專利名稱：帶有測(cè)溫繞組的變壓器及變壓器溫升在線測(cè)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有測(cè)溫繞組的變壓器及變壓器溫升在線測(cè)量的方法，本發(fā)明的變壓器的初級(jí)繞組與次級(jí)繞組之間設(shè)置測(cè)溫繞組；本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)變壓器在線測(cè)溫，本發(fā)明可以防止鐵芯偏磁化，不對(duì)變壓器工作產(chǎn)生任何影響。
背景技術(shù)：
中國(guó)專利201020274704. 5公開了一種電子式變壓器溫度控制器，包含安裝在儀表外殼內(nèi)的電源模塊、采集模塊、溫度調(diào)節(jié)模塊、通訊模塊、主控模塊、顯示模塊、控制輸出模塊和熱電阻，采集模塊、溫度調(diào)節(jié)模塊、通訊模塊、主控模塊、顯示模塊、控制輸出模塊分別與電源模塊連接，主控模塊分別連接采集模塊、顯示模塊、控制輸出模塊，采集模塊引出 儀表外殼線連接熱電阻。該專利的變壓器溫度控制器，具有數(shù)字直觀顯示、測(cè)量精度高、調(diào)節(jié)方便、工作溫度寬等技術(shù)特點(diǎn)，是一種理想的電力變壓器溫度測(cè)量、控制裝置。但是該專利不適于中、小功率變壓器，目前，中、小功率變壓器工作繞組的溫度采用間接測(cè)量方式，即斷電后多次測(cè)量繞組電阻值隨時(shí)間變化，以此推導(dǎo)出斷電之前繞組的溫度，而不能在線監(jiān)測(cè)。針對(duì)上述問題，需要提出一種帶有測(cè)溫繞組的變壓器及變壓器溫升在線測(cè)量的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種帶有測(cè)溫繞組的變壓器，本發(fā)明的變壓器是在初級(jí)繞組與次級(jí)繞組之間設(shè)置測(cè)溫繞組；所述測(cè)溫繞組是由兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組按雙線并繞結(jié)構(gòu)設(shè)置成一體。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)變壓器在線測(cè)溫，本發(fā)明可以防止變壓器鐵芯偏磁化，不對(duì)變壓器工作產(chǎn)生任何影響，本發(fā)明的測(cè)溫繞組不受主磁通感應(yīng)電壓的干擾，可以提高測(cè)溫電路的精確度及可靠性。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種帶有測(cè)溫繞組的變壓器，有鐵芯、初級(jí)繞組、次級(jí)繞組，所述初級(jí)繞組與次級(jí)繞組之間設(shè)置測(cè)溫繞組；所述測(cè)溫繞組是由兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組按雙線并繞結(jié)構(gòu)設(shè)置成一體，所述兩個(gè)繞組的同名端電連接或者所述兩個(gè)繞組的非同名端電連接。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種變壓器溫升在線測(cè)量的方法，該方法是通過測(cè)溫繞組的電阻值變化來反應(yīng)測(cè)溫繞組的溫度，從而獲取變壓器的實(shí)時(shí)溫度。本發(fā)明可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器的工作溫度，并且不對(duì)變壓器工作產(chǎn)生任何影響。本發(fā)明的第二個(gè)目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種變壓器溫升在線測(cè)量的方法，所述變壓器的初級(jí)繞組與次級(jí)繞組之間設(shè)置測(cè)溫繞組；所述測(cè)溫繞組是由兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組按雙線并繞結(jié)構(gòu)設(shè)置在一起，所述兩個(gè)繞組的同名端電連接或者所述兩個(gè)繞組的非同名端電連接；測(cè)量步驟如下
A、將一個(gè)測(cè)溫電路的恒定電流輸出端與所述變壓器上的測(cè)溫繞組的一個(gè)端子電連接，所述測(cè)溫繞組的另一個(gè)端子與所述測(cè)溫電路的接地端電連接；
