具有双重温度保护功能的变压器组件及电力系统

技术领域

本发明涉及变压器领域，特别涉及具有双重温度保护功能的变压器组件及电力系统。

背景技术

目前干式变压器的温度保护通常由温控器控制，当干式变压器的最高温度达到或超过温控器设定的阈值时，温控器发出温度触发信号传输至高压柜，高压柜与干式变压器连接，高压柜根据温度触发信号作出相应保护动作，以避免干式变压器持续高温工作。

然而，现有的干式变压器保护系统单一，仅通过温控器输出温度触发信号，当温控器失效时，变压器便无法得到正常保护，可能使干式变压器运行产生风险，导致干式变压器损坏等严重后果，安全性与可靠性较差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出具有双重温度保护功能的变压器组件，其能够对变压器本体实施双重温度保护，达到提高可靠性和安全性的效果。

本发明还提出电力系统，其能够对变压器本体进行双重温度保护，以在变压器本体的工作温度过高时发送温度触发信号至驱动设备，进而驱动设备调整变压器本体的工作状态，避免变压器本体的工作温度过高。

根据本发明的第一方面实施例的具有双重温度保护功能的变压器组件，包括：变压器本体；温度检测单元，所述温度检测单元与所述变压器本体连接；至少两个温度触发模块，所述温度触发模块的输入端与所述温度检测单元电性连接，所述温度触发模块的输出端能够与外部设备电性连接。

根据本发明实施例的具有双重温度保护功能的变压器组件，至少具有如下有益效果：通过温度检测单元检测变压器本体的温度，温度触发模块通过温度检测单元获取变压器本体的检测温度值，当变压器本体的温度达到或超过阈值时，温度触发模块产生温度触发信号并传输至外部设备，使得外部设备作出相应的保护动作，如停止变压器本体工作或降低变压器本体工作功率等。以此，通过设置至少两个温度触发模块，即使其中之一发生故障时，亦能够正常实现温度保护功能，实现双重或多重温度保护的效果，有利于提高安全性和可靠性。

根据本发明的一些实施例，所述变压器本体设置至少两组变压绕组，所述温度检测单元包括至少两个温度检测件，所述变压绕组至少与一个所述温度检测件连接，所述温度检测件与所述温度触发模块电性连接。

根据本发明的一些实施例，所述变压器本体设置有三组所述变压绕组，所述温度检测件的数量为三个，所述温度检测件与所述变压绕组一一对应连接。

根据本发明的一些实施例，所述温度触发模块的数量为两个，分别为第一温度触发模块以及第二温度触发模块，所述第一温度触发模块分别与三个所述温度检测件连接，所述变压绕组线性排列，所述第二温度触发模块与位于中间的所述变压绕组对应的所述温度检测件电性连接。

根据本发明的一些实施例，所述温度触发模块的数量为两个，分别为第一温度触发模块以及第二温度触发模块，所述第一温度触发模块设置有均与所述温度检测单元连接的第一温度阈值单元以及第二温度阈值单元，所述第一温度阈值单元以及所述第二温度阈值单元均能够与外部设备连接。

根据本发明的一些实施例，所述第二温度触发模块设置有均与所述温度检测单元连接的第三温度阈值单元以及第四温度阈值单元，所述第三温度阈值单元与所述第四温度阈值单元均能够与外部设备连接。

根据本发明的一些实施例，所述第一温度阈值单元与所述第三温度阈值单元并联，所述第二温度阈值单元与所述第四温度阈值单元并联。

根据本发明的一些实施例，所述第一温度触发模块为温度控制器，所述第二温度触发模块为温度继电器。

根据本发明的一些实施例，还包括设置在所述变压器本体上的冷却模块，所述温度控制器与所述冷却模块电性连接。

根据本发明的第二方面实施例电力系统，包括：上述的具有双重温度保护功能的变压器组件，还包括驱动设备以及负载设备，所述驱动设备与所述变压器本体的输入端连接，所述变压器本体的输出端与所述负载设备连接，所述温度触发模块与所述驱动设备电性连接。

根据本发明实施例的电力系统，至少具有如下有益效果：驱动设备驱使变压器本体工作，在变压器本体的工作温度过高时，温度触发模块能够产生触发信号至驱动设备，以使得驱动设备能够调整变压器本体的工作状态，进而降低变压器本体的工作温度，或者驱动设备控制变压器本体停止工作，避免变压器本体因工作温度过高而损坏或导致意外情况发生。通过设置有至少两个温度触发模块，以能够在其中一个温度触发模块故障时，亦能够正常实现变压器温度保护功能，实现双重或多重温度保护的效果，提高可靠性和安全性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明其中一种实施例的结构框图；

