CN201885830U - 一种变压器温度表现场校验仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变压器温度表现场校验仪，它包括加热箱、冷却箱、油泵、半导体加热器、油温控制器、液位传感器和控制电路；加热箱侧壁的上、下部分别通过管道与冷却箱侧壁的上、下部连通，其中下部管道装有油泵；半导体加热器安装在加热箱和冷却箱之间；感温管的一端固定在加热箱的顶部，其另一端插入加热箱的内部；加热箱的顶部设有供变压器温度表的热电偶插入的插孔；液位传感器设置在加热箱的内侧壁上，并且位于上部管道的下方；控制电路包括液位控制电路、启动/停止设备电路、加热/降温选择电路和检测电路。本实用新型携带方便、操作简单、测试准确，实现了变压器温度表的现场校验，保证变压器的安全、可靠运行。

Description

一种变压器温度表现场校验仪

技术领域

本实用新型涉及一种仪表校验设备，尤其是涉及一种变压器温度表现场校验仪。

背景技术

运行中的变压器，其温度决定了变压器负载能力的大小，影响了变压器寿命的长短。根据变压器的6度法则：变压器在超过温度限值的情况下长期运行，每升高6度，变压器的使用寿命缩短一半。因此，温度是决定大型变压器安全可靠运行的最重要因素。变压器达到一定温度（也就是变压器温度表各接点，对应于各种降温操作），就会根据温度表各接点变化开启油泵、风机，对变压器进行降温。因此，需要定时对变压器的温度表进行校验，以确保变压器的温度指示正确，以及确保各温度接点动作正确。

但是，由于目前没有现场校验设备，在对变压器进行维护时，变压器的温度指示正确与否，只能靠目测温度表的指示情况，根据经验来判定，以至于其各温度接点能否正确动作根本无法确定。因此，不能确保变压器的温度表是否良好，也就不能准确掌握变压器的真实温度，进而不能保证油泵和风机可靠启动来降低变压器温度，这样就会影响到变压器的安全可靠运行。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种变压器温度表现场校验仪，具有携带方便、操作简单、测试准确的特点，实现了变压器温度表的现场校验，保证变压器的安全、可靠运行。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种变压器温度表现场校验仪，它包括加热箱、冷却箱、油泵、半导体加热器、油温控制器、液位传感器和控制电路；所述控制电路包括液位控制电路、启动/停止设备电路、加热/降温选择电路和检测电路；所述加热箱的侧壁的上部、下部分别通过管道与冷却箱的侧壁的上部、下部连通，其中，所述下部管道装有油泵；所述半导体加热器安装在加热箱和冷却箱之间，并且分别紧贴加热箱和冷却箱的侧壁；所述油温控制器的感温管的一端固定在加热箱的顶部，其另一端插入加热箱的内部；所述加热箱的顶部设有供变压器温度表的热电偶插入的插孔；所述液位传感器设置在加热箱的内侧壁上，并且位于所述上部管道的下方；所述液位传感器的输出端接液位控制电路的输入端，所述液位控制电路的输出端接启动/停止设备电路的输入端，所述启动/停止设备电路的输出端分别接油温控制器、加热/降温选择电路的相应输入端，所述油温控制器的输出端接加热/降温选择电路的输入端，所述加热/降温选择电路的输出端分别接油泵、半导体加热器的相应输入端，所述热电偶的输出端接检测电路的输入端。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

加热箱与冷却箱中储存有与变压器中使用相同的变压器油，利用加热器对加热箱进行加热，真实的模拟出变压器实际运行的环境，对插入其中的变压器温度表的热电偶进行校验；半导体加热器既能通电加热，断电时又可以在加热箱与冷却箱之间传递热量，达到降温的效果；利用油泵对冷、热变压器油进行混合，可使加热箱中的变压器油迅速降温，从而使得校验仪可以进行快速、连续作业。本实用新型具有体积小、操作简单、携带方便、测试准确、实用性强的特点，在变压器工作现场可方便完成温度表的可靠性校验，解决了变压器检修工作中多年遗留的问题，对保证变压器的安全可靠运行具有重要意义。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的控制电路图；

