[发明专利]一种具有自检测功能的干式变压器温度控制装置及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种干式变压器温度控制装置，特别涉及一种能够检测冷却风机工作状态和控制冷却风机起动、停止的继电器的工作状态的温度控制装置，属于自动控制技术领域。

背景技术

干式变压器有广泛的应用场所，干式变压器温度控制装置是干式变压器工作时不可或缺的一种装置。温度控制装置与干式变压器安装于同一柜体当中，工作环境恶劣特别是夏秋季节环境温度很高。控制冷却风机起动、停止的继电器一般采用密闭式的继电器，在恶劣环境下继电器触点会出现故障，不闭合或闭合后不能断开。这种故障造成风机不工作使得变压器温升升高直到超温报警，或者是风机一直工作缩短其使用寿命。另一方面，冷却风机运行是否正常直接影响到干式变压器的温升是否合理，目前被应用的干式变压器温度控制装置只是根据变压器温度高低控制继电器实现风机的起停，而对冷却风机的运行情况没有检测措施，实际运行时若风机因故障停止则变压器温升上升直至超温报警。上述情况出现的超温报警或高温跳闸的误动作，会给报警或跳闸的原因分析带来困难，并威胁到变压器的安全运行。

本发明设计的干式变压器温度控制装置，可以对继电器触点的开合状态、风机运行状态进行检测，一旦继电器或风机出现故障会及时报警解决了上述问题，提高了设备的可靠性。

发明内容

本发明的主要目的是解决目前技术的不足之处，提供一种能够检测控制风机运行的继电器触点状态和风机运行状态的干式变压器温度控制装置。该装置采用PT100铂电阻采集干式变压器的绕组温度信号，温度信号经过滤波放大电路、AD转换电路送入单片机。通过将干式变压器绕组温度与绕组温度设定值的比较，当检测温度超过温度设定值时，单片机发出信号控制继电器接通横流冷却风机，实现对干式变压器绕组的温度控制。本发明还设计了继电器状态检测电路和风机运行状态检测电路，如果继电器触点失效或者风机失效，设计的电路会发信号给单片机，单片机通过声光报警电路或跳闸电路实现对干式变压器的超温保护。

本发明的技术方案为：

一种具有自检测功能的干式变压器温度控制装置，包括温度检测转换单元、键盘显示单元、故障处理单元、主控制单元、输出控制单元、冷却风机单元、继电器状态检测单元、风机状态检测单元；其中主控制单元分别与温度检测转换单元、键盘显示单元、输出控制单元、继电器状态检测单元、风机状态检测单元、故障处理单元相连；继电器状态检测单元与输出控制单元相连；冷却风机单元与输出控制单元相连；风机状态检测单元与冷却风机单元相连。

所述的温度检测转换单元包括温度检测电路、滤波放大电路和模数转换电路；其中温度检测电路采用Pt100铂电阻，滤波放大电路采用运算放大器LM358，它们串联连接，共有三组；即每一组的Pt100铂电阻输入端测量干式变压器的一相绕组的温度，Pt100铂电阻的输出端连接一支运算放大器LM358的输入端，3支运算放大器LM358的输出端与模数转换电路的3个输入端相连接，模数转换电路为8位逐次逼近转换器ADC0809，ADC0809的输出端与主控制单元的89C52单片机相连接。

所述的主控制单元采用89C52单片机；89C52分别与温度检测转换单元中的ADC0809输出端、键盘显示单元中的按键及LED、故障处理单元中的光电耦合器输入端、输出控制单元中的光电耦合器输入端、继电器状态检测单元7中的光电耦合器输出端、风机状态检测单元中的光电耦合器输出端相连接。

所述的键盘显示单元，包括独立式按键、LED；按键、LED分别与主控制单元中的89C52连接；

所述的故障处理单元，包括第一光电耦合器、第一三极管、蜂鸣器、继电器K1，用于产生声光报警信号并处理故障；其中第一光电耦合器输入端与主控制单元的89C52单片机相连接，第一光电耦合器输出端通过电阻与第一三极管基极连接，蜂鸣器线圈和继电器K1线圈并联后一端与第一三极管集电极相连另一端与电源相连，第一三极管发射极接地，继电器K1的常开或常闭触点串接在干式变压器高压侧通断电控制回路中。

所述的输出控制单元，包括第二光电耦合器、第二三极管、继电器K2，用于控制冷却风机的起动与停止；冷却风机单元，包括横流冷却风机，用于给干式变压器降温；其中第二光电耦合器输入端与主控制单元的89C52单片机相连接，第二光电耦合器输出端通过电阻与第二三极管基极连接，第二三极管集电极与继电器K2线圈的一端连接，继电器K2线圈的另一端与直流电源相连，第二三极管发射极接地；继电器K2的常开触点一端与220V交流电源相连，另一端连接冷却风机单元中的横流冷却风机的一端，横流冷却风机的另一端连接到220V交流电源。