一種具有自檢測功能的干式變壓器溫度控制裝置及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種具有自檢測功能的干式變壓器溫度控制裝置，包括溫度檢測轉(zhuǎn)換單元、鍵盤顯示單元、故障處理單元、主控制單元、輸出控制單元、冷卻風(fēng)機單元、繼電器狀態(tài)檢測單元、風(fēng)機狀態(tài)檢測單元；其中主控制單元分別與溫度檢測轉(zhuǎn)換單元、鍵盤顯示單元、輸出控制單元、繼電器狀態(tài)檢測單元、風(fēng)機狀態(tài)檢測單元、故障處理單元相連；繼電器狀態(tài)檢測單元與輸出控制單元相連；冷卻風(fēng)機單元與輸出控制單元相連；風(fēng)機狀態(tài)檢測單元與冷卻風(fēng)機單元相連。本發(fā)明能夠?qū)敵隹刂茊卧械睦^電器觸點的開合狀態(tài)、冷卻風(fēng)機單元中的風(fēng)機運行狀態(tài)進行檢測，一旦繼電器或風(fēng)機出現(xiàn)故障會及時發(fā)出警報并通過LED提示故障信息，提高了設(shè)備的可靠性。
【專利說明】—種具有自檢測功能的干式變壓器溫度控制裝置及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種干式變壓器溫度控制裝置，特別涉及一種能夠檢測冷卻風(fēng)機工作狀態(tài)和控制冷卻風(fēng)機起動、停止的繼電器的工作狀態(tài)的溫度控制裝置，屬于自動控制【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]干式變壓器有廣泛的應(yīng)用場所，干式變壓器溫度控制裝置是干式變壓器工作時不可或缺的一種裝置。溫度控制裝置與干式變壓器安裝于同一柜體當(dāng)中，工作環(huán)境惡劣特別是夏秋季節(jié)環(huán)境溫度很高?？刂评鋮s風(fēng)機起動、停止的繼電器一般采用密閉式的繼電器，在惡劣環(huán)境下繼電器觸點會出現(xiàn)故障，不閉合或閉合后不能斷開。這種故障造成風(fēng)機不工作使得變壓器溫升升高直到超溫報警，或者是風(fēng)機一直工作縮短其使用壽命。另一方面，冷卻風(fēng)機運行是否正常直接影響到干式變壓器的溫升是否合理，目前被應(yīng)用的干式變壓器溫度控制裝置只是根據(jù)變壓器溫度高低控制繼電器實現(xiàn)風(fēng)機的起停，而對冷卻風(fēng)機的運行情況沒有檢測措施，實際運行時若風(fēng)機因故障停止則變壓器溫升上升直至超溫報警。上述情況出現(xiàn)的超溫報警或高溫跳閘的誤動作，會給報警或跳閘的原因分析帶來困難，并威脅到變壓器的安全運行。
[0003]本發(fā)明設(shè)計的干式變壓器溫度控制裝置，可以對繼電器觸點的開合狀態(tài)、風(fēng)機運行狀態(tài)進行檢測，一旦繼電器或風(fēng)機出現(xiàn)故障會及時報警解決了上述問題，提高了設(shè)備的
可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的是解決目前技術(shù)的不足之處，提供一種能夠檢測控制風(fēng)機運行的繼電器觸點狀態(tài)和風(fēng)機運行狀態(tài)的干式變壓器溫度控制裝置。該裝置采用PT100鉬電阻采集干式變壓器的繞組溫度信號，溫度信號經(jīng)過濾波放大電路、AD轉(zhuǎn)換電路送入單片機。通過將干式變壓器繞組溫度與繞組溫度設(shè)定值的比較，當(dāng)檢測溫度超過溫度設(shè)定值時，單片機發(fā)出信號控制繼電器接通橫流冷卻風(fēng)機，實現(xiàn)對干式變壓器繞組的溫度控制。