[發(fā)明專利]一種變壓器殼體內(nèi)故障的在線檢測裝置和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110631824.9
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113376461A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鵬飛;趙建明;于剛;干強(qiáng);吳華豐;李浩丹;杜慶賢;程佳路
• 申請（專利權(quán)）人: 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司大理局
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01H1/00;G08C23/02;H02N11/00
• 代理公司: 北京君慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11716
• 代理人: 董延麗

本申請?zhí)峁┝艘环N變壓器殼體內(nèi)故障的在線檢測裝置和方法，該裝置包括：制冷片，安裝在變壓器的殼體外側(cè)，用于降低該殼體的溫度，與變壓器內(nèi)的絕緣油形成溫度差；溫差發(fā)電單元，安裝在變壓器的殼體內(nèi)側(cè)，與制冷片的位置相對，用于產(chǎn)生并輸出溫差電壓；振動傳感器，安裝在變壓器內(nèi)部，與溫差發(fā)電單元相連，以通過該溫差發(fā)電單元供電，該振動傳感器用于檢測變壓器內(nèi)的振動情況；超聲波透傳模塊，用于將變壓器內(nèi)的振動情況發(fā)送給位于該變壓器外的終端。本申請的裝置結(jié)構(gòu)簡單，方法操作方便，無需外部供電，減小了變壓器運(yùn)行的安全隱患，實(shí)現(xiàn)了變壓器殼體內(nèi)故障的在線檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及測量裝備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變壓器殼體內(nèi)故障的在線檢測裝置和方法。

背景技術(shù)

變壓器是電力系統(tǒng)運(yùn)行中的一種重要設(shè)備，一旦發(fā)生故障對工廠的生產(chǎn)運(yùn)行和居民日常生活造成較大影響，需要消耗設(shè)備維修人員大量的維修時間和物料，因此對變壓器工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測對電力系統(tǒng)的運(yùn)行具有重要意義。

變壓器在長期運(yùn)行過程中，繞組和鐵芯會逐步發(fā)生變形或松動，會造成絕緣磨損、線圈變形等故障，甚至使變壓器無法工作或者損壞。繞組和鐵芯的變化主要集中在振動的變化，當(dāng)前市面上采用的對變壓器鐵心及繞組狀態(tài)的檢測也僅在變壓器故障停運(yùn)后的故障檢修中進(jìn)行，是一種故障發(fā)生后的被動防御模式，都必須停電檢測，屬于離線式檢測，無法實(shí)現(xiàn)變壓器繞組振動的在線監(jiān)測功能。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本申請?zhí)岢隽艘环N變壓器殼體內(nèi)故障的在線檢測裝置和方法。

本申請所采用的技術(shù)方案為：

第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N變壓器殼體內(nèi)故障的在線檢測裝置，包括：制冷片，安裝在所述變壓器的殼體外側(cè)，用于降低所述殼體的溫度，與所述變壓器內(nèi)的絕緣油形成溫度差；溫差發(fā)電單元，安裝在所述變壓器的殼體內(nèi)側(cè)，與所述制冷片的位置相對，用于產(chǎn)生并輸出溫差電壓；振動傳感器，安裝在所述變壓器內(nèi)部，與所述溫差發(fā)電單元相連，以通過所述溫差發(fā)電單元供電，所述振動傳感器用于檢測所述變壓器內(nèi)的振動情況；超聲波透傳模塊，用于將所述變壓器內(nèi)的振動情況發(fā)送給位于所述變壓器外的終端。

在一個示例中，所述溫差發(fā)電單元包括：第一導(dǎo)電金屬組，包含同一方向放置的若干第一導(dǎo)電金屬；第二導(dǎo)電金屬組，與所述第一導(dǎo)電金屬組位置相對，包含若干同一方向放置的若干第二導(dǎo)電金屬；所述第二導(dǎo)電金屬組的首個導(dǎo)電金屬、末尾導(dǎo)電金屬與所述振動傳感器相連，以通過所述溫差發(fā)電單元為所述振動傳感器供電；第一導(dǎo)熱陶瓷，設(shè)置在所述絕緣油中，與所述第一導(dǎo)電金屬組的表面相貼，用于將所述絕緣油的熱量傳遞給所述第一導(dǎo)電金屬組；第二導(dǎo)熱陶瓷，與所述制冷片的位置相對且固定在所述變壓器殼體內(nèi)側(cè)表面，用于將所述變壓器殼體的熱量傳遞給所述第二導(dǎo)電金屬組；半導(dǎo)體材料，安裝在所述第一導(dǎo)電金屬組與所述第二導(dǎo)電金屬組之間，用于根據(jù)所述第一導(dǎo)電金屬組與所述第二導(dǎo)電金屬組之間溫度差產(chǎn)生所述溫差電壓。

在一個示例中，所述裝置包括數(shù)據(jù)處理模塊；所述振動傳感器位于所述絕緣油中，用于將采集到的振動信號轉(zhuǎn)換為模擬電信號，并將所述模擬電信號發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理模塊。

在一個示例中，所述裝置還包括：所述數(shù)據(jù)處理模塊與所述第二導(dǎo)電金屬組的所述首個導(dǎo)電金屬、所述末尾導(dǎo)電金屬相連，以通過所述溫差發(fā)電單元為所述數(shù)據(jù)處理模塊供電；所述數(shù)據(jù)處理模塊與所述振動傳感器連接，用于將接收到的所述模擬電信號轉(zhuǎn)換為脈沖信號，并將所述脈沖信號發(fā)送給所述超聲波透傳模塊。

在一個示例中，所述超聲波透傳模塊包括超聲波發(fā)射模塊和超聲波接收模塊；所述超聲波發(fā)射模塊與所述第二導(dǎo)電金屬組的所述首個導(dǎo)電金屬、所述末尾導(dǎo)電金屬相連，以通過所述溫差發(fā)電單元為所述數(shù)據(jù)處理模塊供電；所述超聲波發(fā)射模塊與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接，安裝在所述變壓器的殼體內(nèi)側(cè)，用于將所述脈沖信號發(fā)送給位于所述殼體外側(cè)的所述超聲波接收模塊；所述超聲波接收模塊，安裝在所述變壓器的殼體外側(cè)，由外部電源供電，用于將所述脈沖信號解碼轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將所述數(shù)字信號發(fā)送給終端。