[发明专利]一种油浸式变压器本体油位异常检测方法及系统

说明书

本发明公开一种油浸式变压器本体油位异常检测方法及系统，包括变压器在30％～70％的油位范围内油位随油温的变化呈线性关系，通过读数直接获取变压器实际油位值及实际油温值；在某一油温值下，设定油位值的波动范围值和油温值的误差值，通过线性关系运算得出油位的上限值和下限值；若油位值非处于上限值和下限值形成的范围数值内，则输出油位存在异常信号。本发明通过对变压器对变压器油位、油温曲线进行拟合，计算变压器油位上限值、下限值，将实际油位与上限值、下限值比较，实现对变压器油位异常故障的检测，并将实际油位周期采样与下限值比较，进一步判断变压器本体漏油故障，实现故障早期预警，有助于实时监测变压器内部油位变化。

技术领域

本发明涉及变压器油位检测技术领域，尤其涉及一种油浸式变压器本体油位异常检测方法及系统。

背景技术

油浸式变压器，是以绝缘油作为变压器主要绝缘手段，并依靠油作冷却介质，如油浸自冷，油浸风冷，油浸水冷及强迫油循环等。长期渗漏油或大量跑油、检修放油后未及时补充、气温过低而油枕储油量不足等情况，会造成变压器油面过低或严重缺油。此外，油标管堵塞、指针式油位计卡针、防爆管通气孔堵塞、呼吸器堵塞、隔膜或胶囊下面聚集有气体、隔膜或胶囊破裂等情况，也会造成变压器出现假油位。变压器油油面低到一定程度时，可能会造成轻瓦斯保护误动作；严重缺油时，会使内部绕组暴露，使其绝缘降低，可能会造成绝缘破坏和击穿事故；变压器处于停用状态时.缺少变压器油严重会使内部绕组暴露，使绕组容易受潮，绝缘下降。因此，在变压器运行过程中需要监视本体油位表读数变化趋势，以及时发现变压器油位异常的缺陷。但是，变压器本体油位读数会随着油温变化而变化，油位随着油温的变化使得对油位异常的判断变得困难。

变压器油位可用以下公式计算：

式中，ΔV为因温度变化而引起的油的体积变化；G是变压器油的质量；ρ是20℃变压器油的密度，0.88kg/dm3；γ为温度膨胀系数，0.78×10-3K-1；ΔT为变压器油温变化值，℃。

对于油枕为水平放置的圆柱形油罐，油位表指示为油枕内的液位比例，即液位占油枕直径的百分比。以V20℃为基准，当变压器本体内油体积膨胀变化为ΔV时，其在圆柱形油枕内引起的油位变化应满足：

式中，H20℃为变压器油温为20℃时的初始油位，％；H为膨胀后的变压器油位，％；为油枕的直径，m；D为油枕的长度，其值变化范围为0～R，m；h为油位表读数，即油位与油枕直径的百分比，％。

由于油温表测得的是变压器的顶层热点油温，代表变压器本体内油的热点温度，比实际变压器本体油的平均温度要高，所以计算得出的油位理论值比实际值偏高。因此，采用理论公式计算变压器本体油位理论值的方法也不能准确判断变压器本体油位的实际情况。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种油浸式变压器本体油位异常检测方法及系统，主要解决理论公式计算变压器本体油位理论值的方法也不能准确判断变压器本体油位实际情况的技术问题。

本发明提出一种油浸式变压器本体油位异常检测方法，所述变压器在30％～70％的油位范围内油位随油温的变化近似为线性关系，通过读数直接获取变压器实际油位值及实际油温值；在某一油温值下，设定油位值的波动范围值和油温值的误差值，通过线性关系运算得出油位的上限值和下限值；若所述油位值非处于上限值和下限值形成的范围数值内，则输出油位存在异常信号。

进一步，所述油位值和油温值的关系曲线为h＝λ*T+h₀，h为变压器实际油位值，即油位与油枕直径的百分比，范围为0～100％；T为实际油温表值，单位为℃；h₀为变压器线性拟合公式中的常数，单位为％；λ为不同的变压器线性拟合公式中的斜率，单位为％/℃。