变压器绕组的测温装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及变压器【技术领域】，提供了一种变压器绕组的测温装置。包括主控芯片、均与主控芯片连接的隔离转换电路、输出控制电路和调试电路，以及与输出控制电路连接的绕组温度模拟显示电路。调试电路包括储存单元，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。隔离转换电路包括相互独立且均与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。变压器绕组的测温装置还包括实际加热电流反馈电路，实际加热电流反馈电路连接绕组温度模拟显示电路和实际加热电流隔离转换电路。该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，延长了变压器的寿命。
【专利说明】变压器绕组的测溫装置
【技术领域】
[0001] 本发明设及变压器【技术领域】，具体而言，设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。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明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] 本发明是该样实现的：
[0005] 第一方面，本发明实施例提供了一种变压器绕组的测温装置，包括主控巧片、均与 所述主控巧片连接的隔离转换电路、输出控制电路和调试电路，W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巧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；
[000引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，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中 所述主控巧片为单片机STC12C5A60S2-LQFP44,所述单片机STC12C5A60S2-LQFP44的 ADC0 (Analog to Digital Converter,模数变换器）引脚、ADC1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 TxD (Transmit 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ADC0引脚、ADC1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，对该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，本发明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巧片T1100、电阻R1、 电阻R4、电阻R7、电容C1和运算放大器AR1 ;
[0012] 所述第一隔离巧片moo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AR1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C1接地，所述第一隔离巧片T1100的串行输出正极引脚还通过所述电阻R1 接地，所述第一隔离巧片串行输出负极引脚接地，所述第一隔离巧片T1100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AR1的反相端与输出端连接 构成电压跟随器，所述运算放大器AR1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，W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，本发明实施例提供了第一方面的第=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连接所述第一隔离巧片T1100巧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，本发明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巧片T1100、电阻R2、电阻 贴、电阻R8、电容C2和运算放大器AR2 ;
[0017] 所述第二隔离巧片T1100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，所述第二隔离巧片T1100的串行输出正极引脚还通过所述电阻 R2接地，所述第二隔离巧片T1100的串行输出负极引脚接地，所述第二隔离巧片T1100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 ADC1 引脚。
[001引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，本发明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CT1的初级线圈与变压器的绕组二次侧连接，所述电流互感器 CT1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CT1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CT1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, W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，本发明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 SP232邸N的R址引脚连接所述单片机STC12C5A60S2-LQFP44的TxD引脚。
[002引根据单片机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W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W计算出加热电流，W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，本发明实施例提供了第一方面的第走种 可能的实施方式，其中所述输出控制电路包括=极管Ql、=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R11和分流电阻R12 ;
