無線測溫傳感器在變壓器中的應用

  隨著國家電力行業規模的快速發展，用電需求量也在持續上升，電力變壓器不斷在向大容量、高電壓方向發展。變壓器作為電力系統中的重要電力設備，運行的安全可靠性將會對電網的供電質量產生直接影響。電力變壓器故障主要有熱性故障和電性故障，其中過熱故障占總故障臺數的63%左右。因此，實施對變壓器溫度在線監測對保證變壓器的安全穩定運行具有重要意義。

  從總體上看，可將當前的測溫方式分為定期檢測和實時在線測溫兩種。其中，定期檢測的方式主要有紅外檢測儀方式和通過預防性試驗的停電測溫方式兩種，這兩種方式均存在測溫工作量大、效率低、不能實時檢測溫度的問題。

從取電方式上看，可將在線測溫方式主要分為有源測溫和無源測溫兩種。其中：有源測溫方式有紅外攝像頭測溫方式，利用紅外成像原理進行溫度的實時檢測，但成本非常高；無源測溫傳感器主要有鉑熱電阻溫度傳感器、光纖測溫傳感器、聲表面波測溫傳感器和感應取電測溫傳感器等。

  針對這些問題，采用無源無線技術，實現變壓器溫度在線監測，可以及時發現變壓器溫度異常情況，防止變壓器事故的發生。

無源無線測溫裝置由溫度傳感器、信號調理及隔離模塊、數據處理模塊、無線發射器、無線接收器以及能量管理電路、散熱器以及熱電發生器等模塊構成。

  該裝置的熱電發生器各有一冷端和熱端，散熱器被設置在冷端的一側，并與該冷端直接進行熱傳導，安裝部位位于熱端的一側，并與該熱端直接進行熱傳導。在熱電發生器冷端和熱端溫度差達到一定程度后，熱電發生器將熱量轉化為電能，經過后續電路的處理后給本裝置自身供電。

  能量管理電路主要由升壓電路、起動電路和穩壓電路三部分組成。升壓電路負責將熱電發生器輸出的較低電壓升高，并存儲在電容或充電電池中；起動電路控制能量的輸出，當儲能器件的電壓升至高電壓閥值時，起動電路控制打開后級電路，能量流向后級，供后續電路使用，當儲能器件的電壓降至低電壓閥值時，起動電路控制關斷后級電路，儲能器件繼續儲能，周而復始地工作。

  數據處理模塊通過控制溫度傳感器定時采集測溫數據，并通過信號調理及隔離模塊將模擬信號轉化成數字信號，并提供給數據處理模塊進行處理，數據處理模塊將處理過的數據通過無線發射器發出，由溫度監測系統中的另一模塊無線接收器接收，并上傳PC、App和大屏幕顯示。