B、將一個(gè)毫伏表并聯(lián)連接在所述測(cè)溫繞組的兩端子上；C、啟動(dòng)所述的測(cè)溫電路，在室溫ts條件下采集所述測(cè)溫繞組的電流數(shù)值I及電壓降數(shù)值Us，通過公式Rs= Us/I及Rtl = Rs /(1+Ats+Bts2+Cts3)導(dǎo)出0°C時(shí)所述測(cè)溫繞組的電阻值Ro ；
D、啟動(dòng)所述變壓器進(jìn)入工作狀態(tài)，采集所述變壓器多個(gè)工作狀態(tài)時(shí)的所述測(cè)溫繞組的電壓降數(shù)值Ut ;根據(jù)公式Rt = R0(l+At+Bt2+Ct3)及公式Rt= Ut/I運(yùn)算獲得所述測(cè)溫繞組的溫度數(shù)值t ；
E、根據(jù)所述測(cè)溫繞組的溫度數(shù)值導(dǎo)出變壓器溫度數(shù)值；
所述測(cè)溫電路包括晶體管開關(guān)電路和恒流電路。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
I、本發(fā)明的變壓器可實(shí)現(xiàn)在線測(cè)溫。2、本發(fā)明的變壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便，可機(jī)械化批量生產(chǎn)。3、本發(fā)明中的測(cè)溫繞組采用兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組按雙線并繞結(jié)構(gòu)設(shè)置在一起，測(cè)溫時(shí)接入的直流電流流過反串聯(lián)的兩個(gè)繞組所產(chǎn)生的磁勢(shì)互相抵消，從而可以防止變壓器鐵芯偏磁化。4、本發(fā)明中的測(cè)溫繞組采用兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組按雙線并繞結(jié)構(gòu)設(shè)置在一起，反串聯(lián)的兩個(gè)繞組感應(yīng)的交流電勢(shì)互相抵消，從而可以防止感應(yīng)電勢(shì)對(duì)測(cè)溫回路的干擾。5、本發(fā)明中的測(cè)溫繞組采用變壓器傳統(tǒng)繞線工藝?yán)@制，與被測(cè)量的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組接觸緊密，能準(zhǔn)確反映被測(cè)變壓器繞組的實(shí)際溫度。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖I、本發(fā)明的變壓器結(jié)構(gòu)示意 圖2、本發(fā)明的測(cè)溫繞組的電氣原理 圖3、本發(fā)明的兩個(gè)測(cè)溫繞組的電氣原理 圖4、本發(fā)明實(shí)施例二的變壓器結(jié)構(gòu)示意 圖5、本發(fā)明中的屏蔽裝置結(jié)構(gòu)示意 圖6、本發(fā)明實(shí)施例二中的測(cè)溫繞組的電氣原理 圖7、本發(fā)明實(shí)施例三中的測(cè)溫繞組的電氣原理 圖8、本發(fā)明實(shí)施例五中的測(cè)溫電路的電氣原理 圖9、本發(fā)明實(shí)施例六中的測(cè)溫電路的電氣原理

圖10、本發(fā)明實(shí)施例七中的測(cè)溫電路的電氣原理 圖11、單片機(jī)電路的電氣原理 圖12、IXD液晶顯示電路的電氣原理 圖13、USB接口電路的電氣原理 圖14、USB輸出端口的電氣原理圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
參見圖1，本發(fā)明的帶有測(cè)溫繞組的變壓器，有鐵芯I、初級(jí)繞組2、次級(jí)繞組3，所述初級(jí)繞組與次級(jí)繞組之間設(shè)置測(cè)溫繞組4 ;所述測(cè)溫繞組是由兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組按雙線并繞結(jié)構(gòu)設(shè)置成一體，所述兩個(gè)繞組的同名端電連接或者所述兩個(gè)繞組的非同名端電連接。圖2是測(cè)溫繞組的電氣原理圖，顯示了測(cè)溫繞組的電氣結(jié)構(gòu)。所述測(cè)溫繞組的另外兩個(gè)端子4a、4b可與一測(cè)溫電路電連接。