本發(fā)明還設(shè)計了繼電器狀態(tài)檢測電路和風(fēng)機運行狀態(tài)檢測電路，如果繼電器觸點失效或者風(fēng)機失效，設(shè)計的電路會發(fā)信號給單片機，單片機通過聲光報警電路或跳閘電路實現(xiàn)對干式變壓器的超溫保護。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]一種具有自檢測功能的干式變壓器溫度控制裝置，包括溫度檢測轉(zhuǎn)換單元、鍵盤顯示單元、故障處理單元、主控制單元、輸出控制單元、冷卻風(fēng)機單元、繼電器狀態(tài)檢測單元、風(fēng)機狀態(tài)檢測單元；其中主控制單元分別與溫度檢測轉(zhuǎn)換單元、鍵盤顯示單元、輸出控制單元、繼電器狀態(tài)檢測單元、風(fēng)機狀態(tài)檢測單元、故障處理單元相連；繼電器狀態(tài)檢測單元與輸出控制單元相連；冷卻風(fēng)機單元與輸出控制單元相連；風(fēng)機狀態(tài)檢測單元與冷卻風(fēng)機單元相連。
[0007]所述的溫度檢測轉(zhuǎn)換單元包括溫度檢測電路、濾波放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；其中溫度檢測電路采用PtlOO鉬電阻，濾波放大電路采用運算放大器LM358，它們串聯(lián)連接，共有三組；即每一組的PtlOO鉬電阻輸入端測量干式變壓器的一相繞組的溫度，PtlOO鉬電阻的輸出端連接一支運算放大器LM358的輸入端,3支運算放大器LM358的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的3個輸入端相連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路為8位逐次逼近轉(zhuǎn)換器ADC0809，ADC0809的輸出端與主控制單元的89C52單片機相連接。
[0008]所述的主控制單元采用89C52單片機；89C52分別與溫度檢測轉(zhuǎn)換單元中的ADC0809輸出端、鍵盤顯示單元中的按鍵及LED、故障處理單元中的光電耦合器輸入端、輸出控制單兀中的光電I禹合器輸入端、繼電器狀態(tài)檢測單兀7中的光電I禹合器輸出端、風(fēng)機狀態(tài)檢測單元中的光電耦合器輸出端相連接。
[0009]所述的鍵盤顯示單元，包括獨立式按鍵、LED ;按鍵、LED分別與主控制單元中的89C52連接；
[0010]所述的故障處理單元，包括第一光電耦合器、第一三極管、蜂鳴器、繼電器K1，用于產(chǎn)生聲光報警信號并處理故障；其中第一光電耦合器輸入端與主控制單元的89C52單片機相連接，第一光電耦合器輸出端通過電阻與第一三極管基極連接，蜂鳴器線圈和繼電器Kl線圈并聯(lián)后一端與第一三極管集電極相連另一端與電源相連，第一三極管發(fā)射極接地，繼電器Kl的常開或常閉觸點串接在干式變壓器高壓側(cè)通斷電控制回路中。
[0011]所述的輸出控制單元，包括第二光電耦合器、第二三極管、繼電器K2，用于控制冷卻風(fēng)機的起動與停止；冷卻風(fēng)機單元，包括橫流冷卻風(fēng)機，用于給干式變壓器降溫；其中第二光電稱合器輸入端與主控制單兀的89C52單片機相連接,第二光電稱合器輸出端通過電阻與第二三極管基極連接，第二三極管集電極與繼電器K2線圈的一端連接，繼電器K2線圈的另一端與直流電源相連，第二三極管發(fā)射極接地；繼電器K2的常開觸點一端與220V交流電源相連，另一端連接冷卻風(fēng)機單元中的橫流冷卻風(fēng)機的一端，橫流冷卻風(fēng)機的另一端連接到220V交流電源。
