变压器绕组油温监测装置的制作方法

本实用新型涉及电力技术领域，具体涉及一种变压器绕组油温监测装置。

背景技术：

电力变压器是输变电系统中的主要设备，而绕组温度直接决定其使用寿命。对于级绝缘的变压器，温度每增加，绝缘老化速度增加一倍，变压器工作寿命减少一半。随着电力事业的发展，大容量超高压变压器得到了迅速的发展和应用。为了保障变压器运行安全可靠，延长变压器的使用寿命，测量变压器的温度已显得十分重要。

目前国内有的是以变压器顶层油温作为保障变压器安全运行的投切信号，把顶层油温作为变压器监控装置的判断依据，通过监控顶层油温来保障变压器的安全运行。然而这种方法有许多不足之处。这是因为大容量变压器顶层油温明显滞后于绕组油温。当变压器负荷快速增加时，由于热传递响应速度的原因，变压器顶层油温需经数小时才能反映出绕组的工况变化。显然以变压器顶层油温作为保障变压器安全运行的投切信号不能及时有效地保护变压器的安全可靠运行。

现有的变压器油温、绕温监测采用专用的油温计、绕温计进行。

现有的绕组温度计说明：

温度表由电源匹配器DP-A、电热元件R-R和指示指针等构成。当变压器负荷为零时,仪

表读数为变压器的上层油温。变压器带负荷后,通过电流互感器TA取出的与负荷成正比的电流,经DP-A调整后流经嵌装在波纹管内的电热元件,产生的热量使弹性元件的位移量增大。这时仪表指示的温度是变压器上层油温与绕组对油的温升之和。

电源匹配器DP-A是一种电流变换装置,它用来为仪表提供工作电源,输出电流Ip经它变换后,向仪表内部的电热元件提供一个可调电流Is。调整线端K与接线端子3、4、5、6 中的某一个连接,可对Is粗调；调整电位器W可对Is进行微调，具体如图1所示。

现有的绕组温度计缺点：

1、投资大，需要一个电流互感器的绕组、电源适配器、电热元件、温度测量元件等。

2、电流互感器绕组维护困难，经常出现绕组回路开路、接地不良等严重缺陷。

3、绕组温度的设定复杂，容易出错，导致绕组温度显示错误。

4、绕组温度计在强油导向冷却变压器上是准确的，但对于ON或OF冷却变压器，本身存在系统性误差。如论文《应用绕组测温装置测量变压器绕组温度的必要性和可行性分析》所述，在电流为1.2IN时，系统性误差可达2.4℃。

5、现有大型变压器，一般配有高压侧油温、中亚侧油温、而绕组温度只有一个。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种变压器绕组油温监测装置，以便于监测变压器绕组的温度。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

变压器绕组油温监测装置，包括温度采集模块、绕组电流采集器以及PLC；其中，

所述温度采集模块用于采集变压器绕组油温温度，包括温包、毛细管、温度传感器；所述温包设置于绕组的变压器油中，毛细管的一端和温包相连接，另一端和温度传感器相连接，温度传感器用于监测毛细管中的变压器油的油温，温度传感器将其所监测到的油温数据传输至PLC中；

所述绕组电流采集器用于采集变压器绕组的电流数据，并将其所采集到的电流数据传输至PLC中。

所述温度采集模块还包括温包保护器，温包设置于温包保护器内，温包保护器并将位于变压器油那一部分的毛细管进行密封。

所述的变压器绕组油温监测装置还包括显示器，所述显示器和PLC相连接。

所述PLC设置有通信接口。

所述温度采集模块设置有两个，分别为高压侧温度采集模块、中压侧温度采集模块，高压侧温度采集模块用于采集变压器高压侧油温温度，中压侧温度采集模块用于采集变压器中压侧油温温度；所述绕组电流采集器设置有两个，分别为高压侧绕组电流采集器、中压侧绕组电流采集器，高压侧绕组电流采集器用于采集高压侧绕组电流数据，中压侧绕组电流采集器用于采集中压侧绕组电流数据。

所述通信接口采用的是网络接口或RS485通信规约或RS232通信规约。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：

