阅读说明：本技术 一种变压器温控器用液体介质热模拟装置 (Liquid medium thermal simulation device for transformer temperature controller ) 是由 肖玉斌 史纯清 罗家猛 王姣 杨肖 夏宁鸿 于 2020-05-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种变压器温控器用液体介质热模拟装置,包括测温主机、CT调节装置、保护管、光纤和热模拟装置,测温主机连接有CT调节装置,CT调节装置连接到CT输入电线,光纤置于保护管内,两端分别连接到测温主机和光纤测温探头,热模拟装置置于变压器油箱内且通过安装座可拆卸地固定连接在变压器油箱顶部,热模拟装置连接到CT调节装置,光纤测温探头插入到热模拟装置内,保护管可拆卸地连接在安装座和测温主机上。本发明各个模块采用可拆卸的连接结构,损坏其中一个模块,直接更换独立模块,便于维修,维修成本低。(The invention discloses a liquid medium thermal simulation device for a transformer temperature controller, which comprises a temperature measurement host, a CT adjusting device, a protection tube, an optical fiber and a thermal simulation device, wherein the temperature measurement host is connected with the CT adjusting device, the CT adjusting device is connected to a CT input wire, the optical fiber is arranged in the protection tube, two ends of the optical fiber are respectively connected to the temperature measurement host and an optical fiber temperature measurement probe, the thermal simulation device is arranged in a transformer oil tank and detachably and fixedly connected to the top of the transformer oil tank through a mounting seat, the thermal simulation device is connected to the CT adjusting device, the optical fiber temperature measurement probe is inserted into the thermal simulation device, and the protection tube is detachably connected to. According to the invention, each module adopts a detachable connection structure, one module is damaged, and the independent module is directly replaced, so that the maintenance is convenient, and the maintenance cost is low.)

一种变压器温控器用液体介质热模拟装置

技术领域

本发明涉及一种变压器温控器用液体介质热模拟装置，属于变压器温度控制器技术领域。

背景技术

传统变压器用绕组温控器使用的是压力式温控器的测温原理，利用封闭容器内的液体、气体受热后产生体积膨胀或压力变化作为测温信号。这种温控器的缺点有以下几点：

1）热损失大。由于传统变压器用温控器的仪表密封系统（温包、毛细管、弹簧管）是金属制成，天然会散失掉测温点的热量，导致热平衡时间长，短时间内无法准确反应被测物体的温度；

2）响应速度较慢。由于传统变压器用温控器的采用的是压力式，其内部压力和外部压力达到平衡时间很久，因此响应速度较慢；

3）仪表密封系统（温包、毛细管、弹簧管）损坏难于修理。仪表密封系统如果损坏，内部的液体、气体会泄露，只能更换温控器；

4）测量精度受环境温度、大气压力等外界因素影响较大；

5）精度相对较低。由于机械特性和原理的限制；

6）毛细管传送距离有限。毛细管越长，内部存储的液体、气体的越多，仪表准确性越低。

变压器用的光纤测温装置能够直接测量变压器绕组的温度，但是需要在变压器设计和生产的时候针对光纤测温的特殊性进行光纤预埋和贯通器预焊接，几乎不可能在变压器生产完成后进行光纤测温的安装。

而中国专利申请（申请号为201910302699.X）中提供了一种基于光纤测温的变压器温控器，热模拟装置在测温过程中存在传导不均匀，导致光纤测温探头的测量温度稳定性差，测量数据精确性不高，而且也不便实现各个部件的装拆更换。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种变压器温控器用液体介质热模拟装置，以解决上述现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种变压器温控器用液体介质热模拟装置，包括测温主机、CT调节装置、保护管、光纤和热模拟装置，测温主机连接有CT调节装置，CT调节装置连接到CT输入电线，光纤置于保护管内，两端分别连接到测温主机和光纤测温探头，热模拟装置置于变压器油箱内且通过安装座可拆卸地固定连接在变压器油箱顶部，热模拟装置连接到CT调节装置，光纤测温探头插入到热模拟装置内，保护管可拆卸地连接在安装座和测温主机上。