[0012]所述的繼電器狀態(tài)檢測單元，包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容Cl、電容C2、二極管D1、二極管D2、穩(wěn)壓管D3、第三光電耦合器U3 ;其中，電阻Rl和電容Cl組成阻容降壓電路，二極管D1、二極管D2、電容C2、穩(wěn)壓管D3、電阻R2組成整流濾波電路；輸出控制單元中的繼電器K2的常開觸點與冷卻風(fēng)機單元中的橫流冷卻風(fēng)機串聯(lián)于電源L線與N線之間；電阻Rl和電容Cl并聯(lián)后一端與輸出控制單元中的繼電器K2常開觸點和冷卻風(fēng)機單元中的橫流冷卻風(fēng)機交點處相連，另一端與二極管Dl的陰極及二極管D2的陽極相連，二極管D2的陰極與電阻R2的一端及電容C2的正極相連，二極管Dl的陽極及電容C2的陰極與N線相連，電阻R2的另一端與穩(wěn)壓管D3的陰極及第三光電耦合器U3的I腳相連，穩(wěn)壓管D3的陽極及第三光電耦合器U3的2腳與N線相連；第三光電耦合器U3的4腳與電阻R3的一端及主控制單元2中的89C52單片機的IO 口相連，電阻R3的另一端與5V電源相連，第三光電耦合器U3的3腳與直流地相連。
[0013]所述的風(fēng)機狀態(tài)檢測單元，包括電流互感器Tl、電阻R4、二極管D4、二極管D5、二極管D6、二極管D7、電容C3、第四光電耦合器U4 ;其中電流互感器Tl、電阻R4、二極管D4、D5、D6、D7和電容C3組成整流濾波電路，第四光電耦合器U4組成隔離電路；輸出控制單元中的繼電器Kl常開觸點與冷卻風(fēng)機單元中的橫流冷卻風(fēng)機串聯(lián)于電源L線與N線之間組成回路；電流互感器Tl連接在該回路中，電流互感器Tl輸出連接電阻R4的兩端，電阻R4一端與二極管D4的陽極及二極管D5的陰極連接，電阻R4另一端與二極管D6的陽極及二極管D7的陰極連接；二極管D4、D6的陰極與電容C3的正極、第四光電耦合器U4的I腳連接。二極管D5、D7的陽極與電容C3的負極、第四光電耦合器U4的2腳連接。第四光電耦合器U4的4腳與電阻R5的一端及主控制單元2中的89C52單片機的IO 口相連，電阻R5的另一端與5V電源相連，第四光電耦合器U4的3腳與直流地相連。
[0014]所述的具有自檢測功能的干式變壓器溫度控制裝置的工作方法，其步驟包括:
[0015](I)、裝置上電開機，單片機自檢，自檢通過后啟動溫度信號的AD轉(zhuǎn)換；
[0016](2)、各個通道的AD轉(zhuǎn)換完成后掃描按鍵，若有按鍵被按下進入按鍵處理程序，若無按鍵被按下將檢測到的變壓器繞組溫度與80°C作比較；
[0017](3)、若繞組溫度低于80°C此時風(fēng)機不需要運行，檢測控制風(fēng)機通電的繼電器觸點的閉合情況，如果繼電器觸點處于斷開狀態(tài)則程序返回AD轉(zhuǎn)換，如果繼電器觸點處于閉合狀態(tài)說明繼電器出現(xiàn)故障裝置發(fā)出聲光報警；
[0018](4)、若繞組溫度高于80°C此時風(fēng)機需要運行，檢測控制風(fēng)機通電的繼電器觸點的閉合情況，如果繼電器觸點處于閉合狀態(tài)則程序繼續(xù)檢測風(fēng)機是否運行，如果風(fēng)機沒有運行說明風(fēng)機出現(xiàn)故障裝置啟動聲光報警；
[0019](5)、如果風(fēng)機正常運行，程序繼續(xù)判斷繞組溫度是否超過130°C，如果繞組溫度超過130°C裝置啟動聲光報警，程序繼續(xù)判斷繞組溫度是否超過150°C，如果繞組溫度超過150°C裝置啟動跳閘將變壓器與電網(wǎng)脫離同時發(fā)出聲光報警；
[0020](6)、如果風(fēng)機正常運行，程序繼續(xù)判斷繞組溫度是否超過130°C，如果繞組溫度沒有超過130°C，程序轉(zhuǎn)入AD轉(zhuǎn)換。
[0021]本發(fā)明的有益效果是裝置能夠?qū)敵隹刂茊卧械睦^電器觸點的開合狀態(tài)、冷卻風(fēng)機單元中的風(fēng)機運行狀態(tài)進行檢測，一旦繼電器或風(fēng)機出現(xiàn)故障會及時發(fā)出警報，提高了設(shè)備的可靠性。