本實(shí)施例中，變壓器的容量是400VA，所述鐵芯是E型鐵芯，(E型鐵芯是常規(guī)技術(shù)的結(jié)構(gòu)，不作詳細(xì)描述)，所述E型鐵芯的中柱上設(shè)置所述初級(jí)繞組、測(cè)溫繞組、次級(jí)繞組。初級(jí)繞組設(shè)置為內(nèi)層繞組，初級(jí)繞組是315匝，次級(jí)繞組設(shè)置為外層繞組，次級(jí)繞組是173匝，測(cè)溫繞組是76匝。所述的次級(jí)繞組還可以按現(xiàn)有技術(shù)方式并列設(shè)置多個(gè)不同電參數(shù)的次級(jí)繞組。本實(shí)施例中，初級(jí)繞組、次級(jí)繞組及測(cè)溫繞組按現(xiàn)有技術(shù)繞制；所述測(cè)溫繞組的繞線采用銅芯直徑為Φ O. 05mm的QZ型高強(qiáng)度漆包線，其電阻為8. 949 — 10.848Ω/πι(溫度·條件是20°C — 75°C )，測(cè)溫繞組的展開長(zhǎng)度為5. 6±0. 05m，即50±0. 5 Ω (也可采用其它線徑、更高阻值)。所述測(cè)溫繞組是由兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組按雙線并繞結(jié)構(gòu)設(shè)置在一起，所述雙線并繞結(jié)構(gòu)，是雙線并繞螺旋結(jié)構(gòu)，兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組的電參數(shù)也相同，繞組的電參數(shù)包括電阻數(shù)值、電感數(shù)值。所述兩個(gè)繞組的同名端電連接或者所述兩個(gè)繞組的非同名端電連接。所述兩個(gè)繞組的這種設(shè)置也可以稱為反串聯(lián)設(shè)置；實(shí)施變壓器測(cè)溫操作時(shí)，反串聯(lián)設(shè)置可以使直流測(cè)溫電流通過該測(cè)溫繞組的兩個(gè)繞組產(chǎn)生的磁勢(shì)互相抵消，從而可以防止鐵芯偏磁化；同時(shí)可以使鐵芯中的工作主磁通在測(cè)溫繞組的兩個(gè)繞組中感應(yīng)的交流電壓互相抵消，從而可以防止它們對(duì)測(cè)溫回路的干擾。參見圖3，當(dāng)變壓器采用⑶型鐵芯或者采用R型鐵芯時(shí)，測(cè)溫繞組將采用兩個(gè)測(cè)溫繞組的情況。所述CD型鐵芯的左邊柱上設(shè)置所述初級(jí)繞組、測(cè)溫繞組、次級(jí)繞組；所述CD型鐵芯的右邊柱上設(shè)置所述初級(jí)繞組、測(cè)溫繞組、次級(jí)繞組；所述左邊柱上的初級(jí)繞組匝數(shù)與右邊柱上的初級(jí)繞組匝數(shù)相等，并且兩個(gè)初級(jí)繞組串聯(lián)在一起；所述左邊柱上的次級(jí)繞組匝數(shù)與右邊柱上的次級(jí)繞組匝數(shù)相等，并且兩個(gè)次級(jí)繞組串聯(lián)在一起或者并聯(lián)在一起(兩個(gè)次級(jí)繞組保持容量相同)；所述左邊柱上的測(cè)溫繞組與右邊柱上的測(cè)溫繞組串聯(lián)在一起。所述測(cè)溫繞組的另外兩個(gè)端子4c、4d可與一測(cè)溫電路電連接。所述的次級(jí)繞組還可以按現(xiàn)有技術(shù)方式并列設(shè)置多個(gè)不同電參數(shù)的次級(jí)繞組。實(shí)施例二
本實(shí)施例中的變壓器是在實(shí)施例一基礎(chǔ)上的改進(jìn)，實(shí)施例一中公開的技術(shù)內(nèi)容不重復(fù)描述，實(shí)施例一中公開的內(nèi)容也屬于本實(shí)施例公開的內(nèi)容。參見圖4、圖5，本實(shí)施例的變壓器，有鐵芯10、初級(jí)繞組20、次級(jí)繞組30，所述初級(jí)繞組與次級(jí)繞組之間設(shè)置測(cè)溫繞組40 ;所述測(cè)溫繞組是由兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組按雙線并繞結(jié)構(gòu)設(shè)置成一體，所述兩個(gè)繞組的同名端電連接或者所述兩個(gè)繞組的非同名端電連接。所述測(cè)溫繞組與所述初級(jí)繞組之間設(shè)置屏蔽裝置50。圖6是測(cè)溫繞組的電氣原理圖，顯示了測(cè)溫繞組的電氣結(jié)構(gòu)。所述測(cè)溫繞組的另外兩個(gè)端子40a、40b可與一測(cè)溫電路電連接。所述的次級(jí)繞組還可以按現(xiàn)有技術(shù)方式并列設(shè)置多個(gè)不同電參數(shù)的次級(jí)繞組。本實(shí)施例中，所述變壓器鐵芯是E型鐵芯，所述E型鐵芯的中柱上設(shè)置所述初級(jí)繞組、屏蔽裝置、測(cè)溫繞組、次級(jí)繞組。本實(shí)施例中的屏蔽裝置類似一個(gè)圓筒形狀，采用0.05毫米厚度的銅箔制作，銅箔卷成銅箔筒，銅箔筒的兩個(gè)邊的搭接處設(shè)置絕緣條51，絕緣條的長(zhǎng)度與銅箔筒高度相等；銅箔筒壁面上焊接引出線，該引出線與使用本發(fā)明的變壓器所在系統(tǒng)的保護(hù)地線電連接。屏蔽裝置將電網(wǎng)對(duì)測(cè)溫繞組產(chǎn)生的靜電干擾完全消除。屏蔽裝置還可以采用金箔、銀箔、鋁箔、錫箔制作。實(shí)施例三
