本發(fā)明涉及電力技術領域，尤其涉及一種變壓器及其自動保護方法。
背景技術：
隨著經(jīng)濟社會和科學技術的不斷發(fā)展，我國的電網(wǎng)事業(yè)也蓬勃發(fā)展，并進一步為我國的經(jīng)濟社會發(fā)展提供服務。電力變壓器在輸變電站網(wǎng)絡中占有很大的比例，其重要性不言而喻，一旦變壓器出現(xiàn)突發(fā)性故障而無法使用，不但其經(jīng)濟損失巨大，而且由停產(chǎn)、停電導致的人們生產(chǎn)、生活的不便將造成不可低估的社會損失。相反，如果嚴重故障前兆可以提前發(fā)現(xiàn)并采取有計劃的維護、維修措施，則可以很好的避免可能造成的經(jīng)濟損書與社會影響。
變壓器在運行時所產(chǎn)生的空載損耗和負載損耗都轉(zhuǎn)化成熱能，從而使變壓器發(fā)熱。一般來說，變壓器各部分溫度是不一樣的，繞組溫度最高，鐵芯次之?，F(xiàn)有技術中變壓器溫度的監(jiān)測主要為溫度計，溫度計只能一點式感傳，覆蓋控制面積小，只能做局部溫度控制，無法對變壓器內(nèi)整體溫度進行監(jiān)測也無法降低變壓器溫度來保護變壓器的正常運行。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于提供一種變壓器及其自動保護方法，旨在對變壓器內(nèi)整體溫度進行監(jiān)測，并在溫度過高時能夠自動降低變壓器溫度來保護變壓器的正常運行。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種變壓器，所述變壓器包括殼體、收容于所述殼體內(nèi)的鐵芯及纏繞所述鐵芯設置的繞線組，其特征在于，所述變壓器還包括：
紅外溫度傳感器，設置于所述殼體內(nèi)，用于探測所述變壓器內(nèi)部預設探測點的溫度；
信號處理模塊，與所述紅外溫度傳感器電連接，用于獲取紅外溫度傳感器采集到的所述預設探測點的溫度信號，并對所述溫度信號的波形質(zhì)量進行優(yōu)化處理；
變壓器功率調(diào)節(jié)器，與所述信號處理模塊電連接，用于接收經(jīng)處理后的所述溫度信號并根據(jù)經(jīng)處理后的所述溫度信號調(diào)節(jié)變壓器的功率進而調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部探測點的溫度。
優(yōu)選地，所述變壓器內(nèi)部預設探測點為繞線組。
優(yōu)選地，所述預設探測點位于所述繞線組延伸長度3/4且繞線寬度1/3處。
優(yōu)選地，所述信號處理模塊包括相互連接的放大三極管、正反饋電路和負反饋電路。
優(yōu)選地，所述變壓器功率調(diào)節(jié)器包括變頻器、以及與實施變頻器和信號處理模塊電連接的波形整合器，所述波形整合器用于根據(jù)信號處理模塊發(fā)出的溫度信號對變頻器發(fā)出的波形進行整合。
優(yōu)選地，所述紅外溫度傳感器為非接觸式紅外溫度傳感器。
本發(fā)明還提供一種基于上述變壓器的變壓器自動保護方法，其特征在于，所述變壓器自動保護方法包括如下步驟：
紅外溫度傳感器探測所述變壓器內(nèi)部預設探測點的溫度；
信號處理模塊獲取紅外溫度傳感器采集到的所述預設探測點的溫度信號，并對所述溫度信號的波形質(zhì)量進行優(yōu)化處理；
變壓器功率調(diào)節(jié)器接收經(jīng)處理后的所述溫度信號并根據(jù)經(jīng)處理后的所述溫度信號調(diào)節(jié)變壓器的功率進而調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部探測點的溫度。
本發(fā)明實施例中，通過采用紅外溫度傳感器來探測變壓器內(nèi)部器件的溫度，在變壓器內(nèi)部這個高電壓、高磁場的環(huán)境中準確且及時的得到探測點的溫度值；通過變壓器功率調(diào)節(jié)器在探測點溫度高于預設溫度條件時調(diào)節(jié)變壓器的功率，從而自動降低變壓器的內(nèi)部溫度，達到保護變壓器的效果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明變壓器一實施例的紅外溫度傳感器安裝位置示意圖。
本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
需要說明，本發(fā)明實施例中所有方向性指示（諸如上、下、左、右、前、后……）僅用于解釋在某一特定姿態(tài)（如附圖所示）下各部件之間的相對位置關系、運動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。
另外，在本發(fā)明中如涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“連接”、“固定”等應做廣義理解，例如，“固定”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
另外，本發(fā)明各個實施例之間的技術方案可以相互結合，但是必須是以本領域普通技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎，當技術方案的結合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應當認為這種技術方案的結合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護范圍之內(nèi)。