[0022]控制冷卻風(fēng)機起動、停止的繼電器一般采用密閉式的繼電器，在惡劣環(huán)境下繼電器觸點會出現(xiàn)故障，未閉合或閉合后不能斷開。這種故障造成風(fēng)機不工作使得變壓器溫升升高直到超溫報警，或者是風(fēng)機一直工作縮短其使用壽命。另一方面，冷卻風(fēng)機運行是否正常直接影響到干式變壓器的溫升是否合理，目前被應(yīng)用的干式變壓器溫度控制裝置只是根據(jù)變壓器溫度高低控制繼電器實現(xiàn)風(fēng)機的起停，而對冷卻風(fēng)機的運行情況沒有檢測措施，實際運行時若風(fēng)機故障停止則變壓器溫升上升直至超溫報警。上述情況出現(xiàn)的超溫報警或高溫跳閘的誤動作，會給報警或跳閘的原因分析帶來困難，并威脅到變壓器的安全運行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖2是繼電器狀態(tài)檢測單元的電路圖；
[0025]圖3是風(fēng)機狀態(tài)檢測單元的電路圖；
[0026]圖4是具有自檢測功能的干式變壓器溫度控制裝置的程序流程圖?！揪唧w實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。一種干式變壓器溫度控制裝置其電路結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括溫度檢測轉(zhuǎn)換單元1、鍵盤顯示單元2、故障處理單元3、主控制單元4、輸出控制單元5、冷卻風(fēng)機單元6、繼電器狀態(tài)檢測單元7、風(fēng)機狀態(tài)檢測單元8 ;其中主控制單元4分別與溫度檢測轉(zhuǎn)換單元1、鍵盤顯示單元2、輸出控制單元5、繼電器狀態(tài)檢測單元
7、風(fēng)機狀態(tài)檢測單元8、故障處理單元3相連；繼電器狀態(tài)檢測單元7與輸出控制單元5相連；冷卻風(fēng)機單元6與輸出控制單元5相連；風(fēng)機狀態(tài)檢測單元8與冷卻風(fēng)機單元6相連。
[0028]溫度檢測轉(zhuǎn)換單元I包括溫度檢測電路、濾波放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；其中溫度檢測電路采用PtlOO鉬電阻、濾波放大電路采用運算放大器LM358它們串聯(lián)連接，共有三組；即每一組的PtlOO鉬電阻輸入端測量干式變壓器的一相繞組的溫度，PtlOO鉬電阻的輸出端連接一支運算放大器LM358的輸入端，3支運算放大器LM358的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的3個輸入端相連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路為8位逐次逼近轉(zhuǎn)換器ADC0809，ADC0809的輸出端與主控制單元4的89C52單片機相連接。由于上述組成，溫度檢測轉(zhuǎn)換單元I將變壓器溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸入主控制單元。
[0029]主控制單元4采用89C52單片機；89C52分別與溫度檢測轉(zhuǎn)換單元I中的ADC0809輸出端、鍵盤顯示單元2中的按鍵及LED、故障處理單元3中的光電耦合器輸入端、輸出控制單兀5中的光電稱合器輸入端、繼電器狀態(tài)檢測單兀7中的光電稱合器輸出端、風(fēng)機狀態(tài)檢測單元8中的光電耦合器輸出端相連接。
[0030]鍵盤顯示單元2，包括獨立式按鍵、LED，用于人機交互；按鍵、LED分別與主控制單元4中的89C52連接；
