变压器绕组的测温装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及变压器技术领域，具体而言，涉及一种变压器绕组的测温装置。
【背景技术】
[0002] 对油浸式电力变压器而言，绕组温度直接决定了电力变压器的运行安全和老化 率，因此，对绕组温度准确监测非常重要。在现有技术中，由于受绝缘处理上的制约，对绕组 温度的测量通常采用热模拟实验的方法间接测量，即根据变压器套管上的电流互感器获得 对应副边绕组的加热电流，加热电流流经电热元件使感温介质出现膨胀，从而利用电热元 件附加位移带动指针转动指示绕组温度。但加热电流在加热过程中存在与外部的热交换， 电热元件的加热效果会偏离整定值，使得绕组温度表的指示值不能准确反应绕组温度。 【实用新型内容】
[0003] 有鉴于此，本实用新型的目的在于提供变压器绕组的测温装置，该变压器绕组的 测温装置能够准确显示绕组的温度。
[0004] 本实用新型是这样实现的：
[0005] 第一方面，本实用新型实施例提供了一种变压器绕组的测温装置，包括主控芯片、 均与所述主控芯片连接的隔离转换电路、输出控制电路和调试电路，以及与所述输出控制 电路连接的绕组温度模拟显示电路；
[0006] 所述调试电路包括储存单元，所述储存单元预存储有待测变压器的铜油温差曲 线、额定容量、额定电压和电流互感器额定电流比；
[0007] 所述隔离转换电路包括相互独立且均与所述主控芯片连接的油面温度隔离转换 电路、二次电流隔离转换电路和实际加热电流隔离转换电路；
[0008] 所述变压器绕组的测温装置还包括实际加热电流反馈电路，所述实际加热电流反 馈电路连接所述绕组温度模拟显示电路和所述实际加热电流隔离转换电路。
[0009] 结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其 中所述主控芯片为单片机STC12C5A60S2-LQFP44,所述单片机STC12C5A60S2-LQFP44的 ADCO (Analog to Digital Converter，模数变换器）引脚、ADCl引脚和ADC2引脚分别连接 所述实际加热电流隔离转换电路、油面温度隔离转换电路和二次电流隔离转换电路，所述 单片机 STC12C5A60S2-LQFP44 的 RxD (Receive Data，串口数据接收）引脚和 TxDCTransmit Data，串口数据发送）引脚连接所述调试电路。
[0010] 单片机STC12C5A60S2-LQFP44通过ADCO引脚、ADCl引脚和ADC2引脚分别接收 实际加热电流隔离转换电路、油面温度隔离转换电路和二次电流隔离转换电路发送来的信 号，对这些接收到的信号进行处理。
[0011] 结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第 二种可能的实施方式，其中所述实际加热电流隔离转换电路包括第一隔离芯片T1100、电阻 Rl、电阻R4、电阻R7、电容Cl和运算放大器ARl ;
[0012] 所述第一隔离芯片TllOO的串行输出正极引脚通过相互串联的所述电阻R4和所 述电阻R7与所述运算放大器ARl的同相端连接，所述电阻R4和所述电阻R7的公共连接点 通过所述电容Cl接地，所述第一隔离芯片TllOO的串行输出正极引脚还通过所述电阻Rl 接地，所述第一隔离芯片串行输出负极引脚接地，所述第一隔离芯片TllOO的正弦交变电 流输入引脚连接所述实际加热电流反馈电路，所述运算放大器ARl的反相端与输出端连接 构成电压跟随器，所述运算放大器ARl的输出端连接所述单片机STC12C5A60S2-LQFP44的 ADCO引脚。
[0013] 实际加热电流隔离转换电路将实际加热电流反馈给单片机 STC12C5A60S2-LQFP44,单片机STC12C5A60S2-LQFP44比较计算出的加热电流与实际加热 电流，以便对实际加热电流的大小进行调整。
[0014] 结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第 三种可能的实施方式，其中所述实际加热电流反馈电路包括电流互感器CT2,所述电流互感 器CT2连接所述第一隔离芯片TllOO芯片的正弦交变电流输入引脚。
[0015] 通过电流互感器CT2,实际加热电流信号从绕组温度模拟显示电路传送到实际加 热电流反馈电路。
[0016] 结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第 四种可能的实施方式，其中所述油面温度隔离转换电路包括第二隔离芯片T1100、电阻R2、 电阻R5、电阻R8、电容C2和运算放大器AR2 ;
[0017] 所述第二隔离芯片TllOO的串行输出正极引脚通过相互串联的所述电阻R5和所 述电阻R8与所述运算放大器AR2的同相端连接，所述电阻R5和所述电阻R8的公共连接 点通过所述电容C2接地，所述第二隔离芯片TllOO的串行输出正极引脚还通过所述电阻 R2接地，所述第二隔离芯片TllOO的串行输出负极引脚接地，所述第二隔离芯片TllOO的 正弦交变电流输入引脚连接测量变压器油的油面温度的温度传感器，所述运算放大器AR2 的反相端与输出端连接构成电压跟随器，所述运算放大器AR2的输出端连接所述单片机 STC12C5A60S2-LQFP44 的 ADCl 引脚。
