[发明专利]同时监测变压器油面及绕组温度的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压器油面及绕组温度监测方法及设备，尤其是一种操作简单、节省成本，可同时监测变压器油面及绕组温度的方法及设备。 

背景技术

目前，对于变压器油面及绕组的监测设备的主要结构是设有与变压器电流互感器相接的变流器，变流器输出与电热元件（电阻丝）相接，电热元件置于有内腔的铜体内，在铜体的前端有推动杆，铜体内腔通过导管与感温包相通，在感温包、传感导管及铜体构成的密封系统内均充满了感温介质。其监测是分步进行：测量变压器油面温度时，将感温包置于变压器油内，感温包所感应的温度使感温介质的体积随之变化，体积变量驱使推动杆产生一个相对应的位移，驱动机芯并带动与机芯一体且置于表盘上的指针转动，指示被测油面温度；监测变压器绕组温度时，使变流器输出的电流流过铜体内的电热元件，电热元件的加热温度使感温介质的体积再次膨胀，继续推动指针转动，从而实现叠加温升以指示被测绕组温度。现有监测方法及设备存在如下问题： 

1．现有监测方法的设备中只有感温包置于被测的传感器油中，而其他部分均与室外温度一致，室外温度的变化直接影响监测结果，虽然已有各种补偿措施，但还是不能彻底杜绝环境温度所导致的测量误差。

2．现有监测方法不仅使监测设备结构复杂、成本高，而且对油面温度和绕组温度的分步监测，使操作麻烦。 

发明内容

本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种操作简单、节省成本，可同时监测变压器油面及绕组温度的方法及设备。 

本发明的技术解决方案是：一种同时监测变压器油面及绕组温度的方法，其特征在于按如下步骤进行： 

a. 采集变压器高压侧负荷电流I及用温度传感器采集变压器油面温度T_P；

b. 按如下公式计算变压器绕组温度T：

T= T_P+ΔT(I/ I_额)^2m

式中：

ΔT —额定温升；

I_额—额定电流；

m—风机冷却系数，风机启动时，m=0.8；风机关闭时，m=1。

一种上述的同时监测变压器油面及绕组温度的方法用设备，设有温度传感器及互感器，温度传感器通过运算放大滤波电路A与单片机相接，互感器的输出通过交流电流变送器及运算放大滤波电路B与单片机相接，与单片机还相接有显示屏、报警驱动电路、油面温度信号输出电路、绕组温度信号输出电路及通讯接口电路，报警驱动电路的输出与报警装置相接。 

本发明是用温度传感器直接采集变压器油面温度及用互感器等采集（测量）变压器高压侧负荷电流I，通过公式T= T_P+ΔT(I/ I_额)^2m ，计算出变压器绕组温度。不仅整个监测过程不受环境温度影响，而且设定了风机冷却系数（m）进行温度补偿，测量精度高（可达0.5%），更为关键的是可以同时监测变压器油面及绕组温度，避免现有技术必需分步监测而存在的操作麻烦、监测设备结构复杂、成本高等问题。本发明还可以存储一定量的历史记录，实现了绕组和油面温度的时时在线监测，方便对温度变化趋势做出分析，对变压器存在安全隐患的预判提供了依据。 

附图说明

图1是本发明实施例所用监测设备电路原理框图。 

具体实施方式

本发明实施例所用监测设备的电路原理框图可如图1所示：设有温度传感器及互感器，温度传感器通过运算放大滤波电路A与单片机相接，互感器的输出通过交流电流变送器（真有效值电流变送器）及运算放大滤波电路B与单片机相接，与单片机相接有显示屏、报警驱动电路、油面温度信号输出电路、绕组温度信号输出电路及通讯接口电路，报警驱动电路的输出与报警装置相接。 

测量方法是： 

a. 可用互感器等直接采集，也可从变电站后台直接读取变压器高压侧负荷电流I；用温度传感器（热电偶、铂电阻等）采集变压器油面温度T_P；

b. 按如下公式计算绕组温度T：

T= T_P+ΔT(I/ I_额)^2m

式中：

ΔT —额定温升（变压器铭牌标注）；

I_额—额定电流（变压器铭牌标注）；

m—风机冷却系数，风机启动时，m=0.8；风机关闭时，m=1。

工作原理如下：