[0031]故障處理單兀3,包括第一光電稱合器、第一三極管、蜂鳴器、繼電器Kl,用于產(chǎn)生聲光報警信號并處理故障；其中第一光電耦合器輸入端與主控制單元4的89C52單片機相連接，第一光電耦合器輸出端通過電阻與第一三極管基極連接，蜂鳴器線圈和繼電器Kl線圈并聯(lián)后一端與第一三極管集電極相連另一端與電源相連，第一三極管發(fā)射極接地，繼電器Kl的常開或常閉觸點串接在干式變壓器高壓側(cè)通斷電控制回路中。
[0032]輸出控制單兀5,包括第二光電稱合器、第二三極管、繼電器K2,用于控制冷卻風(fēng)機的起動與停止；冷卻風(fēng)機單元6，包括橫流冷卻風(fēng)機，用于給干式變壓器降溫；其中第二光電稱合器輸入端與主控制單兀4的89C52單片機相連接,第二光電稱合器輸出端通過電阻與第二三極管基極連接，第二三極管集電極與繼電器K2線圈的一端連接，繼電器K2線圈的另一端與直流電源相連，第二三極管發(fā)射極接地。繼電器K2的常開觸點一端與220V交流電源相連，另一端連接冷卻風(fēng)機單元6中的橫流冷卻風(fēng)機的一端，橫流冷卻風(fēng)機的另一端連接到220V交流電源。
[0033]圖2所示為繼電器狀態(tài)檢測單元I的電路原理圖，包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容Cl、電容C2、二極管D1、二極管D2、穩(wěn)壓管D3、第三光電耦合器U3 ;其中，電阻Rl和電容Cl組成阻容降壓電路，二極管D1、二極管D2、電容C2、穩(wěn)壓管D3、電阻R2組成整流濾波電路；輸出控制單元5中的繼電器K2的常開觸點與冷卻風(fēng)機單元6中的橫流冷卻風(fēng)機串聯(lián)于電源L線與N線之間；電阻Rl和電容Cl并聯(lián)后一端與輸出控制單元5中的繼電器K2的常開觸點和冷卻風(fēng)機單元6中的橫流冷卻風(fēng)機交點處相連，另一端與二極管Dl的陰極及二極管D2的陽極相連，二極管D2的陰極與電阻R2的一端及電容C2的正極相連，二極管Dl的陽極及電容C2的陰極與N線相連，電阻R2的另一端與穩(wěn)壓管D3的陰極及第三光電耦合器U3的I腳相連，穩(wěn)壓管D3的陽極及第三光電耦合器U3的2腳與N線相連。第三光電耦合器U3的4腳與電阻R3的一端及主控制單元2中的89C52單片機的IO 口相連，電阻R3的另一端與5V電源相連，第三光電耦合器U3的3腳與直流地相連。
[0034]當(dāng)主控制單元4發(fā)出指令使輸出控制單元5中的繼電器K2常開觸點閉合，則冷卻風(fēng)機單元6中的橫流冷卻風(fēng)機開始運行。此時，繼電器狀態(tài)檢測單元7得電工作，經(jīng)過阻容降壓、整流穩(wěn)壓后光電耦合器U3導(dǎo)通，此時光電耦合器U3的4腳為低電平。當(dāng)主控制單元4發(fā)出指令使輸出控制單元5中的繼電器K2常開觸點斷開，此時光電耦合器U3的4腳為高電平。將光電耦合器U3的4腳的電平信號送入單片機IO 口就可以判斷繼電器觸點的工作狀態(tài)是否與主控制單元4所發(fā)出指令一致，若繼電器出現(xiàn)故障則主控制單元4可以通過故障處理單元3發(fā)出聲光警報。
