電力變壓器油溫監測裝置

摘 要：電力變壓器油溫是影響油浸式變壓器安全穩定運行的一項重要因素，如果油溫狀態不能實時監控，變壓器運行異常也就無法及時發現。設計了一款小型一體化的電力變壓器油溫監測裝置，實時監測變壓器的油溫變化情況，為判斷變壓器是否正常運行提供可靠依據。詳細介紹了該裝置的硬件組成、軟件流程以及安裝運行情況。

關鍵詞：電力變壓器 PT100 MC9S08SE8

中圖分類號：TM41 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（c）-0138-02

電力變壓器油溫在第十三屆國際大電網會議就已被列為變壓器重點問題之一來研究。如果變壓器溫度過高，不僅影響變壓器的壽命，而且還可能帶來事故[1]。因此，設計一種能夠實時監測變壓器油溫、當溫度超過一定限值及時報警、通知有關人員進行及時處理的變壓器在線監測裝置，是非常必要的。

1 裝置硬件組成

1.1 裝置結構及原理

工作過程如下：本裝置通電后，通過電源模塊2向整個裝置供電。操作員通過通訊模塊6將需要設置的超溫上限值、保護延時等數據輸入到中央處理模塊1。正常工作時溫度采集模塊3將采集到的信息傳輸給數據處理模塊4；數據處理模塊將數據處理后傳輸給中央處理模塊1；中央處理模塊支配故障判斷處理模塊5進行故障判斷，如果有故障則輸出保護動作信號，同時中央處理模塊將故障信息和運行狀態信息通過通訊模塊6傳輸給后臺機、集控站等各級調度處。

1.2 溫度數據采集

1.3 通訊模塊

裝置采用RS-485通訊標準，將采集到的溫度信息上傳給后臺設備，如果后臺設備為PC機，則還需要轉換器。轉換器的功能是完成485協議和232協議的轉換。它把RS-485通訊模塊傳輸過來的信息轉換成232標準，通過RS-232接口傳輸給PC機。還可以把PC機發出的信息由232標準轉換成485標準，通過485通訊模塊傳輸給中央處理模塊。

1.4 控制芯片

2 軟件部分

本裝置的軟件部分通過CodeWarrior來開發，使用C語言編程，軟件性能如下。

（1）準確、周期的采集、計算在線監測溫度值，測量周期可調。

（2）軟件具有良好的抗干擾能力。

（3）通訊采用Modbus-Rtu協議，便于與各種后臺設備聯機。

3 安裝與運行

DL/T1102-2009《配電變壓器運行規程》（以下簡稱《規程》）規定的油浸式配電變壓器監測溫度為頂層油溫，考慮到安裝維護方便，傳感器的安裝位置確定為變壓器的外殼頂部，《規程》規定自冷和風冷式變壓器的頂層油溫限值是95 ℃，為防止變壓器加速老化，一般頂層溫度不宜經常超過85 ℃[4]。裝置安裝方式如圖4所示，溫度傳感器的探頭深入到導熱油中，導熱油一般采用變壓器油，因此其溫度基本與變壓器內部油溫相同。

本裝置于2012年4月在杭州市某住宅小區配電變壓器運行至今，監測效果良好。

4 結語

本文設計了一種小型一體化的電力變壓器油溫測量裝置，該裝置集鉑電阻溫度傳感器、控制器、通訊單元于一體，突破了常規測溫裝置鉑電阻溫度傳感器與其他部件分離的模式。該裝置實時監測變壓器的油溫，為判斷變壓器是否正常運行提供了可靠依據。

參考文獻

[1]郭亞麗，張云懷，廖瑞金，等.變壓器故障在線檢測技術的研究發展[J].絕緣材料，2007，40（2）：60-62.

[2]Freescal.MC9S08SE8RM[DB/OL].http：//cache.freescale.com/files/microcontrollers/doc/ref_manual/MC9S08SE8RM.pdffr=g.

[3]Freescal.MC9S08SE8Datasheet[DB/OL].http：//cache.freescale.com/files/microcontrollers/doc/data_sheet/MC9S08SE8.pdffr=g.

[4]中華人民共和國國家能源局.DL/T 1102-2009配電變壓器運行規程[S].北京：中國電力出版社，2009.