优选的，上述热模拟装置包括金属材质的外防护罩、加热线圈和防护罩底封板，外防护罩下端开口，上部内设置有插接光纤测温探头的测温盲孔，加热线圈置于外防护罩的内腔中，外防护罩的内腔中盛有液体温度传导介质，防护罩底封板密封连接在外防护罩底端。

优选的，上述加热线圈为U型结构，测温盲孔位于加热线圈中部。

优选的，上述测温盲孔与外防护罩为一体结构，采用铜材料制作。

优选的，上述加热线圈的引线连接到CT调节装置，加热线圈的引线引出外防护罩上部处采用高温密封胶密封。

优选的，上述测温盲孔插入光纤测温探头后采用导热硅脂灌注，并使用耐温硅胶密封。

优选的，上述安装座包括光纤保护罩、引长管和安装螺母，光纤保护罩下端固定连接在热模拟装置上端，上端固定连接引长管，安装螺母采用安装螺丝和密封胶圈一密封紧固在引长管上，引长管上端连接有金属软管接头，金属软管接头通过金属软管固定件连接到保护管。

优选的，上述保护管上一段和安装螺母上方的安装座部分套接有防水收缩管。

优选的，上述光纤保护罩通过螺纹连接到热模拟装置的外防护罩上端的螺纹部并采用密封胶圈密封二。

优选的，上述测温主机安装在变压器主机外壁上。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：

（1）本发明各个模块采用可拆卸的连接结构，损坏其中一个模块，直接更换独立模块，便于维修，维修成本低，通过变压器顶层油温测温盲管进行测量变压器油温监测，使用热模拟装置叠加符合变压器铜油温差的温升值，间接反映变压器绕组的平均温度，避免测温点热量散失导致无法及时反应被测物体的温度，采用热模拟装置的方式和光纤温度探头测温后直接通过光纤传输，光纤测温的测温速度比传统压力式温控器的测温速度快几倍，响应速度快，测量数据不受环境温度、大气压力等外界因素影响，并且不受变压器的强电场和强磁场干扰，精度相对较高，光纤测温的光纤探头传输距离远远高于毛细管传送距离，完全满足各种型号的变压器的安装，安装简单，无需在变压器出厂前预置光纤探头，可随时安装；

（2）根据热模拟技术，采用加热线圈加热液体温度传导介质，液体温度传导介质通过金属材质的外防护罩传递到光纤测温探头，采用液体温度传导介质（热传导介质），使得加热线圈的温度和铜油温更均匀地传递到光纤测温探头，测量更精确，数据更可靠和更稳定，该结构简单，热传递效果好，便于测温探头的精确测量，封闭式的测温探头安装，避免热量散失，测量精度更高，结构简单，热模拟效果好；