[0025] 所述=极管Q1的基极与所述=极管Q2的基极连接，所述=极管Q1和所述=极管 Q2的基极通过所述电阻R10与所述单片机STC12C5A60S2-LQFP44的输出引脚相连接，所述 S极管Q1的集电极连接24V直流电源，所述S极管Q1的发射极与所述S极管Q2的发射极 连接，所述=极管Q2的集电极接地，所述=极管Q1的发射极与所述=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=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R11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，W使绕组温度表显示的绕组温度准确。
[0027] 结合第一方面的第走种可能的实施方式，本发明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W显示绕组温度。
[0029] 本发明实现的技术效果；本发明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，W使绕组温度表显示的绕组温度准确。本发明提 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。
【专利附图】
【附图说明】
[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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，W下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对 范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据该 些附图获得其他相关的附图。
[0031] 图1示出了本发明实施例提供的变压器绕组测温装置的框图；
[0032] 图2示出了本发明实施例提供的实际加热电流隔离转换电路；
[0033] 图3示出了本发明实施例提供的油面温度隔离转换电路；
[0034] 图4示出了本发明实施例提供的二次电流隔离转换电路；
[0035] 图5示出了本发明实施例提供的输出控制电路、实际加热电流反馈电路和绕组温 度模拟显示电路；
[0036] 图6示出了本发明实施例提供的单片机SP232EEN的连接结构；
[0037] 图7示出了本发明实施例提供的单片机STC12C5A60S2-LQFP44的连接结构。
[003引图中标记：主控巧片101，隔离转换电路102,调试电路103,输出控制电路104,绕 组温度模拟显示电路105,实际加热电流反馈电路106,实际加热电流隔离转换电路107,油 面温度隔离转换电路108,二次电流隔离转换电路109。
【具体实施方式】
[0039] 下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整 地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在 此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可各种不同的配置来布置和设计。因 此，W下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的 范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做 出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0040] 变压器的绕组温度决定了变压器的运行安全和老化率，因此对绕组温度准确测量 非常重要。对油浸式电力变压器的绕组温度的测量一般采用热模拟实验的方法间接测量。 该方法是使加热电流流经电热元件使感温介质出现膨胀，利用感温介质的膨胀位移带动绕 组温度表的指针转动W指示绕组温度。但是加热电流在对电热元件加热的过程中存在热能 散失的情况，且并没有反馈调节的机制，该就使得绕组温度表显示的绕组温度与实际的绕 组温度不同，测量不准确。
[0041] 本发明实施例提供的变压器绕组的测温装置能够准确测量并显示变压器绕组的 温度。
[0042] 参阅图1，变压器绕组的测温装置包括主控巧片101、隔离转换电路102、输出控制 电路104、调试电路103、绕组温度模拟显示电路105和实际加热电流反馈电路106。其中隔 离转换电路102包括相互独立且均与主控巧片101连接的油面温度隔离转换电路108、二次 电流隔离转换电路109和实际加热电流隔离转换电路107。
[0043] 调试电路103和输出控制电路104均连接主控巧片101，绕组温度模拟显示电路 105连接输出控制电路104,实际加热电流反馈电路106连接绕组温度模拟显示电路105和 实际加热电流隔离转换电路107。
[0044] 调试电路103包括储存单元，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。
[0045] 使用该变压器绕组的测温装置测量变压器的绕组温度时，油面温度隔离转换电路 108将接收到的油面温度信号传输到主控巧片101，二次电流隔离转换电路109将接收到的 实际二次电流信号传输到主控巧片101。
[0046] 主控巧片101根据Ip = 计算出额定二次电流Ip，其中S为额定容量，U为 额定电压，N为电流互感器额定电流比。主控巧片101根据铜油温差曲线和额定二次电流 Ip查询出额定加热电流I S，进而计算出比值C二^，比值C为常数。主控巧片101接收到 Is 二次电流隔离转换电路109发送的实际二次电流信号后，根据比值C可W计算出加热电流， 即C二^，其中Ip'为实际二次电流，Is'为加热电流。 Is
[0047] 主控巧片101根据加热电流V和铜油温差曲线查询出实际铜油温差at'。根据 公式T = + AT'计算出绕组温度，其中，为主控巧片101接收到的油面温度隔离转换 电路108发送的油面温度，T为绕组温度。
[0048] 主控巧片101计算出绕组温度，但是由于热量散失等原因，绕组温度表显示的绕 组温度与主控巧片101计算出的绕组温度有差异，所W主控巧片101需要调节实际加热电 流，W使绕组温度表准确地显示绕组温度。
[0049] 主控巧片101接收到实际加热电流隔离转换电路107和实际加热电流反馈电路 106发送的实际加热电流信号后，将其与计算出的加热电流进行比对，根据对比的情况通过 输出控制电路104控制实际加热电流的大小，W修正实际加热电流与计算出的加热电流的 偏差，实现绕组温度的准确显示。