图中：1、加热箱，2、冷却箱，3、油泵，4、半导体加热器，5、油温控制器，5-1、油温控制器的感温管，6、变压器温度表，6-1、热电偶，7、液位传感器。

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作进一步详细的说明。

如图1所示的一种变压器温度表现场校验仪，它包括加热箱1、冷却箱2、油泵3、半导体加热器4、油温控制器5、液位传感器7和控制电路；所述控制电路包括液位控制电路、启动/停止设备电路、加热/降温选择电路和检测电路；所述加热箱1的侧壁的上部、下部分别通过管道与冷却箱2的侧壁的上部、下部连通，其中，所述下部管道装有油泵3；所述半导体加热器4安装在加热箱1和冷却箱2之间，并且分别紧贴加热箱1和冷却箱2的侧壁；所述油温控制器5的感温管5-1的一端固定在加热箱1的顶部，其另一端插入加热箱1的内部；所述加热箱1的顶部设有供变压器温度表的热电偶6-1插入的插孔；所述液位传感器7设置在加热箱1的内侧壁上，并且位于所述上部管道的下方；所述液位传感器7的输出端接液位控制电路的输入端，所述液位控制电路的输出端接启动/停止设备电路的输入端，所述启动/停止设备电路的输出端分别接油温控制器5、加热/降温选择电路的相应输入端，所述油温控制器5的输出端接加热/降温选择电路的输入端，所述加热/降温选择电路的输出端分别接油泵3、半导体加热器4的相应输入端，所述热电偶6-1的输出端接检测电路的输入端。

所述加热箱1和冷却箱2均采用2mm厚的紫铜板制成。

所述油泵3为微型循环泵，所述油温控制器5为数显温度控制器，所述液位传感器7为干簧管。

如图2所示，所述液位控制电路包括三极管Q1、电阻R1-R2；所述干簧管G1的1端经电阻R2接地，所述干簧管G1的2端接三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极接地，所述电阻R1接在电压VCC与三极管Q1的基极之间。

所述启动/停止设备电路包括启动开关AN1、停止开关AN2、第一时基电路U1A、电容C1-C2、电解电容E1、电阻R3-R6、电阻R27、二极管D1和继电器K1；所述启动开关AN1的2端接地，其1端接第一时基电路U1A的6脚；所述停止开关AN2的1端接电压VCC，其2端接第一时基电路U1A的2脚；所述第一时基电路U1A的2脚、3脚、6脚分别经电阻R4、电容C2、电容C1接地，所述第一时基电路U1A的4脚依次经电阻R6、R5接电压VCC，所述三极管Q1的集电极接电阻R5和电阻R6的节点，所述第一时基电路U1A的14脚经电阻R27接电压VCC；所述电阻R3接在电压VCC与时基电路U1A的6脚之间，所述电解电容E1接在第一时基电路U1A的14脚与2脚之间，所述二极管D1与继电器K1的线圈并联后接在第一时基电路U1A的5脚与地之间，所述继电器K1的触点K1-1的动臂接电压VCC，其A端接数显温度控制器TC的1端。

所述加热/降温选择电路包括加热/降温开关AN3、第二时基电路U1B、电容C3-C4、电解电容E2、电阻R8-R10、二极管D2-D4和继电器K2-K4；所述加热/降温开关AN3的1端接第二时基电路U1B的8脚，其2端经电解电容E2接地；所述电阻R8与电容C3并联后接在第一时基电路U1A的14脚与第二时基电路U1B的8脚之间，所述第二时基电路U1B的8脚、11脚分别经电阻R9、电容C4接地，所述第二时基电路U1B的9脚经电阻R10接加热/降温开关AN3的2端，其10脚接第一时基电路U1A的14脚，所述第二时基电路U1B的12脚与8脚相连；所述二极管D2与继电器K2的线圈并联后接在第二时基电路U1B的9脚与地之间，所述继电器K2的触点K2-1的动臂接数显温度控制器TC的3端，所述继电器K2的触点K2-2的动臂接数显温度控制器TC的2端，所述二极管D3与继电器K3的线圈并联后接在继电器K2的触点K2-1的A端与地之间，所述继电器K3的触点K3-1的动臂接继电器K4的触点K4-1的B端，其A端经微型循环泵M1接地；所述二极管D4与继电器K4的线圈并联后接在继电器K2的触点K2-2的B端与地之间，所述继电器K4的触点K4-1的动臂接电压VCC，其A端经半导体加热器SH接地。