[0018] 油面温度隔离转换电路将油面温度信号传送给单片机STC12C5A60S2-LQFP44,单 片机STC12C5A60S2-LQFP44根据油面温度信号和调试电路中预储存的信息计算出绕组温 度。
[0019] 结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第 五种可能的实施方式，其中所述二次电流隔离转换电路包括电流互感器CT1、电阻R3、电阻 R6、电阻R9、电容C3和运算放大器AR3 ;
[0020] 所述电流互感器CTl的初级线圈与变压器的绕组二次侧连接，所述电流互感器 CTl的次级线圈的一端通过相互串联的所述电阻R6和所述电阻R9与所述运算放大器AR3 的同相端连接，所述电流互感器CTl的次级线圈连接所述电阻R6的一端还通过所述电阻R3 与2. 5V直流电源连接，所述电流互感器CTl的次级线圈的另一端直接2. 5V直流电源，所述 运算放大器AR3的反相端与输出端连接构成电压跟随器，所述运算放大器AR3的输出端连 接所述单片机STC12C5A60S2-LQFP44的ADC2引脚。
[0021] 二次电流隔离转换电路将二次电流传送给单片机STC12C5A60S2-LQFP44,以便计 算出绕组温度。
[0022] 结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的 第六种可能的实施方式，其中所述调试电路包括的储存单元为单片机SP232EEN，所述单片 机SP232EEN的TxD引脚连接所述单片机STC12C5A60S2-LQFP44的RxD引脚，所述单片机 SP232EEN的RxD引脚连接所述单片机STC12C5A60S2-LQFP44的TxD引脚。
[0023] 根据单片机SP232EEN预存储的待测变压器的铜油温差曲线、额定容量、额定电压 和电流互感器额定电流比，可以计算出待测变压器的额定二次电流，然后查询出额定加热 电流，进而计算出额定二次电流与额定加热电流的比值。根据该比值和测得的实际二次电 流可以计算出加热电流，以便计算出待测变压器的绕组温度。
[0024] 结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第 七种可能的实施方式，其中所述输出控制电路包括三极管Q1、三极管Q2、脉冲变压器T、稳 压二极管、场效应管Q3、桥式整流电路、电阻R10、电容C4、电阻Rll和分流电阻R12 ;
[0025] 所述三极管Ql的基极与所述三极管Q2的基极连接，所述三极管Ql和所述三极管 Q2的基极通过所述电阻RlO与所述单片机STC12C5A60S2-LQFP44的输出引脚相连接，所述 三极管Ql的集电极连接24V直流电源，所述三极管Ql的发射极与所述三极管Q2的发射极 连接，所述三极管Q2的集电极接地，所述三极管Ql的发射极与所述三极管Q2的发射极的 公共连接点通过所述电容C4与所述脉冲变压器T的初级线圈的一端连接，所述三极管Q2 的集电极与所述脉冲变压器T的初级线圈的另一端连接；所述稳压二极管连接所述脉冲变 压器T的次级线圈的两端，所述脉冲变压器T的次级线圈的一端通过所述电阻Rll与所述 场效应管Q3的栅极连接，所述脉冲变压器T的次级线圈的另一端与所述场效应管Q3的源 极连接，所述场效应管Q3的源极与栅极作为所述桥式整流电路的输入端，所述桥式整流电 路的输出端通过所述分流电阻R12与所述绕组温度模拟显示电路连接。
[0026] 单片机STC12C5A60S2-LQFP44计算得出的加热电流和实际加热电流反馈电路反 馈的实际加热电流若不一样，单片机STC12C5A60S2-LQFP44则通过输出控制电路修正实际 加热电流，以使绕组温度表显示的绕组温度准确。
[0027] 结合第一方面的第七种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第 八种可能的实施方式，其中所述绕组温度模拟显示电路包括电热元件和连接所述电热元件 的绕组温度表，所述电热元件连接所述输出控制电路。
[0028] 实际加热电流加热电热元件，使得电热元件的感温介质出现膨胀，利用感温介质 的膨胀移带动绕组温度表的指针转动以显示绕组温度。
[0029] 本实用新型实现的技术效果：本实用新型提供的变压器绕组的测温装置设置 有实际加热电流反馈电路和实际加热电流隔离转换电路，实际加热电流反馈电路和实 际加热电流隔离转换电路能够将实际加热电流反馈给单片机STC12C5A60S2-LQFP44， 若单片机STC12C5A60S2-LQFP44计算出的加热电流和实际加热电流不同，则若单片机 STC12C5A60S2-LQFP44修正实际加热电流，以使绕组温度表显示的绕组温度准确。本实用新 型提供的变压器绕组的测温装置能够测量并显示出较准确的绕组温度，避免了由于绕组测 温不准确导致变压器不能正常工作和老化过快的情况，提高了变压器的工作效率和寿命， 降低了变压器的检修维护成本。
【附图说明】
[0030] 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用 的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被 看作是对范围的限定，对于本