本實(shí)施例中的變壓器是在實(shí)施例一基礎(chǔ)上的改進(jìn)，實(shí)施例一中公開的技術(shù)內(nèi)容不重復(fù)描述，實(shí)施例一中公開的內(nèi)容也屬于本實(shí)施例公開的內(nèi)容。本實(shí)施例中，所述變壓器鐵芯是⑶型鐵芯(⑶型鐵芯屬于現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu))，所述⑶型鐵芯的左邊柱上設(shè)置所述初級(jí)繞組、屏蔽裝置、測(cè)溫繞組、次級(jí)繞組；所述⑶型鐵芯的右邊柱上設(shè)置所述初級(jí)繞組、屏蔽裝置、測(cè)溫繞組、次級(jí)繞組；所述左邊柱上的初級(jí)繞組匝數(shù)與右邊柱上的初級(jí)繞組匝數(shù)相等，并且兩個(gè)初級(jí)繞組串聯(lián)在一起；所述左邊柱上的次級(jí)繞組匝數(shù)與右邊柱上的次級(jí)繞組匝數(shù)相等，并且兩個(gè)次級(jí)繞組串聯(lián)在一起；或者兩個(gè)次級(jí)繞組并聯(lián)在一起(兩個(gè)次級(jí)繞組保持容量基本相同)；所述左邊柱上的測(cè)溫繞組與右邊柱上 的測(cè)溫繞組串聯(lián)在一起。圖7是測(cè)溫繞組的電氣原理圖，顯示了測(cè)溫繞組的電氣結(jié)構(gòu)。所述左邊柱上的測(cè)溫繞組是由兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組按雙線并繞結(jié)構(gòu)設(shè)置成一體，所述兩個(gè)繞組的同名端電連接或者所述兩個(gè)繞組的非同名端電連接。所述右邊柱上的測(cè)溫繞組是由兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組按雙線并繞結(jié)構(gòu)設(shè)置成一體，所述兩個(gè)繞組的同名端電連接或者所述兩個(gè)繞組的非同名端電連接，兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組的電參數(shù)也相同。所述測(cè)溫繞組的另外兩個(gè)端子40c、40d可與一測(cè)溫電路電連接。所述的次級(jí)繞組還可以按現(xiàn)有技術(shù)方式并列設(shè)置多個(gè)不同電參數(shù)的次級(jí)繞組。實(shí)施例四
本實(shí)施例中的變壓器是在實(shí)施例一基礎(chǔ)上的改進(jìn)，實(shí)施例一中公開的技術(shù)內(nèi)容不重復(fù)描述，實(shí)施例一中公開的內(nèi)容也屬于本實(shí)施例公開的內(nèi)容。所述鐵芯是R型鐵芯(R型鐵芯屬于現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu))，所述R型鐵芯的左邊柱上設(shè)置所述初級(jí)繞組、屏蔽裝置、測(cè)溫繞組、次級(jí)繞組；所述R型鐵芯的右邊柱上設(shè)置所述初級(jí)繞組、屏蔽裝置、測(cè)溫繞組、次級(jí)繞組；所述左邊柱上的初級(jí)繞組匝數(shù)與右邊柱上的初級(jí)繞組匝數(shù)相等，并且兩個(gè)初級(jí)繞組串聯(lián)在一起；所述左邊柱上的次級(jí)繞組匝數(shù)與右邊柱上的次級(jí)繞組匝數(shù)相等，并且兩個(gè)次級(jí)繞組串聯(lián)在一起；所述左邊柱上的測(cè)溫繞組與右邊柱上的測(cè)溫繞組串聯(lián)在一起。圖7是測(cè)溫繞組的電氣原理圖，顯示了測(cè)溫繞組的電氣結(jié)構(gòu)。