图2为本发明其中一种实施例中温度控制器的结构示意图；

图3为本发明其中一种实施例中温度继电器的结构示意图；

图4为本发明其中一种实施例中第一温度阈值单元、第二温度阈值单元、第三温度阈值单元以及第四温度阈值单元的连接示意图；

图5为本发明其中一种实施例中电力系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

如图1所示，根据本发明实施例的具有双重温度保护功能的变压器组件，包括：变压器本体100；温度检测单元200，温度检测单元200与变压器本体100连接；第一温度触发模块310，第一温度触发模块310的输入端与温度检测单元200电性连接，第一温度触发模块310的输出端能够与外部设备电性连接；第二温度触发模块320，第二温度触发模块320的输入端与温度检测单元200电性连接，第二温度触发模块320的输出端能够与外部设备电性连接。

通过温度检测单元200检测变压器本体100的温度，温度触发模块300通过温度检测单元200获取变压器本体100的检测温度值，当变压器本体100的温度达到或超过阈值时，温度触发模块300产生温度触发信号并传输至外部设备，使得外部设备作出相应的保护动作，如停止变压器本体100工作或降低变压器本体100工作功率等。以此，通过设置至少两个温度触发模块300，即使其中之一发生故障时，亦能够正常实现温度保护功能，实现双重或多重温度保护效果，有利于提高安全性和可靠性。

外部设备可以是高压柜等能够驱使控制变压器本体100工作的设备。

参照图1至图3以及图5，在本发明的一些实施例中，变压器本体100设置至少两组变压绕组110，温度检测单元200包括至少两个温度检测件210，变压绕组110至少与一个温度检测件210连接，温度检测件210与温度触发模块300电性连接。

由于变压器本体100可能设置有多组变压绕组110，通过温度检测单元200包括有多个温度检测件210，令每组变压绕组110至少有一个温度检测件210对其进行检测，令温度触发模块300能够获知变压器本体100的全部变压绕组110的工作温度，以能够在其中之一的变压绕组110的工作温度超过温度阈值时，产生温度触发信号发送至外部设备。以此结构，对每组变压绕组110单独检测温度，有利于提高可靠性和安全性。

温度检测件210可以是常见的热敏电阻、热电偶等接触式温度传感器，亦可以是红外温度传感器等非接触式的温度传感器。

参照图1至图3和图5，在本发明的一些实施例中，变压器本体100设置有三组变压绕组110，温度检测件210的数量为三个，温度检测件210与变压绕组110一一对应连接。

变压器本体100设置有三组变压绕组110，即为三相变压器，广泛适合应用于各种电力场合，通过设置有三个温度检测件210分别对三组变压绕组110进行检测，在准确检测每组变压绕组110的工作温度的条件下，节省温度检测件210的数量，有利于节约成本。两个或多个温度触发模块300可以与同一个温度检测件210电性连接。

参照图2和图3，在本发明的一些实施例中，温度触发模块300的数量为两个，分别为第一温度触发模块310以及第二温度触发模块320，第一温度触发模块310分别与三个温度检测件210连接，变压绕组110线性排列，第二温度触发模块320与位于中间的变压绕组110对应的温度检测件210电性连接。

第一温度触发模块310均与三个温度检测件210电性连接，以能够获知三组变压绕组110的工作温度，当三组变压绕组110其中之一的温度超过预设阈值时，第一温度触发模块310便会输出温度触发信号至外部设备以调整变压器本体100的工作状况。第二温度触发模块320与位于中间变压绕组110对应的温度检测件210电性连接，由于位于中间的变压绕组110，一般为B相变压绕组110的位置处于A相变压绕组110和C相变压绕组110之间，B相变压绕组110的散热收到限制，因而B相变压绕组110的温度在一般情况下最高，第二温度触发模块320只根据位于中间变压绕组110的工作温度产生温度触发信号，有利于降低对第二温度触发模块320的性能要求，降低具体实施时器件成本。

参照图1至图3，在本发明的一些实施例中，第一温度触发模块310设置有均与温度检测单元200连接的第一温度阈值单元311以及第二温度阈值单元312，第一温度阈值单元311以及第二温度阈值单元312均能够与外部设备连接。

参照图1至图3，在本发明的一些实施例中，温度触发模块300的数量为两个，分别为第一温度触发模块310以及第二温度触发模块320，第一温度触发模块310设置有均与温度检测单元200连接的第一温度阈值单元311以及第二温度阈值单元312，第一温度阈值单元311以及第二温度阈值单元312均能够与外部设备连接。

通常情况下，应尽量使变压器本体100正常工作，在紧急情况时才会停止变压器本体100工作。因此，变压器本体100上的变压绕组110的工作温度较高时，会先产生高温警报信号，以令外部设备调整变压绕组110的工作状态，降低变压绕组110的工作温度。当进行调整后，变压绕组110的温度仍持续上升时，会产生超温跳闸信号，以强制停止变压绕组110工作，防止温度过高损坏变压器本体100或造成意外事故。