[0035]圖3所示為風(fēng)機狀態(tài)檢測單元8的電路原理圖，包括電流互感器Tl、電阻R4、二極管D4、二極管D5、二極管D6、二極管D7、電容C3、第四光電耦合器U4。其中電流互感器Tl、電阻R4、二極管D4、D5、D6、D7和電容C3組成整流濾波電路，第四光電耦合器U4組成隔離電路。輸出控制單元5中的繼電器K2的常開觸點與冷卻風(fēng)機單元6中的橫流冷卻風(fēng)機串聯(lián)于電源L線與N線之間組成回路。電流互感器Tl連接在該回路中，電流互感器Tl輸出連接電阻R4的兩端，電阻R4 —端與二極管D4的陽極及二極管D5的陰極連接，電阻R4另一端與二極管D6的陽極及二極管D7的陰極連接。二極管D4、D6的陰極與電容C3的正極、第四光電耦合器U4的I腳連接。二極管D5、D7的陽極與電容C3的負極、第四光電耦合器U4的2腳連接。第四光電耦合器U4的4腳與電阻R5的一端及主控制單元2中的89C52單片機的IO 口相連，電阻R5的另一端與5V電源相連，第四光電耦合器U4的3腳與直流地相連。
[0036]當(dāng)主控制單元4發(fā)出指令使輸出控制單元5中的繼電器K2常開觸點閉合，則冷卻風(fēng)機單元6中的橫流冷卻風(fēng)機開始運行。此時，電流互感器Tl中有電流流過，該電流流過電阻R4得到電壓信號，該電壓信號經(jīng)過二極管D4、D5、D6、D7組成的整流橋和電容C3濾波輸入第四光電I禹合器U4,第四光電I禹合器U4導(dǎo)通,此時第四光電I禹合器U4的4腳為低電平信號。若橫流冷卻風(fēng)機不運行則第四光電耦合器U4的4腳為高電平信號。將第四光電耦合器U4的4腳的電平信號送入單片機IO 口就可以判斷冷卻風(fēng)機的工作狀態(tài)是否與主控制單元4所發(fā)出指令一致，若冷卻風(fēng)機出現(xiàn)故障則主控制單元4可以通過故障處理單元3發(fā)出聲光警報。
[0037]圖4為具有自檢測功能的干式變壓器溫度控制裝置的工作方法，其步驟包括:
[0038]1、裝置上電開機，單片機自檢，自檢通過后啟動溫度信號的AD轉(zhuǎn)換；
[0039]2、各個通道的AD轉(zhuǎn)換完成后掃描按鍵，若有按鍵被按下進入按鍵處理程序，若無按鍵被按下將檢測到的變壓器繞組溫度與80°C作比較；
[0040]3、若繞組溫度低于80°C此時風(fēng)機不需要運行，檢測控制風(fēng)機通電的繼電器觸點的閉合情況，如果繼電器觸點處于斷開狀態(tài)則程序返回AD轉(zhuǎn)換，如果繼電器觸點處于閉合狀態(tài)說明繼電器出現(xiàn)故障裝置發(fā)出聲光報警。
[0041]4、若繞組溫度高于80°C此時風(fēng)機需要運行，檢測控制風(fēng)機通電的繼電器觸點的閉合情況，如果繼電器觸點處于閉合狀態(tài)則程序繼續(xù)檢測風(fēng)機是否運行，如果風(fēng)機沒有運行說明風(fēng)機出現(xiàn)故障裝置啟動聲光報警；
[0042]5、如果風(fēng)機正常運行，程序繼續(xù)判斷繞組溫度是否超過130°C，如果繞組溫度超過130°C裝置啟動聲光報警，程序繼續(xù)判斷繞組溫度是否超過150°C，如果繞組溫度超過150°C裝置啟動跳閘將變壓器與電網(wǎng)脫離同時發(fā)出聲光報警；
[0043]6、如果風(fēng)機正常運行，程序繼續(xù)判斷繞組溫度是否超過130°C，如果繞組溫度沒有超過130°C，程序轉(zhuǎn)入AD轉(zhuǎn)換。
[0044]通過上述裝置的組成和運行過程，本發(fā)明不但實現(xiàn)了對干式變壓器繞組溫度的實時檢測和及時對干式變壓器繞組的冷卻，并且能夠檢測控制冷卻風(fēng)機運行的繼電器觸點的工作狀態(tài)以及冷卻風(fēng)機自身的工作狀態(tài)，能夠避免干式變壓器因超溫工作而損壞，提高了干式變壓器運行的可靠性。
[0045]本發(fā)明未盡事宜為公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有自檢測功能的干式變壓器溫度控制裝置，其特征為該裝置包括溫度檢測轉(zhuǎn)換單元、鍵盤顯示單元、故障處理單元、主控制單元、輸出控制單元、冷卻風(fēng)機單元、繼電器狀態(tài)檢測單元、風(fēng)機狀態(tài)檢測單元；其中主控制單元分別與溫度檢測轉(zhuǎn)換單元、鍵盤顯示單元、輸出控制單元、繼電器狀態(tài)檢測單元、風(fēng)機狀態(tài)檢測單元、故障處理單元相連；繼電器狀態(tài)檢測單元與輸出控制單元相連；冷卻風(fēng)機單元與輸出控制單元相連；風(fēng)機狀態(tài)檢測單元與冷卻風(fēng)機單元相連。
