[發明專利]光電式非接觸電力變壓器油枕油位監測裝置及方法

在審

• 申請號: 202110089763.8
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112747804A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 王軍;趙鯤;江傳賓;李香華;葉濤
• 申請（專利權）人: 中國長江電力股份有限公司
• 主分類號: G01F23/292
• 分類號: G01F23/292
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

一種光電式非接觸電力變壓器油枕油位監測裝置及方法，通過膠囊與膠囊法蘭連接密封，激光測距傳感器與膠囊法蘭連接，激光感應頭位于膠囊內，排氣管與膠囊聯通，膠囊位于油枕內自由懸浮，當油枕油位發生變化時膠囊排氣或進氣，膠囊底部與膠囊法蘭之間的距離發生變化，通過激光測距傳感器將測得的該變化數據實時傳輸至監控系統。本發明克服了原傳統油枕表計測量油位不能達到實時監測，測量數據誤差大，不能自動診斷和判斷故障的問題，具有結構簡單，在不與變壓器油直接接觸的情況下測量油位，測量數據真實可靠，實時監測，自動診斷或判斷故障，操作簡單方便的特點。

技術領域

本發明屬于變壓器監測技術領域，涉及一種光電式非接觸電力變壓器油枕油位監測裝置及方法。

背景技術

電力系統的高壓及超高壓電力變壓器都是油浸式變壓器，變壓器絕緣油具有散熱及絕緣的重要作用，絕緣油發生大量泄漏或油枕膠囊破裂會導致變壓器鐵心線圈暴露在空氣中或絕緣油受潮等，將造成電力變壓器絕緣損壞、燃燒爆炸等嚴重后果。通過監視與變壓器本體相連油枕的油位變化是判斷變壓器油量是否漏油及是否存在內部故障的重要手段，也是電力變壓器日常巡檢和檢修工作的主要內容之一。

現有的變壓器油位是通過油枕內浮子帶動外部機械指針式表計進行指示，其缺點是：

機械式油位表計僅能指示相對油位高度，現場依靠目測觀察，沒有數據輸出，不能接入智能化監控系統，無法實現變壓器油位實時監控；

機械式油位表精度低，不能精確量化反映變壓器油枕的油位變化，不利于實現變壓器緩慢漏油、油枕膠囊破裂等異常狀態的早期監測；

由于高壓電力變壓器故障發展迅速，而變壓器油位受運維人員巡檢周期限制，不能及時發現設備異常，實際無法起到提前預控設備重大缺陷的作用；

浮子與油位指示表計必須安裝于油枕油箱底部，通過開孔將機械動作傳導到指示表計，在長期運行后易發生密封老化、變壓器絕緣油泄漏；

浮子容易被油枕柔性的膠囊裹住，導致無法上下浮動，造成油位指示失真；

浮子長期運行，易發生連桿斷裂、浮子漏油失去浮力，造成表計不能正常指示油位，或刺破膠囊造成絕緣油受潮的風險；

機械式油位表須安裝在高于變壓器的油枕上，大型電力變壓器上距離地面5-6米以上，運行人員巡檢時，通過目視難以準確讀出精確度數，無法與歷史同期運行情況進行精確量化比較。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種光電式非接觸電力變壓器油枕油位監測裝置及方法，結構簡潔可靠，采用膠囊與膠囊法蘭連接密封，激光測距傳感器與膠囊法蘭連接，激光感應頭位于膠囊內，排氣管與膠囊聯通，膠囊位于油枕內自由懸浮，當油枕油位發生變化時膠囊排氣或進氣，膠囊底部與膠囊法蘭之間的距離發生變化，激光測距傳感器將測得的該變化數據實時傳輸至監控系統，在不與變壓器油直接接觸的情況下測量油位，測量數據真實可靠，可進行連續實時監測，操作簡單方便。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種光電式非接觸電力變壓器油枕油位監測裝置，它包括與膠囊法蘭連接的激光測距傳感器和排氣管，以及與膠囊法蘭連接的膠囊，排氣管與膠囊連通，膠囊內充滿空氣，激光測距傳感器的激光感應頭位于膠囊內，激光感應頭發出的激光豎直朝向膠囊的底部；當膠囊排氣或進氣時，激光測距傳感器測量膠囊底部的高度變化，并將數據傳輸至監控系統。

所述膠囊位于油枕內，自由漂浮于油面上，膠囊法蘭與油枕法蘭配合密封。

所述油枕內的油溫發生變化時，膠囊內的空氣從排氣管排出或吸入，膠囊底部與膠囊法蘭之間的距離發生變化。

所述膠囊底部至膠囊法蘭下側面的高度為H，油枕內的油面高度為X，油枕腔體底部至膠囊法蘭下側面的距離為D，則X=D-H，當X發生變化時，則H相應發生變化，隨即被激光測距傳感器所測得。

所述激光測距傳感器通過有線或無線將數據傳輸給監控系統。