[发明专利]一种SF6变压器故障预警装置及其运用方法

说明书

技术领域

本发明涉及SF₆变压器的故障预警检测方法领域，特别是一种SF₆变压器故障预警装置及其运用方法。

背景技术

SF₆变压器在运行中由于电流和磁场作用，其内部绕组和铁芯会产生大量热量，需通过其内部充注的SF₆气体来冷却，以保持温度平衡，当变压器过负荷或变压器绕组、铁芯发生电路和磁路上故障时，变压器内的绕组和铁芯都会发生异常升温现象，过负荷越多，或故障越严重，则异常升温越厉害。由于变压器内部存在高电压，一般直接接触的测温探头难以直接与绕组和铁芯接触进行在线的准确测温，传统变压器绕组、铁芯测温只能通过间接测温，如测量变压器内部的油温、测量SF₆气体温度来估算绕组温度，这些都存在严重的滞后和不准确情况，传统变压器当检测到油温或SF₆气体温度超过设置值时，再发出预警信号，警示工作人员采取措施，有时由于变压器绕组、铁芯发生突发性严重过热故障，急剧升温，但温度传导到变压器油或SF₆气体介质中被检测的时间严重滞后，导致变压器事故扩大，甚至造成变压器烧毁、爆炸的恶性电网事故。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种SF₆变压器故障预警装置及其运用方法，通过红外测温探头采用非接触方式完成连续准确的测温工作，对SF₆变压器内部的过热故障进行准确的在线自动预警，并全程跟踪，严密监视故障发展，保证变压器安全运行的目的，与传统SF₆变压器测温预警装置相比，有着保障安全、经济、可靠运行的巨大优势。

本发明采用以下方案实现：一种SF₆变压器故障预警装置，包括一SF₆变压器本体、一测温传感系统以及安装于远方控制室内的一控制模块与一报警器；所述SF₆变压器本体内包括变压器绕组与变压器铁芯；所述测温传感系统安装于所述SF₆变压器本体上，用以对所述SF₆变压器本体内的变压器绕组与变压器铁芯进行非接触式的连续扫描测温；所述测温传感系统还与所述控制模块的输入端相连，用以将检测到的温度信号传输至所述控制模块；所述控制模块的输出端与所述报警器相连。

进一步地，所述测温传感系统包括安装在所述SF₆变压器本体外壁上的测温传感器、伸入所述SF₆变压器本体内并安装在所述SF₆变压器本体内壁上的红外测温探头以及传输信号的光纤电缆；所述红外测温探头的发射端发出的红外射线对所述SF₆变压器本体内的变压器绕组和变压器铁芯进行非接触的连续扫描测温，所述红外测温探头的另一端电性连接于所述测温传感器的输入端，用以将检测到的温度信号传输至所述测温传感器；所述测温传感器用以将所述红外测温探头传输来的温度信号放大，所述测温传感器的输出端通过所述光纤电缆连接连接至所述控制模块的输入端，用以将放大的温度信号传输至所述控制模块。

进一步地，所述的红外测温探头还连接有一探头转动驱动装置，用以驱动所述红外测温探头按固定速率转动，在有效范围对所述SF₆变压器本体内的绕组和铁芯进行红外扫描测温。

进一步地，所述控制模块将检测到的变压器绕组和变压器铁芯的不同的温度值判断变压器的故障严重程度并进行控制报警器发出不同的报警信号，所述不同的温度值包括正常工作温度范围值、轻微过热温度值、中度过热温度值以及严重过热温度值；所述控制模块还根据红外射线在穿透SF₆气体与穿透空气之间不同的反射率和衰减进行修正，用以确保检测到的温度值准确。

进一步地，所述控制模块为PLC或微机控制芯片。

进一步地，所述报警器电性连接于所述控制模块的输出端，所述报警器根据所述控制模块发出的指令，发出不同形式的预警，预警形式包括声光报警与预警警示声。

进一步地，所述SF₆变压器本体内部充注有SF₆气体，用以冷却所述SF₆变压器本体内的变压器绕组和变压器铁芯。

本发明还采用以下方法实现：一种SF₆变压器故障预警装置的运用方法，包括以下步骤：