[發明專利]主變油枕及油位監測系統、故障判定方法

在審

• 申請號: 202210738518.X
• 申請日: 2022-06-28
• 公開（公告）號: CN114812696A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 汪曉華;唐劍;吳曉暉;林亮;降春雷;胡夢琪;王鵬;王曉東;唐琳凱;劉金平;唐銘;劉仁和;張欣;饒俊星;劉慶宇;萬遠新;袁旦
• 申請（專利權）人: 成都佳信電氣工程技術有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01F23/00;H01F27/40
• 代理公司: 成都熠邦鼎立專利代理有限公司 51263
• 代理人: 殷桂亭

本發明公開一種主變油枕及油位監測系統、故障判定方法，包括油枕壓強監測裝置、主變油溫監測裝置、油位計示值監測裝置、標準油位監測以及監測系統主機，監測系統主機用于接收油枕壓強監測裝置、主變油溫監測裝置、油位計示值監測裝置的輸出數據及標準油溫油位數據。本發明實現變壓器油枕及油位的在線監測。本發明是基于主變油溫、油枕壓強、油枕油位示值以及標準油位聯合分析的電力變壓器油枕及油位在線監測解決方案，能夠實現主變油枕的在線檢測及故障判斷。

技術領域

本發明涉及輸配電領域，尤其涉及一種主變油枕及油位監測系統、故障判定方法。

背景技術

油枕是廣泛用于電力變壓器的一種重要儲油裝置。當變壓器油的體積隨溫度變化而膨脹或收縮時，油枕起著調節油量，保證變壓器油箱始終充滿油的作用，同時，油枕可以隔絕絕緣油與空氣的直接接觸，防止絕緣油受潮，減緩絕緣油的劣化速度。因此，油枕的良好運行狀態對變壓器的安全穩定運行至關重要。

然而，油枕的運行缺陷并不鮮見。根據運行經驗，油枕的故障現象主要包括油位計故障導致的假油位、膠囊故障導致的絕緣油受潮和假油位、呼吸器堵塞導致的油枕內部承壓增大和假油位以及油枕進氣導致的絕緣油受潮和假油位等幾個方面，這些問題若無法及時監測和處理，都將給變壓器安全運行帶來很多不確定因素，嚴重時將引發安全事故。

據調研，油枕的運行狀態長期以來缺乏有效管控。目前除油位指示外，油枕幾乎無額外的有效應用的狀態監測手段，又由于當前油枕油位計故障易發、機械表計無法在線監測和預警以及僅僅通過油位指示無法識別油枕內部諸如膠囊破損、氣路堵塞、頂部聚氣等問題，單純油位指示已無法有效滿足油枕日常運維和管理的需求，因此，油枕運行狀態監測的意義非常顯著。

發明內容

本發明旨在提供一種主變油枕及油位監測裝置及故障判別方法，是基于主變油溫、油枕壓強、油枕油位示值以及標準油位的聯合分析的電力變壓器油枕及油位在線監測解決方案，能夠實現主變油枕的在線檢測及故障判斷。

實際和研究中發現：不論膠囊式油枕、隔膜式油枕或波紋式油枕，其內部壓強均會隨油枕運行狀態變化而變化。其模型簡化如下：

P(T)= P₁(T)+ P₂(T)+ P₃(T)

其中，P(T)為油枕的內部壓力，P₁(T)為油枕內部壓力平衡時的油柱壓力，P₂(T)為油枕內部壓力平衡時的膠囊或膨脹器與油面間的彈性作用力引起的壓力，P₃(T)為油枕異常集氣情況下由氣體所產生的壓力。

各部分壓力均受主變油溫影響，且相互作用、耦合，最后達到壓力平衡。因而，壓強可以反映油枕的綜合運行狀態。

為達到上述目的，本發明是采用以下技術方案實現的：

主變油枕及油位監測系統，包括油枕壓強監測裝置、主變油溫監測裝置、油位計示值監測裝置、標準油位監測模塊以及監測系統主機，監測系統主機用于接收油枕壓強監測裝置、主變油溫監測裝置、油位計示值監測裝置的輸出數據以及標準油溫油位數據。

優選的，所述油枕壓強監測裝置包括與主變油枕的放油口連通的壓力傳感器，所述壓力傳感器有線和/或無線連接監測系統主機。

進一步優選的，壓力傳感器連通三通閥的一個出口，所述三通閥的進口連通排油閥門的一端，所述排油閥門的另一端連接主變油枕的放油口。

進一步的，所述三通閥的另一個出口上設置截止閥。

優選的，所述主變油溫監測裝置包括鉗形直流電流探頭、RS485采集終端或者電壓監測模塊；

所述鉗形直流電流探頭有兩個，分別加裝在主變頂層油溫變送器、繞組油溫變送器的標準4～20mA電流輸出回路上；

所述RS485采集終端加裝在主變頂層油溫變器、繞組油溫變送器RS485輸出回路上；