所述左邊柱上的測(cè)溫繞組是由兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組按雙線并繞結(jié)構(gòu)設(shè)置成一體，所述兩個(gè)繞組的同名端電連接或者所述兩個(gè)繞組的非同名端電連接，兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組的電參數(shù)也相同。所述右邊柱上的測(cè)溫繞組是由兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組按雙線并繞結(jié)構(gòu)設(shè)置成一體，所述兩個(gè)繞組的同名端電連接或者所述兩個(gè)繞組的非同名端電連接。所述測(cè)溫繞組的另外兩個(gè)端子40c、40d可與一測(cè)溫電路電連接。所述的次級(jí)繞組還可以按現(xiàn)有技術(shù)方式并列設(shè)置多個(gè)不同電參數(shù)的次級(jí)繞組。實(shí)施例五
參見圖8，本發(fā)明的變壓器溫升在線測(cè)量的方法，有一個(gè)變壓器，所述變壓器的初級(jí)繞組與次級(jí)繞組之間設(shè)置測(cè)溫繞組；所述測(cè)溫繞組是由兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組按雙線并繞結(jié)構(gòu)設(shè)置在一起，所述兩個(gè)繞組的同名端電連接或者所述兩個(gè)繞組的非同名端電連接；測(cè)量步驟如下A、將一個(gè)測(cè)溫電路的恒定電流輸出端與所述變壓器上的測(cè)溫繞組的一個(gè)端子4a電連接，所述測(cè)溫繞組的另一個(gè)端子4b與所述測(cè)溫電路的接地端電連接；
B、將一個(gè)毫伏表并聯(lián)連接在所述測(cè)溫繞組的兩端子上；
C、·啟動(dòng)所述的測(cè)溫電路，在室溫ts條件下(20°C— 25°C)采集所述測(cè)溫繞組的電流數(shù)值I及電壓降數(shù)值Us，通過公式Rs= Us/I及Rtl = Rs /(1+Ats+Bts2+Cts3)導(dǎo)出0°C時(shí)所述測(cè)溫繞組的電阻值Rtl ;本步驟僅適于測(cè)溫電路的首次啟動(dòng)，此時(shí)，變壓器工作繞組不通電；當(dāng)取得測(cè)溫繞組的電阻值Rtl以后，變壓器溫升在線測(cè)量時(shí)，跳過此步驟；
D、啟動(dòng)所述變壓器進(jìn)入工作狀態(tài)，采集所述變壓器多個(gè)工作狀態(tài)時(shí)的所述測(cè)溫繞組的電壓降數(shù)值Ut ;根據(jù)公式Rt = R0(l+At+Bt2+Ct3)及公式Rt= Ut/I運(yùn)算獲得所述測(cè)溫繞組的溫度數(shù)值t ;本步驟中，設(shè)定電流I與上一步驟中的電流I的數(shù)值相同，電流I的數(shù)值是測(cè)溫電路預(yù)先設(shè)定的，通常設(shè)定為IOmA (毫安)；
E、根據(jù)所述測(cè)溫繞組的溫度數(shù)值導(dǎo)出變壓器溫度數(shù)值；由于測(cè)溫繞組與變壓器的工作繞組緊密接觸，由此可以認(rèn)定變壓器溫度數(shù)值等于測(cè)溫繞組的溫度數(shù)值；
所述測(cè)溫電路包括晶體管開關(guān)電路和恒流電路。本實(shí)施例中，公式Rs= Us/I中的Rs表示室溫條件時(shí)測(cè)溫繞組的電阻數(shù)值，單位為歐姆(Ω)。公式Rtl = Rs /(1+Ats+Bts2+Cts3)中的ts表示室溫溫度數(shù)值，單位為攝氏度(°C);
Α=4· 28899 X IO-3oC ；(即 4. 28899 X 10_3 每攝氏度)
Β=-2. 133 X IO-7oC _2 ；
C=L 233 X IO-9oC _3
R0表示0°C時(shí)測(cè)溫繞組的直流電阻值，單位為歐姆(Ω)。本實(shí)施例中的變壓器的技術(shù)內(nèi)容可以參見實(shí)施例一至實(shí)施例四公開的內(nèi)容。本實(shí)施例公開的變壓器溫升在線測(cè)量的方法可以對(duì)實(shí)施例一至實(shí)施例四公開的變壓器實(shí)施在線溫度測(cè)量。參見圖8，本實(shí)施例中，所述測(cè)溫電路的晶體管開關(guān)電路中有一個(gè)NPN型三極管Trl及一個(gè)PNP型三極管Tr2，所述三極管Tr2的發(fā)射極與電源正極(+8V)電連接，所述三極管Tr2的基極通過限流電阻R2與三極管Trl的集電極電連接，所述三極管Trl的基極通過限流電阻R1、手動(dòng)開關(guān)K與電源正極(+8V)電連接，所述三極管Trl的發(fā)射極與地極(GND)電連接；所述測(cè)溫電路中的恒流電路包括一個(gè)穩(wěn)壓集成電路VR(型號(hào)7805L)和一個(gè)匹配電阻R3，所述三極管Tr2的集電極與所述穩(wěn)壓集成電路的輸入端Vin電連接。(穩(wěn)壓集成電路中的其它符號(hào)屬于現(xiàn)有技術(shù)，不描述)