本变压器绕组油温监测装置通过模块化温度传感器，方便采集各侧油温。并且可通过模块化方便增减，利于现场实施，并做到了成本最大的优化。同时通过利用PLC自带的计算功能(需要说明的是，相关的计算公式都是现有技术，因此并不涉及任何计算程序的改进)，有效避免了现有绕组温度计利用绕组二次电流加热电热元件，从而模拟绕组温度的复杂模拟，并且这种模拟将带来各种误差，而通过PLC计算可有效避免这种误差，而且可大大简化设备。

附图说明

图1为现有的电源匹配器DP-A的工作原理图；

图2为本实用新型实施例提供的变压器绕组油温监测装置的结构示意图；

图中：1、温度采集模块；2、绕组电流采集器；3、PLC；4、显示器；11温包；12、毛细管；13、温度传感器；14；温包保护器；31、通信接口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。

实施例：

参阅图2所示，本实施例提供的变压器绕组油温监测装置包括温度采集模块1、绕组电流采集器2以及PLC3。

其中，该温度采集模块1和绕组电流采集器2各设置有两个，分别为高压侧温度采集模块、中压侧温度采集模块，高压侧绕组电流采集器、中压侧绕组电流采集器，该高压侧温度采集模块用于采集变压器高压侧油温温度，并将所采集到的高压侧油温温度数据传输至PLC3 中，中压侧温度采集模块用于采集变压器中压侧油温温度，并将所采集到的中压侧油温温度数据传输至PLC3中，而该高压侧绕组电流采集器用于采集高压侧绕组电流数据，并将采集到的高压侧绕组电流数据传输至PL3C中，中压侧绕组电流采集器用于采集中压侧绕组电流数据，并将采集到的中压侧绕组电流数据传输至PLC3中，如此，PLC3根据《油浸式电力变压器负载导则》：其中T0在变压器顶层直接测得。

Tc＝To+HΔTwo (1)

式中Tc——绕组热点温度，℃

To——顶层油温，℃

ΔTwo——铜温温差，K

H——热点系数

铜温温差按照下面公式进行计算：

式中ΔTwo——任意负载下的铜油温差

ΔTwoN——额定负载下的铜油温差

y——系数，对ON或OF冷却变压器y＝1.6，

OD冷却变压器y＝2.0

其中额定负载下的铜油温差由变压器厂家给出。其中电流I为测控装置测量得到的绕组电流。

根据以上公式，可以算出各种变压器，各种电流下，绕组的温度。

同时可根据中亚侧、高压侧的两个油温，两个绕组的电流，计算出两个绕组的绕组温度，比单独装设一个绕组温度计的效果更好。

本装置无论在OD,还是在ON或者OF冷却方式的变压器，均可有效、准确的测量出绕组的温度，不存在系统性误差。

由此可知，本变压器绕组油温监测装置通过模块化温度传感器，方便采集各侧油温。并且可通过模块化方便增减，利于现场实施，并做到了成本最大的优化。同时通过利用PLC自带的计算功能(需要说明的是，相关的计算公式都是现有技术，因此并不涉及任何计算程序的改进)，有效避免了现有绕组温度计利用绕组二次电流加热电热元件，从而模拟绕组温度的复杂模拟，并且这种模拟将带来各种误差，而通过PLC计算可有效避免这种误差，而且可大大简化设备。

具体地，上述的温度采集模块1包括温包11、毛细管12、温度传感器13；该温包11设置于绕组的变压器油中，毛细管12的一端和温包11相连接，另一端和温度传感器13相连接，温度传感器13用于监测毛细管12中的变压器油的油温，温度传感器13将其所监测到的油温数据传输至PLC3中，如此即可以准确、实时地监测到变压油的温度。此外，为了使得温包 11不受损害，该温度采集模块1还包括温包保护器14，温包11设置于温包保护器14内，温包保护器14并将位于变压器油那一部分的毛细管12进行密封，如此，通过利用温包保护器 14，保护温包11不受损害，且通过其对毛细管12进行密封，防止空气接触到油，防止油老化。

作为本实施例的一种优选，该变压器绕组油温监测装置还包括一显示器4，该显示器4 和PLC3相连接，以显示PLC3的计算结果。

作为本实施例的一种优选，在该PLC3设置有通信接口31，通过通信接口31可以将PLC 的计算结果传输至现有的监控系统中，从而可以远程地得知变压器绕组的温度。具体地该通信接口可以采用是网络接口或RS485通信规约或RS232通信规约。

上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本

技术实现要素：
的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。