2.如權(quán)利要求1所述的具有自檢測功能的干式變壓器溫度控制裝置，其特征為所述的溫度檢測轉(zhuǎn)換單元包括溫度檢測電路、濾波放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；其中溫度檢測電路采用PtlOO鉬電阻，濾波放大電路采用運算放大器LM358，它們串聯(lián)連接，共有三組；即每一組的PtlOO鉬電阻輸入端測量干式變壓器的一相繞組的溫度，PtlOO鉬電阻的輸出端連接一支運算放大器LM358的輸入端,3支運算放大器LM358的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的3個輸入端相連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路為8位逐次逼近轉(zhuǎn)換器ADC0809，ADC0809的輸出端與主控制單元的89C52單片機相連接。
3.如權(quán)利要求1所述的具有自檢測功能的干式變壓器溫度控制裝置，其特征為所述的主控制單元采用89C52單片機；89C52分別與溫度檢測轉(zhuǎn)換單元中的ADC0809輸出端、鍵盤顯不單兀中的按鍵及LED、故障處理單兀中的光電稱合器輸入端、輸出控制單兀中的光電率禹合器輸入端、繼電器狀態(tài)檢測單兀7中的光電稱合器輸出端、風(fēng)機狀態(tài)檢測單兀中的光電耦合器輸出端相連接。
4.如權(quán)利要求1所述的具有自檢測功能的干式變壓器溫度控制裝置，其特征為所述的鍵盤顯示單元，包括獨立式按鍵、LED ;按鍵、LED分別與主控制單元中的89C52連接。
5.如權(quán)利要求1所述的具有自檢測功能的干式變壓器溫度控制裝置，其特征為所述的故障處理單兀 ，包括第一光電稱合器、第一三極管、蜂鳴器、繼電器Kl,用于產(chǎn)生聲光報警信號并處理故障；其中第一光電耦合器輸入端與主控制單元的89C52單片機相連接，第一光電耦合器輸出端通過電阻與第一三極管基極連接，蜂鳴器線圈和繼電器Kl線圈并聯(lián)后一端與第一三極管集電極相連另一端與電源相連，第一三極管發(fā)射極接地，繼電器Kl的常開或常閉觸點串接在干式變壓器高壓側(cè)通斷電控制回路中。
6.如權(quán)利要求1所述的具有自檢測功能的干式變壓器溫度控制裝置，其特征為所述的輸出控制單元，包括第二光電耦合器、第二三極管、繼電器K2，用于控制冷卻風(fēng)機的起動與停止；冷卻風(fēng)機單元，包括橫流冷卻風(fēng)機，用于給干式變壓器降溫；其中第二光電耦合器輸入端與主控制單元的89C52單片機相連接，第二光電耦合器輸出端通過電阻與第二三極管基極連接，第二三極管集電極與繼電器K2線圈的一端連接，繼電器K2線圈的另一端與直流電源連接，第二三極管發(fā)射極接地；繼電器K2的常開觸點一端與220V交流電源相連，另一端連接冷卻風(fēng)機單元中的橫流冷卻風(fēng)機的一端，橫流冷卻風(fēng)機的另一端連接到220V交流電源。