實(shí)施例六
本實(shí)施例中的變壓器溫升在線測(cè)量的方法是在實(shí)施例五基礎(chǔ)上的改進(jìn)，實(shí)施例五中公開的技術(shù)內(nèi)容不重復(fù)描述，實(shí)施例五中公開的內(nèi)容也屬于本實(shí)施例公開的內(nèi)容。參見圖9，所述測(cè)溫電路的晶體管開關(guān)電路中有一個(gè)NPN型三極管Trl及一個(gè)PNP型三極管Tr2，所述三極管Tr2的發(fā)射極與電源正極(+8V)電連接，所述三極管Tr2的基極通過限流電阻R2與三極管Trl的集電極電連接，所述三極管Trl的基極通過限流電阻R1、手動(dòng)開關(guān)K與電源正極(+8V)電連接，所述三極管Trl的發(fā)射極與地極(GND)電連接；所述測(cè)溫電路中的恒流電路包括一個(gè)穩(wěn)流管，所述三極管Tr2的集電極與所述穩(wěn)流管的輸入端電連接，穩(wěn)流管的輸出端與測(cè)溫繞組一端電連接。
實(shí)施例七
本實(shí)施例中的變壓器溫升在線測(cè)量的方法是在實(shí)施例五基礎(chǔ)上的改進(jìn)，實(shí)施例五中公開的技術(shù)內(nèi)容不重復(fù)描述，實(shí)施例五公開的內(nèi)容也屬于本實(shí)施例公開的內(nèi)容。參見圖10，本實(shí)施例中，所述的晶體管開關(guān)電路中有一個(gè)NPN型三極管Trl及一個(gè)PNP型三極管Tr2，所述三極管Tr2的發(fā)射極與電源正極電連接，所述三極管Tr2的基極通過限流電阻與三極管Trl的集電極電連接，所述三極管Trl的發(fā)射極與地極電連接，所述三極管Trl的基極通過限流電阻與控制信號(hào)輸入端CW電連接；所述恒流電路包括一個(gè)穩(wěn)壓集成電路和一個(gè)匹配電阻，所述三極管Tr2的集電極與所述穩(wěn)壓集成電路的輸入端電連接；有一個(gè)單片機(jī)電路CPU，所述晶體管開關(guān)電路中的控制信號(hào)輸入端與所述單片機(jī)電路的TXD端口電連接；所述恒流電路的輸出端GZ與所述單片機(jī)的模/數(shù)入口端PlO電連接。所述單片機(jī)自動(dòng)定時(shí)控制測(cè)溫電路的供電電源通斷，只在測(cè)溫時(shí)給測(cè)溫繞組通電，避免長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)通電使測(cè)溫繞組自身發(fā)熱，影響測(cè)溫精確度。本實(shí)施例中，將恒定電流數(shù)值I(10mA)、0°C時(shí)測(cè)溫繞組的直流電阻值Rtl直接寫入單片機(jī)電路。參見圖11、12、13、14，本實(shí)施例中，所述單片機(jī)電路是常用的STC12C5A48AD型單片機(jī)，所述單片機(jī)電路與IXD液晶顯示電路(型號(hào)12864H — I)連接，所述IXD顯示電路的端口 I、端口 20與地電連接，端口 2、端口 15與+5V電連接，端口 3與電位器RPl的滑動(dòng)端電連接、端口 18與電位器RPl的上端電連接，電位器RPl的下端與地電連接，端口 4、端口
5、端口 6與單片機(jī)的P33、P34、P35端電連接，端口 7、端口 8、端口 9、端口 10、端口 11、端口12、端口 13、端口 14分別與單片機(jī)的00、01、02、03、04、05、06、07端電連接，端口 16、端口17空置。本實(shí)施例中，所述單片機(jī)電路還可以與USB接口電路連接，所述USB接口電路與一USB輸出端口連接，所述單片機(jī)電路的端口 INTO、端口 WR、端口 RD、端口 A8、端口 D0、端口D1、端口 D2、端口 D3、端口 D4、端口 D5、端口 D6、端口 D7分別與USB接口電路的腳I、腳3、腳