[0050] 显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块可W用通用的计算装 置来实现，它们可W集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上， 可W将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块制作成单个集成电路 模块来实现。
[0化1] 参阅图2到图7,主控巧片101选择单片机STC12C5A60S2-LQFP44,调试电路103 包括的存储单元为单片机SP232EEN。
[0052] 单片机STC12C5A60S2-LQFP44的ADC0引脚、ADC1引脚和ADC2引脚分别连接实 际加热电流隔离转换电路107、油面温度隔离转换电路108和二次电流隔离转换电路109， 单片机STC12C5A60S2-LQFP44的RxD引脚和TxD引脚连接调试电路103。实际加热电流信 号、油面温度信号和二次电流信号分别从ADC0引脚、ADC1引脚和ADC2引脚传输到单片机 STC12C5A60S2-LQFP44,供后续处理。
[0化3] 参阅图2,实际加热电流隔离转换电路107包括第一隔离巧片T1100、电阻R1、电阻 R4、电阻R7、电容C1和运算放大器AR1。
[0化4] 第一隔离巧片T1100的串行输出正极引脚通过相互串联的电阻R4和电阻R7与 运算放大器AR1的同相端连接，电阻R4和电阻R7的公共连接点通过电容C1接地，第一隔 离巧片T1100的串行输出正极引脚还通过电阻R1接地，第一隔离巧片串行输出负极引脚 接地，第一隔离巧片TllOO的正弦交变电流输入引脚连接实际加热电流反馈电路106,运算 放大器AR1的反相端与输出端连接构成电压跟随器，运算放大器AR1的输出端连接单片机 STC12C5A60S2-LQFP44 的 ADC0 引脚。
[0化5] 参阅图3,油面温度隔离转换电路108包括第二隔离巧片T1100、电阻R2、电阻R5、 电阻R8、电容C2和运算放大器AR2。
[0化6] 第二隔离巧片T1100的串行输出正极引脚通过相互串联的电阻R5和电阻R8与运 算放大器AR2的同相端连接，电阻R5和电阻R8的公共连接点通过电容C2接地，第二隔离 巧片T1100的串行输出正极引脚还通过电阻R2接地，第二隔离巧片T1100的串行输出负极 引脚接地，第二隔离巧片T1100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，运算放大器AR2的反相端与输出端连接构成电压跟随器，运算放大器AR2的输 出端连接单片机STC12C5A60S2-LQFP44的ADC1引脚。
[0化7] 参阅图4,二次电流隔离转换电路109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。
[0化引电流互感器CT1的初级线圈与变压器的绕组二次侧连接，电流互感器CT1的次级 线圈的一端通过相互串联的电阻R6和电阻R9与运算放大器AR3的同相端连接，电流互感 器CT1的次级线圈连接电阻R6的一端还通过电阻R3与2. 5V直流电源连接，电流互感器 CT1的次级线圈的另一端直接2. 5V直流电源，运算放大器AR3的反相端与输出端连接构成 电压跟随器，运算放大器AR3的输出端连接单片机STC12C5A60S2-LQFP44的ADC2引脚。 [0化9] 参阅图5,输出控制电路104包括=极管Ql、=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R11和分流电阻R12。桥式整流电 路包括二极管D1、D2、D3和D4。
[0060] =极管Q1的基极与=极管Q2的基极连接，=极管Q1和=极管Q2的基极通过电 阻R10与单片机STC12C5A60S2-LQFP44的输出引脚相连接，S极管Q1的集电极连接24V直 流电源，=极管Q1的发射极与=极管Q2的发射极连接，=极管Q2的集电极接地，=极管Q1 的发射极与=极管Q2的发射极的公共连接点通过电容C4与脉冲变压器T的初级线圈的一 端连接，=极管Q2的集电极与脉冲变压器T的初级线圈的另一端连接。稳压二极管连接脉 冲变压器T的次级线圈的两端，脉冲变压器T的次级线圈的一端通过电阻R11与场效应管 Q3的栅极连接，脉冲变压器T的次级线圈的另一端与场效应管Q3的源极连接，场效应管Q3 的源极与栅极作为桥式整流电路的输入端，桥式整流电路的输出端通过分流电阻R12与绕 组温度模拟显示电路105连接。
[0061] 绕组温度模拟显示电路105包括电热元件和连接电热元件的绕组温度表，电热元 件连接输出控制电路104。
[0062] 实际加热电流反馈电路106包括电流互感器CT2,电流互感器CT2的次级线圈连接 第一隔离巧片T1100巧片的正弦交变电流输入引脚，电流互感器CT2的初级线圈连接绕组 温度模拟显示电路105。
[006引参阅图6,调试电路103包括的存储单元为单片机SP232EEN，单片机SP232EEN的 TxD引脚连接单片机STC12C5A60S2-LQFP44的R址引脚，单片机SP232EEN的R址引脚连接 单片机 STC12C5A60S2-LQFP44 的 TxD 引脚。
[0064] 单片机STC12C5A60S2-LQFP44和单片机SP232EEN通过上述连接实现功能，单片机 STC12C5A60S2-LQFP44和单片机SP232EEN还连接有外围电路。
[0065] 使用该变压器绕组的测温装置测量变压器的绕组温度时，油面温度隔离转换电路 108将接收到的油面温度信号传输到单片机STC12C5A60S2-LQFP44的ADC1引脚，二次电流 隔离转换电路109将接收到的实际二次电流信号传输到单片机STC12C5A60S2-LQFP44的 ADC2引脚。
[0066] 单片机STC12C5A60S2-LQFP44根据t = 计算出额定二次电流Ip，其中S为 额定容量，U为额定电压，N为电流互感器额定电流比，均预存储在单片机SP232EEN中。单 片机STC12C5A60S2-LQFP44根据铜油温差曲线和额定二次电流Ip查询出额定加热电流IS， Ip 进而计算出比值C二一，比值C为常数。单片机STC12C5A60S2-LQFP44的ADC2引脚接收 Is 到二次电流隔离转换电路109发送的实际二次电流信号后，根据比值C可W计算出加热电 Ip, 流，即C二^，其中V为实际二次电流，Is'为加热电流。 k，
[0067] 单片机STC12C5A60S2-LQFP44根据加热电流Is'和铜油温差曲线查询出 实际铜油温差at'。根据公式T = T^+AT'计算出绕组温度，其中，为单片机 STC12C5A60S2-LQFP44的ADC1引脚接收到的油面温度隔离转换电路108发送的油面温度， T为绕组温度。