（3）采用高温密封胶密封，能够避免热量散失和液体温度传导介质的密封，提高密封效果；

（4）灌注导热硅脂，然后使用耐温硅胶密封，兼顾密封和固定光纤探头的作用；

（5）安装座结构简单，安装方便，连接稳定可靠，采用引长管，便于热模拟装置和外部保护管的连接，光纤保护罩能够对光纤连接光纤测温探头处进行有效保护；

（6）采用防水收缩管将安装座上部和一部分的金属软管收紧，做二次防护，以免进水后结冰造成光纤损坏；

（7）采用螺纹加密封胶圈的连接方式，连接稳定可靠，连接方便，便于实现模块化结构，密封效果好。

附图说明

图1是本发明的安装结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是热模拟装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例1：如图1-3示，一种变压器温控器用液体介质热模拟装置，包括测温主机1、CT调节装置2、保护管3、光纤4和热模拟装置5，测温主机1连接有CT调节装置2，CT调节装置2连接到CT输入电线，光纤4置于保护管3内，两端分别连接到测温主机1和光纤测温探头6，热模拟装置5置于变压器油箱内且通过安装座7可拆卸地固定连接在变压器油箱顶部，热模拟装置5连接到CT调节装置2，光纤测温探头6插入到热模拟装置5内，保护管3可拆卸地连接在安装座7和测温主机1上。光纤绕组温控器安装在变压器本体上，有防水外壳，主要功能有测量、显示、数据传输、干接点输出等功能，CT调节装置是国标要求的CT电流转换装置，将CT电流转换为0.74A-1.44A的范围内，是热模拟装置的供能装置，保护管为不锈钢金属软管，功能为保护光纤和热模拟装置电源线、防水。

优选的，上述热模拟装置5包括金属材质的外防护罩8、加热线圈9和防护罩底封板10，外防护罩8下端开口，上部内设置有插接光纤测温探头的测温盲孔19，加热线圈9置于外防护罩8的内腔中，外防护罩8的内腔中盛有液体温度传导介质10，防护罩底封板10密封连接在外防护罩8底端，热模拟装置一个整体，分为由外防护罩、内芯、保护罩底封板、加热线圈等部分组成，见图2。生产时，首先将加热线圈外引线穿过外防护罩的对应安装孔，连接带保护绝缘层的加热线圈。将加热线圈外引线安装孔使用高温密封胶密封。然后将外防护罩倒置，将外防护罩内注入膨胀系数低的绝缘液体温度传导介质，最后使用防护罩底封板将外防护罩内部密封，使液体温度传导介质被密封在外防护罩内。

优选的，上述加热线圈9为U型结构，测温盲孔19位于加热线圈9中部。

优选的，上述测温盲孔19与外防护罩8为一体结构，采用铜材料制作。

优选的，上述加热线圈9的引线连接到CT调节装置2，加热线圈9的引线引出外防护罩8上部处采用高温密封胶密封。

优选的，上述测温盲孔19插入光纤测温探头6后采用导热硅脂灌注，并使用耐温硅胶密封，将光纤探头插入外防护罩的测温孔，灌注导热硅脂，然后使用耐温硅胶密封，兼顾密封和固定光纤探头的作用。

优选的，上述安装座7包括光纤保护罩11、引长管12和安装螺母13，光纤保护罩11下端固定连接在热模拟装置5上端，上端固定连接引长管12，安装螺母13采用安装螺丝14和密封胶圈一15密封紧固在引长管12上，引长管12上端连接有金属软管接头16，金属软管接头16位套管结构，采用紧定螺钉紧固在引长管12上端，金属软管接头16螺纹连接到保护管3端部设置的金属软管固定件17，金属软管固定件17为螺母套结构；保护管3上一段和安装螺母13上方的安装座7部分套接有防水收缩管，安装座由金属软管固定件、金属软管接头、安装螺丝、安装螺母、引长管、光纤防护罩组成。焊接相关连接点后，由螺纹处由胶圈密封密封，组装完毕后，使用防水收缩管将安装座上部和一部分的金属软管收紧，做二次防护，以免进水后结冰造成光纤损坏。

优选的，上述光纤保护罩11通过螺纹连接到热模拟装置5的外防护罩8上端的螺纹部并采用密封胶圈密封二18，热模拟装置通过外防护罩上的螺纹与安装座固定、密封在一起，以免变压器测温盲管内的变压器油进入。

优选的，上述测温主机1安装在变压器主机外壁上，有防水外壳，主要功能有测量、显示、数据传输、干接点输出等功能。

安装时，首先松开安装螺丝，拧好安装螺母后，再拧紧安装螺丝。安装时保持引长管不转动，以免造成光纤扭断，工作时，测温主机的光纤探头测量的是热模拟装置的温度，热模拟装置的温度是变压器油的温度和加热线圈的加热效果共同作用的，代表的是变压器绕组的平均温度。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。