[發明專利]一種變壓器套管監測系統

在審

• 申請號: 202010183293.7
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111307218A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 謝凱;陶亞光;呂中賓;魏建林;任鵬亮;宋高麗;陳釗;楊曉輝;張博;馬倫;伍川;葉中飛;王超;劉光輝;李夢麗
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院;國網河南省電力公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01L5/166;G01L1/24;G01L1/26
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司 41132
• 代理人: 張超麗

本發明公開了一種變壓器套管監測系統，測試系統包括傳感單元、解調單元和監測單元。傳感單元包括與變壓器套管連接的光纖光柵三維拉力傳感器以獲取光纖光柵三維拉力傳感器的電光信號；解調單元配置成處理電光信號得到數字信號；監測單元配置成接收數字信號以對變壓器套管的狀態進行分析預警；其中，數字信號包括溫度參數、拉力參數和頻率參數。本發明提供的變壓器套管監測系統，由于采用同時拉力傳感器和溫度傳感器進行檢測，可以長時間監測變壓器套管的工作狀態，且測量數據準確。該變壓器套管監測系統還設置有報警單元，根據監測單元的監測結果，進行報警，及時發現變壓器套管工作狀態的問題，進行維護和維修，避免出現較大的故障問題和損失。

技術領域

本發明涉及電力領域和光纖傳感領域，具體為一種變壓器套管監測系統。

背景技術

變壓器是輸電線路中較為重要的變壓設備，變壓器的套管在運行中需要承受較大的拉力，有的還要同時保證電氣方面接觸良好。特高壓變電站變壓器套管端部接線金具由于設計不合理、套管端部接線柱蓋板強度不足、密封設計存在薄弱環節等問題，導致套管頂部接線柱的橫向受力超過設計值，長期作用下導致套管端部變形后密封失效后進水，最終導致主變發生匝間短路障。現有技術中，分析套管端部接線金具受力情況，目前主要采用仿真分析的方法，但仿真分析需設定多個假設條件，不能充分反映實際受力情況，并且不能得到實驗數據驗證，指導改造存在較大風險，因而需要開展實物試驗，為優化設計提供依據。由于套管端部接線金具形狀特殊，目前未有很好的測試方法及裝置，大多是直接人工操作使用傳感器進行檢測，因此開展實物拉力試驗困難，無法實時采集拉力信息。

申請號為200820054261.1的實用新型公開了一種變壓器高壓套管及低壓端子板試壓試溫裝置，在支架上設有油箱，在油箱上設有能安裝變壓器高壓套管的高壓連接體和能安裝變壓器低壓側端子板的低壓連接體，在油箱上還設有上下通氣孔和觀察孔、加熱裝置和溫度傳感器,在所述的支架上設有控制箱，控制箱與加熱裝置和溫度傳感器電連接。該實用新型可以對變壓器高壓套管進行密封和高溫試驗，但不能檢測套管端部金具的拉力參數。申請號為201620904371.7實用新型公布了一種變壓器高壓套管端部一字型金具三維拉力傳感器，包括框體結構、應變傳感器布置位置、電源，在框體四周孔洞里布置應變片實現對變電站變壓器套管的三維拉力測試。該使用新型采用的是應變傳感器，無法克服應變傳感器的缺點，不能在實際的變電站運行環境中進行長時間持續穩定的測量，且使用的應變片數量較多，布置繁瑣，還是無法對變電站變壓器套管的實際工作條件下的三維拉力進行測試。

發明內容

鑒于上述狀況，有必要提供一種在高電壓環境中穩定監測的變壓器套管監測系統以解決上述問題。

本發明的一個目的是提供一種長時間實時、準確監測的變壓器套管監測系統。

本發明的另一個目的是提供一種可以實時報警的變壓器套管監測系統。

本發明提供了一種變壓器套管監測系統，測試系統包括：

傳感單元，包括與變壓器套管連接的光纖光柵三維拉力傳感器以獲取光纖光柵三維拉力傳感器的電光信號；

解調單元，配置成處理電光信號得到數字信號；及

監測單元，配置成接收數字信號以對變壓器套管的狀態進行分析預警；其中，

數字信號包括溫度參數、拉力參數和頻率參數。

優選地，監測單元包括拉力模塊、溫度模塊和舞動模塊；

拉力模塊配置成利用拉力參數對光纖光柵三維拉力傳感器進行監測；

溫度模塊配置成利用溫度參數對光纖光柵三維拉力傳感器進行監測；

舞動模塊配置成利用頻率參數對光纖光柵三維拉力傳感器進行監測。

優選地，頻率參數通過拉力參數經過傅里葉變換處理得到。