[0068] 单片机STC12C5A60S2-LQFP44计算出绕组温度，但是由于热量散失等原因，绕组 温度表显示的绕组温度与单片机STC12C5A60S2-LQFP44计算出的绕组温度有差异，所W 单片机STC12C5A60S2-LQFP44需要调节实际加热电流，W使绕组温度表准确地显示绕组温 度。
[0069] 单片机STC12C5A60S2-LQFP44的ADC0引脚接收到实际加热电流隔离转换电路107 和实际加热电流反馈电路106发送的实际加热电流信号后，将其与计算出的加热电流进行 比对。当实际加热电流与计算出的加热电流不一致时，单片机STC12C5A60S2-LQFP44的输 出引脚输出一个脉冲信号，该脉冲信号的占空比由单片机STC12C5A60S2-LQFP44根据实际 加热电流与计算出的加热电流的比对情况调节。输出的脉冲信号经过脉冲变压器T的隔离 后控制场效应管Q3的开断，通过控制流过分流电阻R12的电流调整流过电热元件的实际加 热电流，实现绕组温度的准确显示。
[0070] W上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可W有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种变压器绕组的测温装置，其特征在于，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 显不电路； 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； 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； 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。
2. 根据权利要求1所述的变压器绕组的测温装置，其特征在于，所述主控芯片为单片 机 STC12C5A60S2-LQFP44,所述单片机 STC12C5A60S2-LQFP44 的 ADCO 引脚、ADC1 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引脚和TxD引脚连接所述调试电路。
3. 根据权利要求2所述的变压器绕组的测温装置，其特征在于，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R1、电阻R4、电阻R7、电容C1和运算放大器AR1 ; 所述第一隔离芯片T1100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AR1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C1接地，所述第一隔离芯片T1100的串行输出正极引脚还通过所述电阻R1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T1100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AR1的反相端与输出端连接构成电 压跟随器，所述运算放大器AR1的输出端连接所述单片机STC12C5A60S2-LQFP44的ADCO引 脚。
4. 根据权利要求3所述的变压器绕组的测温装置，其特征在于，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T1100芯片的正弦 交变电流输入引脚。
5. 根据权利要求2所述的变压器绕组的测温装置，其特征在于，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 ; 所述第二隔离芯片T1100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T1100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T1100的串行输出负极引脚接地，所述第二隔离芯片T1100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 ADC1 引脚。
6. 根据权利要求2所述的变压器绕组的测温装置，其特征在于，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 ; 所述电流互感器CT1的初级线圈与变压器的绕组二次侧连接，所述电流互感器CT1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CT1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CT1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。
7. 根据权利要求2所述的变压器绕组的测温装置，其特征在于，所述调试电路包 括的存储单元为单片机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。
8. 根据权利要求2所述的变压器绕组的测温装置，其特征在于，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R11和分流电阻R12 ; 所述三极管Q1的基极与所述三极管Q2的基极连接，所述三极管Q1和所述三极管Q2 的基极通过所述电阻R10与所述单片机STC12C5A60S2-LQFP44的输出引脚相连接，所述三 极管Q1的集电极连接24V直流电源，所述三极管Q1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Q1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R11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。
9. 根据权利要求8所述的变压器绕组的测温装置，其特征在于，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。
【文档编号】G01K5/00GK104501980SQ201510023729
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2015年1月16日 优先权日:2015年1月16日
【发明者】张琳, 严居斌, 尹笋, 李萌, 刘汉霄, 汪小明, 吴戎, 陈晓娟, 陶宇轩 申请人:成都城电电力工程设计有限公司