无线测温传感器在变压器中的应用

  随着国家电力行业规模的快速发展，用电需求量也在持续上升，电力变压器不断在向大容量、高电压方向发展。变压器作为电力系统中的重要电力设备，运行的安全可靠性将会对电网的供电质量产生直接影响。电力变压器故障主要有热性故障和电性故障，其中过热故障占总故障台数的63%左右。因此，实施对变压器温度在线监测对保证变压器的安全稳定运行具有重要意义。

  从总体上看，可将当前的测温方式分为定期检测和实时在线测温两种。其中，定期检测的方式主要有红外检测仪方式和通过预防性试验的停电测温方式两种，这两种方式均存在测温工作量大、效率低、不能实时检测温度的问题。

从取电方式上看，可将在线测温方式主要分为有源测温和无源测温两种。其中：有源测温方式有红外摄像头测温方式，利用红外成像原理进行温度的实时检测，但成本非常高；无源测温传感器主要有铂热电阻温度传感器、光纤测温传感器、声表面波测温传感器和感应取电测温传感器等。

  针对这些问题，采用无源无线技术，实现变压器温度在线监测，可以及时发现变压器温度异常情况，防止变压器事故的发生。

无源无线测温装置由温度传感器、信号调理及隔离模块、数据处理模块、无线发射器、无线接收器以及能量管理电路、散热器以及热电发生器等模块构成。

  该装置的热电发生器各有一冷端和热端，散热器被设置在冷端的一侧，并与该冷端直接进行热传导，安装部位位于热端的一侧，并与该热端直接进行热传导。在热电发生器冷端和热端温度差达到一定程度后，热电发生器将热量转化为电能，经过后续电路的处理后给本装置自身供电。

  能量管理电路主要由升压电路、起动电路和稳压电路三部分组成。升压电路负责将热电发生器输出的较低电压升高，并存储在电容或充电电池中；起动电路控制能量的输出，当储能器件的电压升至高电压阀值时，起动电路控制打开后级电路，能量流向后级，供后续电路使用，当储能器件的电压降至低电压阀值时，起动电路控制关断后级电路，储能器件继续储能，周而复始地工作。

  数据处理模块通过控制温度传感器定时采集测温数据，并通过信号调理及隔离模块将模拟信号转化成数字信号，并提供给数据处理模块进行处理，数据处理模块将处理过的数据通过无线发射器发出，由温度监测系统中的另一模块无线接收器接收，并上传PC、App和大屏幕显示。