4、腳8、腳15 22連接，所述USB接口電路的端口 UD+、端口 UD-、端口 GND分別與USB輸出端口的UD+、UD-、GND連接，所述USB接口電路的腳5、腳12、腳23接地，腳2經(jīng)C6接+5V，腳9經(jīng)C7接地，腳13、腳14接晶體的兩端(同時(shí)分別經(jīng)C4、C5接地)，腳24經(jīng)發(fā)光二極管D5、R6接+5V，腳27接譯碼電路U2的Y3，腳28接+5V，腳6、腳7、腳25、腳26空置。譯碼電路的1、2、3、6接單片機(jī)的A12、A13、A14，4、5、8接地，16接+5V。(單片機(jī)電路、IXD液晶顯示電路、USB接口電路中沒有提及的其它符號(hào)屬于現(xiàn)有技術(shù)，不一一描述)。
權(quán)利要求
1.一種帶有測(cè)溫繞組的變壓器，有鐵芯、初級(jí)繞組、次級(jí)繞組，其特征在于所述初級(jí)繞組與次級(jí)繞組之間設(shè)置測(cè)溫繞組；所述測(cè)溫繞組是由兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組按雙線并繞結(jié)構(gòu)設(shè)置成一體，所述兩個(gè)繞組的同名端電連接或者所述兩個(gè)繞組的非同名端電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有測(cè)溫繞組的變壓器，其特征在于所述測(cè)溫繞組與所述初級(jí)繞組之間設(shè)置屏蔽裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有測(cè)溫繞組的變壓器，其特征在于所述鐵芯是E型鐵芯，所述E型鐵芯的中柱上設(shè)置所述初級(jí)繞組、屏蔽裝置、測(cè)溫繞組、次級(jí)繞組。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有測(cè)溫繞組的變壓器，其特征在于所述鐵芯是CD型鐵芯，所述⑶型鐵芯的左邊柱上設(shè)置所述初級(jí)繞組、屏蔽裝置、測(cè)溫繞組、次級(jí)繞組；所述⑶型鐵芯的右邊柱上設(shè)置所述初級(jí)繞組、屏蔽裝置、測(cè)溫繞組、次級(jí)繞組；所述左邊柱上的初級(jí)繞組匝數(shù)與右邊柱上的初級(jí)繞組匝數(shù)相等，并且兩個(gè)初級(jí)繞組串聯(lián)在一起；所述左邊柱上的次級(jí)繞組匝數(shù)與右邊柱上的次級(jí)繞組匝數(shù)相等，并且兩個(gè)次級(jí)繞組串聯(lián)在一起；所述左邊柱上的測(cè)溫繞組與右邊柱上的測(cè)溫繞組串聯(lián)在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有測(cè)溫繞組的變壓器，其特征在于所述鐵芯是R型鐵芯，所述R型鐵芯的左邊柱上設(shè)置所述初級(jí)繞組、屏蔽裝置、測(cè)溫繞組、次級(jí)繞組；所述R型鐵芯的右邊柱上設(shè)置所述初級(jí)繞組、屏蔽裝置、測(cè)溫繞組、次級(jí)繞組；所述左邊柱上的初級(jí)繞組匝數(shù)與右邊柱上的初級(jí)繞組匝數(shù)相等，并且兩個(gè)初級(jí)繞組串聯(lián)在一起；所述左邊柱上的次級(jí)繞組匝數(shù)與右邊柱上的次級(jí)繞組匝數(shù)相等，并且兩個(gè)次級(jí)繞組串聯(lián)在一起；所述左邊柱上的測(cè)溫繞組與右邊柱上的測(cè)溫繞組串聯(lián)在一起。
6.一種變壓器溫升在線測(cè)量的方法，其特征在于所述變壓器的初級(jí)繞組與次級(jí)繞組之間設(shè)置測(cè)溫繞組；所述測(cè)溫繞組是由兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組按雙線并繞結(jié)構(gòu)設(shè)置在一起，所述兩個(gè)繞組的同名端電連接或者所述兩個(gè)繞組的非同名端電連接；測(cè)量步驟如下 A、將一個(gè)測(cè)溫電路的恒定電流輸出端與所述變壓器上的測(cè)溫繞組的一個(gè)端子電連接，所述測(cè)溫繞組的另一個(gè)端子與所述測(cè)溫電路的接地端電連接； B、將一個(gè)毫伏表并聯(lián)連接在所述測(cè)溫繞組的兩端子上； C、啟動(dòng)所述的測(cè)溫電路，在室溫ts條件下采集所述測(cè)溫繞組的電流數(shù)值I及電壓降數(shù)值Us，通過公式Rs= Us/I及Rtl = Rs /(1+A+Bts2+Cts3)導(dǎo)出0°C時(shí)所述測(cè)溫繞組的電阻值Rtl ; D、啟動(dòng)所述變壓器進(jìn)入工作狀態(tài)，采集所述變壓器多個(gè)工作狀態(tài)時(shí)的所述測(cè)溫繞組的電壓降數(shù)值Ut ;根據(jù)公式Rt = R0(l+At+Bt2+Ct3)及公式Rt= Ut/I運(yùn)算獲得所述測(cè)溫繞組的溫度數(shù)值t ； E、根據(jù)所述測(cè)溫繞組的溫度數(shù)值導(dǎo)出變壓器溫度數(shù)值； 所述測(cè)溫電路包括晶體管開關(guān)電路和恒流電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變壓器溫升在線測(cè)量的方法，其特征在于所述測(cè)溫電路的晶體管開關(guān)電路中有一個(gè)NPN型三極管Trl及一個(gè)PNP型三極管Tr2，所述三極管Tr2的發(fā)射極與電源正極電連接，所述三極管Tr2的基極通過限流電阻與三極管Trl的集電極電連接，所述三極管Trl的基極通過限流電阻、手動(dòng)開關(guān)與電源正極電連接，所述三極管Trl的發(fā)射極與地極電連接；所述測(cè)溫電路中的恒流電路包括一個(gè)穩(wěn)壓集成電路和一個(gè)匹配電阻，所述三極管Tr2的集電極與所述穩(wěn)壓集成電路的輸入端電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變壓器溫升在線測(cè)量的方法，其特征在于所述測(cè)溫電路的晶體管開關(guān)電路中有一個(gè)NPN型三極管Trl及一個(gè)PNP型三極管Tr2，所述三極管Tr2的發(fā)射極與電源正極電連接，所述三極管Tr2的基極通過限流電阻與三極管Trl的集電極電連接，所述三極管Trl的基極通過限流電阻、手動(dòng)開關(guān)與電源正極電連接，所述三極管Trl的發(fā)射極與地極電連接；所述測(cè)溫電路中的恒流電路包括一個(gè)穩(wěn)流管，所述三極管Tr2的集電極與所述穩(wěn)流管的輸入端電連接，穩(wěn)流管的輸出端與測(cè)溫繞組一端電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變壓器溫升在線測(cè)量的方法，其特征在于所述的晶體管開關(guān)電路中有一個(gè)NPN型三極管Trl及一個(gè)PNP型三極管Tr2，所述三極管Tr2的發(fā)射極與電源正極電連接，所述三極管Tr2的基極通過限流電阻與三極管Trl的集電極電連接，所述三極管Trl的發(fā)射極與地極電連接，所述三極管Trl的基極通過限流電阻與控制信號(hào)輸入端CW電連接；所述恒流電路包括一個(gè)穩(wěn)壓集成電路和一個(gè)匹配電阻，所述三極管Tr2的集電極與所述穩(wěn)壓集成電路的輸入端電連接；有一個(gè)單片機(jī)電路，所述晶體管開關(guān)電路中的控制信號(hào)輸入端與所述單片機(jī)電路的TXD端口電連接；所述恒流電路的輸出端GZ與所述單片機(jī)的模/數(shù)入口端PlO電連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有測(cè)溫繞組的變壓器及變壓器溫升在線測(cè)量的方法，所述變壓器的初級(jí)繞組與次級(jí)繞組之間設(shè)置測(cè)溫繞組；所述測(cè)溫繞組是由兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組按雙線并繞結(jié)構(gòu)設(shè)置成一體；將一個(gè)測(cè)溫電路與所述測(cè)溫繞組電連接，一個(gè)毫伏表并聯(lián)在所述測(cè)溫繞組的兩端子上；啟動(dòng)所述變壓器進(jìn)入工作狀態(tài)，采集所述變壓器多個(gè)工作狀態(tài)時(shí)的所述測(cè)溫繞組的電壓降數(shù)值；根據(jù)公式運(yùn)算獲得所述測(cè)溫繞組的溫度數(shù)值，然后導(dǎo)出變壓器溫升數(shù)值。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)變壓器在線測(cè)溫，本發(fā)明可以防止鐵芯偏磁化，不對(duì)變壓器工作產(chǎn)生任何影響，本發(fā)明的測(cè)溫繞組不受主磁通感應(yīng)電壓的干擾，可以提高測(cè)溫電路的精確度及可靠性。
文檔編號(hào)G01K7/00GK102842411SQ20111017239
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者張瑋, 宋芳蘋, 李裕寬, 趙勤 申請(qǐng)人:北京眾智同輝科技有限公司