7.如權(quán)利要求1所述的具有自檢測功能的干式變壓器溫度控制裝置，其特征為所述的繼電器狀態(tài)檢測單元，包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容Cl、電容C2、二極管Dl、二極管D2、穩(wěn)壓管D3、第三光電耦合器U3 ;其中，電阻Rl和電容Cl組成阻容降壓電路，二極管D1、二極管D2、電容C2、穩(wěn)壓管D3、電阻R2組成整流濾波電路；輸出控制單元中的繼電器K2的常開觸點與冷卻風(fēng)機單元中的橫流冷卻風(fēng)機串聯(lián)于電源L線與N線之間；電阻Rl和電容Cl并聯(lián)后一端與輸出控制單元中的繼電器K2的常開觸點和冷卻風(fēng)機單元中的橫流冷卻風(fēng)機交點處相連，另一端與二極管Dl的陰極及二極管D2的陽極相連，二極管D2的陰極與電阻R2的一端及電容C2的正極相連，二極管Dl的陽極及電容C2的陰極與N線相連，電阻R2的另一端與穩(wěn)壓管D3的陰極及第三光電耦合器U3的I腳相連，穩(wěn)壓管D3的陽極及第三光電耦合器U3的2腳與N線相連；第三光電耦合器U3的4腳與電阻R3的一端及主控制單元2中的89C52單片機的IO 口相連，電阻R3的另一端與5V電源相連，第三光電耦合器U3的3腳與直流地相連。
8.如權(quán)利要求1所述的具有自檢測功能的干式變壓器溫度控制裝置，其特征為所述的風(fēng)機狀態(tài)檢測單元，包括電流互感器Tl、電阻R4、二極管D4、二極管D5、二極管D6、二極管D7、電容C3、第四光電耦合器U4 ;其中電流互感器Tl、電阻R4、二極管D4、D5、D6、D7和電容C3組成整流濾波電路，第四光電耦合器U4組成隔離電路；輸出控制單元中的繼電器K2常開觸點與冷卻風(fēng)機單元中的橫流冷卻風(fēng)機串聯(lián)于電源L線與N線之間組成回路；電流互感器Tl連接在該回路中，電流互感器Tl輸出連接電阻R4的兩端，電阻R4 —端與二極管D4的陽極及二極管D5的陰極連接，電阻R4另一端與二極管D6的陽極及二極管D7的陰極連接；二極管D4、D6的陰極與電容C3的正極、第四光電耦合器U4的I腳連接；二極管D5、D7的陽極與電容C3的負極、第四光電耦合器U4的2腳連接；第四光電耦合器U4的4腳與電阻R5的一端及主控制單元2中的89C52單片機的IO 口相連，電阻R5的另一端與5V電源相連，第四光電耦合器U4的3腳與直流地相連。
9.如權(quán)利要求1所述的具有自檢測功能的干式變壓器溫度控制裝置的工作方法，其特征為包括如下步驟: (1)、裝置上電開機，單片機自檢，自檢通過后啟動溫度信號的AD轉(zhuǎn)換； (2)、各個通道的AD轉(zhuǎn)換完成后掃描按鍵，若有按鍵被按下進入按鍵處理程序，若無按鍵被按下將檢測到的變 壓器繞組溫度與80°C作比較； (3)、若繞組溫度低于80°C此時風(fēng)機不需要運行，檢測控制風(fēng)機通電的繼電器觸點的閉合情況，如果繼電器觸點處于斷開狀態(tài)則程序返回AD轉(zhuǎn)換，如果繼電器觸點處于閉合狀態(tài)說明繼電器出現(xiàn)故障裝置發(fā)出聲光報警； (4)、若繞組溫度高于80°C此時風(fēng)機需要運行，檢測控制風(fēng)機通電的繼電器觸點的閉合情況，如果繼電器觸點處于閉合狀態(tài)則程序繼續(xù)檢測風(fēng)機是否運行，如果風(fēng)機沒有運行說明風(fēng)機出現(xiàn)故障裝置啟動聲光報警； (5)、如果風(fēng)機正常運行，程序繼續(xù)判斷繞組溫度是否超過130°C，如果繞組溫度超過130°C裝置啟動聲光報警，程序繼續(xù)判斷繞組溫度是否超過150°C，如果繞組溫度超過150°C裝置啟動跳閘將變壓器與電網(wǎng)脫離同時發(fā)出聲光報警； (6)、如果風(fēng)機正常運行，程序繼續(xù)判斷繞組溫度是否超過130°C，如果繞組溫度沒有超過130°C，程序轉(zhuǎn)入AD轉(zhuǎn)換。
【文檔編號】G05D23/24GK103529876SQ201310534292
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】杜江, 張嚴, 劉翀 申請人:河北工業(yè)大學(xué)