本發(fā)明提供一種變壓器。
在本發(fā)明一實施例中，該變壓器包括殼體以及收容于所述殼體內(nèi)的鐵芯、繞線組、紅外溫度傳感器、信號處理模塊和變壓器功率調(diào)節(jié)模塊，繞線組纏繞所述鐵芯設置，其中紅外溫度傳感器用于探測所述變壓器內(nèi)部預設探測點的溫度；信號處理模塊與所述紅外溫度傳感器電連接，用于獲取紅外溫度傳感器采集到的所述預設探測點的溫度信號，并對所述溫度信號的波形質(zhì)量進行優(yōu)化處理；變壓器功率調(diào)節(jié)器與所述信號處理模塊電連接，用于接收經(jīng)處理后的所述溫度信號并根據(jù)經(jīng)處理后的所述溫度信號調(diào)節(jié)變壓器的功率進而調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部探測點的溫度。具體的，根據(jù)紅外溫度傳感器個數(shù)的不同，只要其中任一個紅外溫度傳感器測得的溫度高于臨界溫度，即視為預設探測點的溫度符合預設溫度條件。本實施例中，臨界溫度為90攝氏度。
變壓器各部分溫度是不一樣的，繞線組溫度最高，鐵芯次之，因此本實施例以繞線組的作為變壓器內(nèi)部預設探測點，最高溫度安全則變壓器整體的溫度也是安全的。進一步地，根據(jù)經(jīng)驗在繞線組延伸長度3/4且繞線寬度1/3處的溫度最高，因此將預設探測點設置與繞線組延伸長度3/4且繞線寬度1/3處。請參閱圖1，本實施例中，紅外溫度傳感器的數(shù)量為三個，分別對應設置與三組不同的繞線組上。
進一步地，所述紅外溫度傳感器為非接觸式紅外溫度傳感器。
所述信號處理模塊包括相互連接的三極管、正反饋電路和負反饋電路。溫度信號首先經(jīng)過放大三級管進行信號放大，通過運算電路進行邏輯分解，分解出數(shù)據(jù)信號進行處理。信號放大過程中產(chǎn)生信號失真，放大過程中增加正反饋電路中的正反饋對信號的電壓和電流進行放大，之后再經(jīng)過負反饋電路中的負反饋減小信號中的誤差使溫度信號穩(wěn)定。
進一步地，所述變壓器功率調(diào)節(jié)器包括變頻器和與所述變頻器和信號處理模塊電連接的調(diào)諧整合器。
調(diào)諧整合器根據(jù)溫度信號對變頻器發(fā)出的波形進行整合，同時經(jīng)過放大、檢波、振蕩處理，在波形內(nèi)的低頻信號轉(zhuǎn)換為可靠穩(wěn)定的高頻信號的同時還濾除信號中的鋸齒波型的干擾，最后傳輸給變壓器，變壓器根據(jù)處理后的變頻信號進行調(diào)溫、恒溫或停止變壓器運行，以確保變壓器的正常工作。
本發(fā)明還提供一種變壓器自動保護方法，該變壓器自動保護方法應用于上述變壓器中實現(xiàn)如下步驟：
紅外溫度傳感器探測所述變壓器內(nèi)部預設探測點的溫度；
信號處理模塊獲取紅外溫度傳感器采集到的所述預設探測點的溫度信號，并對所述溫度信號的波形質(zhì)量進行優(yōu)化處理；
變壓器功率調(diào)節(jié)器接收經(jīng)處理后的所述溫度信號并根據(jù)經(jīng)處理后的所述溫度信號調(diào)節(jié)變壓器的功率進而調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部探測點的溫度。
具體的，根據(jù)紅外溫度傳感器個數(shù)的不同，只要其中任一個紅外溫度傳感器測得的溫度高于臨界溫度，即視為預設探測點的溫度符合預設溫度條件。本實施例中，臨界溫度為90攝氏度。
變壓器各部分溫度是不一樣的，繞線組溫度最高，鐵芯次之，因此本實施例以繞線組的作為變壓器內(nèi)部預設探測點，最高溫度安全則變壓器整體的溫度也是安全的。進一步地，根據(jù)經(jīng)驗在繞線組延伸長度3/4且繞線寬度1/3處的溫度最高，因此將預設探測點設置與繞線組延伸長度3/4處且繞線寬度1/3處。請參閱圖1，本實施例中，紅外溫度傳感器的數(shù)量為三個，分別對應設置與三組不同的繞線組上。
進一步地，所述紅外溫度傳感器為非接觸式紅外溫度傳感器。
所述信號處理模塊包括相互連接的三極管、正反饋電路和負反饋電路。溫度信號首先經(jīng)過放大三級管進行信號放大，通過運算電路進行邏輯分解，分解出數(shù)據(jù)信號進行處理。信號放大過程中產(chǎn)生信號失真，放大過程中增加正反饋電路中的正反饋對信號的電壓和電流進行放大，之后再經(jīng)過負反饋電路中的負反饋減小信號中的誤差使溫度信號穩(wěn)定。
進一步地，所述變壓器功率調(diào)節(jié)器包括變頻器、以及與所述變頻器和信號處理模塊電連接的調(diào)諧整合器，所述波形整合器用于根據(jù)信號處理模塊發(fā)出的溫度信號對變頻器發(fā)出的波形進行整合。
調(diào)諧整合器根據(jù)溫度信號對變頻器發(fā)出的波形進行整合，同時進過放大、檢波、振蕩處理，在波形內(nèi)的低頻信號轉(zhuǎn)換為可靠穩(wěn)定的高頻信號的同時還濾除信號中的鋸齒波型的干擾，最后傳輸給變壓器，變壓器根據(jù)處理后的變頻信號進行調(diào)溫、恒溫或停止變壓器運行，以確保變壓器的正常工作。
以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。