所述检测电路包括运算放大器U2、电阻R12-R20、电位器RW、二极管D5、指针式电压表VT和报警电路；所述报警电路包括4-2输入与非门U3、电阻R23、电阻R24、三极管Q3、电位器VR1、VR2和蜂鸣器LS；所述电阻R12-R15串联后接在电压VCC与地之间，所述热电偶6-1在电路中表示为电阻RC，并与电阻R13并联，所述电位器RW与电阻R14并联，其动臂接运算放大器U2的反向输入端2脚，所述运算放大器U2的正向输入端3脚经电阻R16接电压VCC，所述运算放大器U2的输出端6脚经电阻R18接其反向输入端；所述电阻R17接在运算放大器U2的正向输入端3脚与地之间，所述电阻R19接在运算放大器U2的输出端6脚与电压VCC之间，所述电阻R20与指针式电压表VT并联后接在运算放大器U2的输出端6脚与地之间；所述电位器VR1、VR2并联后的一端经二极管D5接运算放大器U2的输出端6脚，其另一端接地；所述4-2输入与非门U3的1脚与2脚并接后接电位器VR2的动臂，所述4-2输入与非门U3的8脚与9脚并接后接电位器VR1的动臂，所述4-2输入与非门U3的5脚与6脚并接后接其3脚，所述4-2输入与非门U3的12脚接10脚，所述4-2输入与非门U3 13脚接4脚，所述4-2输入与非门U3的11脚经电阻R23接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极接地，所述蜂鸣器LS接在继电器K3的触点K3-1的B端与三极管Q3的集电极之间，所述电阻R24接在三极管Q3的基极与地之间。

本实用新型的工作原理如下：

电源采用S250－12v12A开关电源,将市电220V交流电转变为控制电路需要的12v直流电。控制电路的启动/停止设备电路和加热/降温选择电路分别由双时基电路NE556N内部的第一时基电路U1A和第二时基电路U1B及各自的外围元器件组成。

干簧管G1紧贴在加热箱1的内侧壁上，并且位于上部管道的下方，实现变压器油的液位监控。加热箱1中的变压器油的液面上放置有可漂浮的电磁块，油位过低时，校验仪不能启动，防止加热箱1严重缺油时感温管5-1和热电偶6不能充分浸入变压器油，出现烧毁测温元件和测温不准确等问题，只有当油位升至干簧管G1触点的位置时，干簧管G1的触点吸合通电，按下“启动”按钮AN1时，第一时基电路U1A被触发，校验仪开始工作。

启动/停止设备电路控制检验仪的启动或停止。按下“启动”按钮AN1，继电器K1得电吸合，直流12V开始给数显温度控制器TC供电；按“停止”按钮AN2，继电器K1失电释放，12V电源被切断，加热和降温均不能启动。

加热/降温选择电路既可以控制半导体加热器SH对加热箱1进行加热，同时也可以控制微型循环泵M1使冷却箱2中的低温变压器油与加热箱1中的高温变压器油混合，达到降温的目的。校验仪启动之后，每按一次“加热/降温”按钮AN3，校验仪的加热或降温状态反转一次。

加热箱1的温度由数显温度控制器控制，当加热状态时，预先设定所需温度；然后按一次“加热/降温”按钮AN3，继电器K2的触点K2-2得电吸合，数显温度控制器的1端和2端吸合，直流12V电压通过继电器K1的触点K1-1给继电器K4的线圈供电，继电器K4的触点K4-1得电吸合，半导体加热器H1通电，对加热箱1进行加热；当加热到数显温度控制器的设定温度时，数显温度控制器的1端和2端断开，直流12V电压停止给继电器K4的线圈供电，继电器K4的触点K4-1失电释放，加热状态自动停止。

