊4，中央處理器2與液晶顯示模塊4連接，中央處理器2將電流采集模塊1采集的電流數(shù)據(jù)和交流恒源電路3的輸出電流傳輸給液晶顯示模塊4，液晶顯示模塊4顯示電流采集模塊1采集的電流數(shù)據(jù)和交流恒源電路3的輸出電流。

所述的液晶顯示模塊4為TFTLCD模塊，TFTLCD模塊在亮度、對比度、層次感強(qiáng)、顏色鮮艷等方面表現(xiàn)良好，傳輸大數(shù)據(jù)時(shí)候具有更快的速度，有利于實(shí)現(xiàn)更好的顯示效果。TFTLCD模塊對采集到的二次繞組電流和交流恒源電路3的輸出電流進(jìn)行顯示，隨時(shí)監(jiān)控本系統(tǒng)的運(yùn)行情況，能趁早發(fā)現(xiàn)故障，讓事故降低出現(xiàn)，著力于降低電力系統(tǒng)故障的發(fā)生概率。

所述的電流采集模塊1包括電流采集傳感器、量化模塊電路，其中電流采集傳感器采集二次繞組電流后連接量化模塊電路后輸出，電流采集傳感器與傳統(tǒng)的采集電流數(shù)據(jù)方式不同，采用非接觸式的電流采集傳感器采集，對于需要測量的線路不影響工作，有電氣隔離的作用，沒有直接接觸到高壓具有高精度安全的特點(diǎn)。電流采集傳感器采集到電流的數(shù)據(jù)，經(jīng)過量化模塊電路轉(zhuǎn)換成0-5V電壓，量化模塊電路具有很高的精確度和響應(yīng)速度，而且穩(wěn)定性很好，所存在的溫度飄移可以通過微電位器進(jìn)行校準(zhǔn)。作為實(shí)施例，量化模塊電路可采用SX-AC-A系列，該系列為交流電流精密量化模塊，有4種量程可供選擇，分別為5A、10A、20A、50A，本發(fā)明中交流電流精密量化模塊可選用型號為量程為5A的SX-AC-A05模塊。

如圖3，所述的交流恒流源電路3，包括供電直流電源模塊、正弦波模塊6、波形濾波模塊7、恒流跟蹤器8、功率放大器9、電流取樣電路10和微控制器11，其中供電直流電源模塊依次連接正弦波模塊6、波形濾波模塊7、恒流跟蹤器8、功率放大器9和電流取樣電路10后輸出，所述的電流取樣電路10對輸出電流進(jìn)行采集，電流取樣電路10的輸出端同時(shí)連接所述的恒流跟蹤器8和微控制器11，電流取樣電路10采集到的輸出電流數(shù)據(jù)負(fù)反饋給恒流跟蹤器8，以達(dá)到輸出電流恒定的目的。中央處理器2通過串口通信電路與微控制器11連接，微控制器11通過正弦波模塊6和恒流跟蹤器8控制輸出電流大小，從而達(dá)到交流恒流源電路3輸出電流與采集到的二次繞組電流同步一致的效果，同時(shí)達(dá)到降低CT二次繞組開路的風(fēng)險(xiǎn)。

所述的供電直流電源模塊為多路輸出的開關(guān)電源5，成品的開關(guān)電源5具有多路電壓輸出，設(shè)計(jì)的電能利用效率高，穩(wěn)定性好，帶過電壓，過電流保護(hù)，開關(guān)電源5帶保護(hù)外殼使用更加的安全，易于安裝應(yīng)用節(jié)約開發(fā)時(shí)間，節(jié)約開發(fā)成本，使用簡單能夠極大地簡化硬件電路的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。

作為一個(gè)實(shí)施例，開關(guān)電源5是一個(gè)恒壓源輸出14v的直流電壓，通過正弦波模塊6產(chǎn)生震蕩變換成標(biāo)準(zhǔn)正弦波，由于所產(chǎn)生的正弦波會(huì)夾雜有諧波，所以要經(jīng)過波形濾波模塊7將無用的波形除掉，剩下所需頻率和振幅的波形，再由功率放大器9把信號進(jìn)行放大，能夠讓輸出具有帶載能力。電流采樣回路10采集輸出電流的大小，并傳遞給恒流跟蹤器8，根據(jù)自動(dòng)控制的原理，對輸出電流進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，以達(dá)到輸出電流恒定的效果。

所述的中央處理器為STM32芯片，價(jià)格不高，性能強(qiáng)大，易于擴(kuò)展，可為整個(gè)系統(tǒng)提高穩(wěn)定性，使得電路簡單，易于集成，維護(hù)成本低。

所述的串口通信電路為RS-232串口通信電路，本發(fā)明的通信需求是全雙工傳輸，數(shù)據(jù)量不大，速度要求也不高，兩個(gè)模塊之間的距離也很近，采用RS-232串口通信電路，符合本發(fā)明的要求，并且能方便以后的擴(kuò)展。

電流采集傳感器對二次繞組電流進(jìn)行準(zhǔn)確采集數(shù)據(jù)，STM32芯片對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后并通過串口通信電路與交流恒流源電路3中的微控制器11通信，通過微控制器11調(diào)節(jié)交流恒流源電路3的輸出電流大小，將交流恒流源電路3的輸出電流作為電力變壓器的CT二次繞組電流的測溫引出，即使在二次回路開路時(shí)也不受影響。

可通過如下方法去驗(yàn)證系統(tǒng)結(jié)果的精確性，準(zhǔn)備一個(gè)可以微調(diào)的交流用電器比如大燈泡，先將待測試的回路接上萬用表并將檔位達(dá)到測量電流檔位，在將交流恒流源電路3的輸出端連接到萬用表，并打到測量電壓檔位，一切準(zhǔn)備就緒后通電，觀察兩個(gè)萬用表的數(shù)值，判斷是否符合精度要求，再次調(diào)節(jié)測試回路的輸出大小，然后再次觀察兩個(gè)萬用表的讀數(shù)是否符合要求，如果精度達(dá)不到預(yù)期的效果，則調(diào)節(jié)量化電阻的阻值，將精度調(diào)節(jié)到符合設(shè)計(jì)要求。調(diào)試完成后的測試精度對照表如表1。

表1：測試精度對照表

上列詳細(xì)說明是針對本發(fā)明可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。