1 引言

　　變壓器的絕緣老化，主要是由于溫度、濕度、氧化和油中分解的劣化物質的影響所致。但老化的速度主要由溫度決定，絕緣的工作溫度愈高，化學反應進行的愈快，絕緣的機械強度和電氣強度喪失的愈快，絕緣老化速度愈快，變壓器使用年限也愈短。實際上繞組溫度受負荷波動和氣溫變化的影響，變化范圍很大。因此，對變壓器的溫度進行實時采集，使其維持在一定的范圍內，對變壓器的壽命有重要的意義。

　　在線監測變壓器油溫對早期診斷變壓器故障十分重要，但是因變壓器結構復雜，影響其安全運行的因素較多，使得在線監測的難度很大。油溫測量過去一般是采用間接的模擬測量方法，準確性差，而且不及時。文中針對以上問題，提出了采用鉑電阻作為變壓器油溫測量的傳感器，MSP430F449單片機為核心處理器件，實現對變壓器油溫測量，采用光纖實現與上位機之間的通信，在上位機運行油溫監控軟件，實時的監測變壓器油溫。該電力變壓器油溫測量系統代替直接輸入變壓器溫度控制器去控制電力變壓器冷卻系統，具有方便實時在線檢測、集中控制等特點。

　　2 變壓器散熱原理分析

　　變壓器在運行時產生的損耗以熱的形式通過油、油箱壁和散熱器散發到周圍的空氣中。熱量的散發通過導熱、對流和輻射三種形式。從繞組和鐵心的內部到其表面熱量主要靠導熱形式散發，從繞組和鐵心表面到變壓器油中熱量主要靠對流的形式散發。散發到變壓器油中的熱量使油箱中的變壓器油溫度上升、密度下降、產生熱浮力，而變壓器油在熱浮力的推動下，從油箱上部進人連接油管，通過油管進人散熱器。變壓器油在散熱器中經過和外面空氣的熱交換，使散熱器中的變壓器油溫度降低，從油箱下部進人連接油管，通過油管重新進入變壓器油箱，形成自然循環。變壓器的散熱量可由式(1)確定： 

公式

　　式中，Ql為單位熱負荷；Q為變壓器的損耗；F變壓器的總散熱面積；C1與變壓器性本身參數有關的常數；ty即變壓器溫升。

　　3 系統硬件設計

　　電力變壓器運行中，對其油溫的測量是維護電力變壓器安全運行的基礎和關鍵。電力變壓器冷卻系統的投退和超溫報警等都由其安裝的溫度控制器來實現。

　　本變壓器油溫測量系統以MSP430F449為主控制器件，它是TI公司生產的16位超低功耗特性的功能強大的單片機。MSP430單片機內部具有高、中、低速多個時鐘源，可以靈活的配置給各模塊使用以及工作于多種低功耗模式，大大降低控制電路的功耗提高整體效率。首先，電力變壓器油溫經過傳感器和信號調理電路采集放大為適合A／D轉換的電壓值。然后，A／D轉換器對模擬信號進行采樣并轉換位數字信號后經MSP430作預處理。 該監測系統通過MAX3221電平轉換電路采用光纖實現與PC機的串行通信，PC機實現對溫濕度值的進一步分析和對系統的控制。利用光纖收發模塊構建的光纖通信系統完成數據的遠程傳輸，借助MSP430單片機和主機(上位機)之間的串行通信完成人機交互監測，系統框圖