当需要降温时，数显温度控制器设定所需温度，然后按一次“加热/降温”按钮AN3，继电器K2的触点K2-1得电吸合，数显温度控制器的1端和3端吸合，直流12V电压通过继电器K1的触点K1-1给继电器K3的线圈供电，继电器K3的触点K3-1得电吸合，微型循环泵M1通电运转，冷却箱2中的低温变压器油与加热箱1中的高温变压器油混合，通常冷却箱2中储存的变压器油的体积是加热箱1中的3-4倍；同时，加热器使用的是设置在加热箱1和冷却箱2之间的半导体加热器H1，虽然已经断电，但是它本身可以将热量从加热箱1传递到冷却箱2，于是加热箱1中的油温迅速降低，为下一次校验做好准备。当油温降到设定温度时，数显温度控制器的1端和3端断开，降温状态自动停止。

加热箱1中的变压器油加热升温时，变压器温度表6的热电偶6-1通过加热箱1顶部的插孔浸入变压器油中，由于热电偶RC在不同温度下呈现不同电阻值，芯片LM741N把热电偶6-1的微小电阻变化转换成小于10V的直流电压信号，由指针式电压表VT直观的反映出来，当热电偶6-1的电阻变化不在正常范围内，由报警电路驱动蜂鸣器LS报警，通过观察指针式电压表VT的读数以及报警电路的蜂鸣器报警，就可以判断出被测热电偶6是否有故障；同时，核对变压器温度表6指示温度与温度控制器显示温度的一致性，可实现变压器温度表的校验。完成对变压器温度表的校验。最后再按一次“加热/降温”按钮AN3，停止加热。

Claims (7)

1.一种变压器温度表现场校验仪，其特征在于它包括加热箱（1）、冷却箱（2）、油泵（3）、半导体加热器（4）、油温控制器（5）、液位传感器（7）和控制电路；所述控制电路包括液位控制电路、启动/停止设备电路、加热/降温选择电路和检测电路；

所述加热箱（1）的侧壁的上部、下部分别通过管道与冷却箱（2）的侧壁的上部、下部连通，其中，所述下部管道装有油泵（3）；所述半导体加热器（4）安装在加热箱（1）和冷却箱（2）之间，并且分别紧贴加热箱（1）和冷却箱（2）的侧壁；所述油温控制器（5）的感温管（5-1）的一端固定在加热箱（1）的顶部，其另一端插入加热箱（1）的内部；所述加热箱（1）的顶部设有供变压器温度表（6）的热电偶（6-1）插入的插孔；所述液位传感器（7）设置在加热箱（1）的内侧壁上，并且位于所述上部管道的下方；

所述液位传感器（7）的输出端接液位控制电路的输入端，所述液位控制电路的输出端接启动/停止设备电路的输入端，所述启动/停止设备电路的输出端分别接油温控制器（5）、加热/降温选择电路的相应输入端，所述油温控制器（5）的输出端接加热/降温选择电路的输入端，所述加热/降温选择电路的输出端分别接油泵（3）、半导体加热器（4）的相应输入端，所述热电偶（6-1）的输出端接检测电路的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种变压器温度表现场校验仪，其特征在于所述加热箱（1）和冷却箱（2）均采用2mm厚的紫铜板制成。

3.根据权利要求2所述的一种变压器温度表现场校验仪，其特征在于所述油泵（3）为微型循环泵，所述油温控制器（5）为数显温度控制器，所述液位传感器（7）为干簧管。

4.根据权利要求3所述的一种变压器温度表现场校验仪，其特征在于所述液位控制电路包括三极管Q1、电阻R1-R2；

所述干簧管G1的1端经电阻R2接地，所述干簧管G1的2端接三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极接地，所述电阻R1接在电压VCC与三极管Q1的基极之间。

5.根据权利要求4所述的一种变压器温度表现场校验仪，其特征在于所述启动/停止设备电路包括启动开关AN1、停止开关AN2、第一时基电路U1A、电容C1-C2、电解电容E1、电阻R3-R6、电阻R27、二极管D1和继电器K1；