对此，通过第一温度触发模块310设置有第一温度阈值单元311以及第二温度阈值单元312，当变压绕组110的工作温度超过第一温度阈值单元311预设的温度阈值时，第一温度阈值单元311产生高温警报信号传输至外部设备，而当变压绕组110的工作温度超过第二温度阈值单元312预设的温度阈值时，第二温度阈值单元312产生超温跳闸信号传输至外部设备。类似地，第二温度触发模块320设置有第三温度阈值单元321以及第四温度阈值单元322，当变压绕组110的工作温度超过第三温度阈值单元321预设的温度阈值时，第三温度阈值单元321产生高温警报信号传输至外部设备，当变压绕组110的工作温度超过第四温度阈值单元322预设的温度阈值时，第三温度阈值单元321产生超温跳闸信号传输至外部设备。以此结构，使得第一温度触发模块310以及第二温度触发模块320，两者均设置有两个温度阈值，以能够根据变压绕组110的温度产生高温警报信号和超温跳闸信号，满足使用的需求。

参照图4，在本发明的一些实施例中，第一温度阈值单元311与第三温度阈值单元321并联，第二温度阈值单元312与第四温度阈值单元322并联。

通过第一温度阈值单元311与第三温度阈值单元321并联，在两者其中之一故障时，仍然能够正常产生高温警报信号，并且第二温度阈值单元312与第四温度阈值单元322并联，在两者其中之一故障时，仍然能够产生超温跳闸信号。以此结构，实现双重保护的效果，同时采用并联结构，外部设备的连接端口无需更改，使用更加方便。

参照图2和图3，在本发明的一些实施例中，第一温度触发模块310为温度控制器，第二温度触发模块320为温度继电器。

第一温度触发模块310为温度控制器，与传统结构类似，并且温度控制器的性能较强，能够实现多种功能，有利于满足使用需求。第二温度触发模块320为温度继电器，温度继电器具有体积小、成本低的优点。

第一温度阈值单元311以及第二温度阈值单元312可以是设置在温度控制器内的比较电路的实施方式，通过比较温度检测件210根据温度产生的温度信号电压和基准电压，进而在超过基准电压值时输出高温警报信号或超温跳闸信号。温度控制器一般包括有单片机或嵌入式处理器等处理单元，第一温度阈值单元311以及第二温度阈值单元312亦可以是处理单元中的一段判断程序，当温度检测件210检测的温度高于预设阈值时，产生高温警报信号或超温跳闸信号。

第三温度阈值单元321以及第四温度阈值单元322可以是包括设置在温度继电器中的比较电路、线圈以及触点的实施方式，比较电路对比温度检测件210产生的温度信号电压和基准电压，进而驱使线圈吸合或断开触点，进而产生高温警报信号或超温跳闸信号。第三温度阈值单元321以及第四温度阈值单元322亦可以是包括处理单元以及、线圈和触点的实施方式，处理单元储存有温度判断程序能够根据温度检测件210产生的温度信号电压大小，驱使线圈吸合或断开触点，进而产生高温警报信号或超温跳闸信号。

在某些具体实施例中，温度控制器、温度继电器自身设置有温度传感器，即温度检测件210与温度控制器集成在同一设备或装置上，或者温度检测件210与温度继电器集成在同一设备或装置上。

参考图2，在本发明的一些实施例中，还包括设置在变压器本体100上的冷却模块，温度控制器与冷却模块电性连接。

为了变压器本体100能够更加稳定地工作，通过设置有冷却模块对变压器本体100进行辅助散热，有利于加快排出变压器本体100工作时产生的热量，降低变压器本体100的工作温度，令变压器本体100工作更加稳定。温度控制器根据变压器本体100的工作温度控制冷却模块，在变压器本体100工作温度较低时，控制冷却模块低功率工作或停止工作，以节约电能，而随着变压器本体100的工作温度上升，增大冷却模块的工作功率，以提高冷却效果，在产生高温警报信号时，冷却模块全功率工作。

冷却模块可以是包括风扇、抽风机等器件的实施方式。

参照图5，根据本发明的第二方面实施例的电力系统，包括上述的具有双重温度保护功能的变压器组件，还包括驱动设备400以及负载设备500，驱动设备400与变压器本体100的输入端连接，变压器本体100的输出端与负载设备500连接，温度触发模块300均与驱动设备400电性连接。

驱动设备400驱使变压器本体100工作，在变压器本体100的工作温度过高时，温度触发模块300能够产生触发信号至驱动设备400，以使得驱动设备400能够调整变压器本体100的工作状态，进而降低变压器本体100的工作温度，或者驱动设备400控制变压器本体100停止工作，避免变压器本体100因工作温度过高而损坏或导致意外情况发生。通过设置有至少两个温度触发模块300，以能够在其中一个温度触发模块故障时，亦能够正常实现变压器温度保护功能，实现双重或多重温度保护的效果，提高可靠性和安全性。

驱动设备400可以为高压柜等设备或装置。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。