所述启动开关AN1的2端接地，其1端接第一时基电路U1A的6脚；所述停止开关AN2的1端接电压VCC，其2端接第一时基电路U1A的2脚；所述第一时基电路U1A的2脚、3脚、6脚分别经电阻R4、电容C2、电容C1接地，所述第一时基电路U1A的4脚依次经电阻R6、R5接电压VCC，所述三极管Q1的集电极接电阻R5和电阻R6的节点，所述第一时基电路U1A的14脚经电阻R27接电压VCC；所述电阻R3接在电压VCC与时基电路U1A的6脚之间，所述电解电容E1接在第一时基电路U1A的14脚与2脚之间，所述二极管D1与继电器K1的线圈并联后接在第一时基电路U1A的5脚与地之间，所述继电器K1的触点K1-1的动臂接电压VCC，其A端接数显温度控制器TC的1端。

6.根据权利要求5所述的一种变压器温度表现场校验仪，其特征在于所述加热/降温选择电路包括加热/降温开关AN3、第二时基电路U1B、电容C3-C4、电解电容E2、电阻R8-R10、二极管D2-D4和继电器K2-K4；

所述加热/降温开关AN3的1端接第二时基电路U1B的8脚，其2端经电解电容E2接地；所述电阻R8与电容C3并联后接在第一时基电路U1A的14脚与第二时基电路U1B的8脚之间，所述第二时基电路U1B的8脚、11脚分别经电阻R9、电容C4接地，所述第二时基电路U1B的9脚经电阻R10接加热/降温开关AN3的2端，其10脚接第一时基电路U1A的14脚，所述第二时基电路U1B的12脚与8脚相连；所述二极管D2与继电器K2的线圈并联后接在第二时基电路U1B的9脚与地之间，所述继电器K2的触点K2-1的动臂接数显温度控制器TC的3端，所述继电器K2的触点K2-2的动臂接数显温度控制器TC的2端，所述二极管D3与继电器K3的线圈并联后接在继电器K2的触点K2-1的A端与地之间，所述继电器K3的触点K3-1的动臂接继电器K4的触点K4-1的B端，其A端经微型循环泵M1接地；所述二极管D4与继电器K4的线圈并联后接在继电器K2的触点K2-2的B端与地之间，所述继电器K4的触点K4-1的动臂接电压VCC，其A端经半导体加热器SH接地。

7.根据权利要求6所述的一种变压器温度表现场校验仪，其特征在于所述检测电路包括运算放大器U2、电阻R12-R20、电位器RW、二极管D5、指针式电压表VT和报警电路；所述报警电路包括4-2输入与非门U3、电阻R23、电阻R24、三极管Q3、电位器VR1、VR2和蜂鸣器LS；

所述电阻R12-R15串联后接在电压VCC与地之间，所述热电偶RC与电阻R13并联，所述电位器RW与电阻R14并联，其动臂接运算放大器U2的反向输入端2脚，所述运算放大器U2的正向输入端3脚经电阻R16接电压VCC，所述运算放大器U2的输出端6脚经电阻R18接其反向输入端；所述电阻R17接在运算放大器U2的正向输入端3脚与地之间，所述电阻R19接在运算放大器U2的输出端6脚与电压VCC之间，所述电阻R20与指针式电压表VT并联后接在运算放大器U2的输出端6脚与地之间；所述电位器VR1、VR2并联后的一端经二极管D5接运算放大器U2的输出端6脚，其另一端接地；所述4-2输入与非门U3的1脚与2脚并接后接电位器VR2的动臂，所述4-2输入与非门U3的8脚与9脚并接后接电位器VR1的动臂，所述4-2输入与非门U3的5脚与6脚并接后接其3脚，所述4-2输入与非门U3的12脚接10脚，所述4-2输入与非门U3 13脚接4脚，所述4-2输入与非门U3的11脚经电阻R23接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极接地，所述蜂鸣器LS接在继电器K3的触点K3-1的B端与三极管Q3的集电极之间，所述电阻R24接在三极管Q3的基极与地之间。

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