[发明专利]主变油枕及油位监测系统、故障判定方法

说明书

本发明公开一种主变油枕及油位监测系统、故障判定方法，包括油枕压强监测装置、主变油温监测装置、油位计示值监测装置、标准油位监测以及监测系统主机，监测系统主机用于接收油枕压强监测装置、主变油温监测装置、油位计示值监测装置的输出数据及标准油温油位数据。本发明实现变压器油枕及油位的在线监测。本发明是基于主变油温、油枕压强、油枕油位示值以及标准油位联合分析的电力变压器油枕及油位在线监测解决方案，能够实现主变油枕的在线检测及故障判断。

技术领域

本发明涉及输配电领域，尤其涉及一种主变油枕及油位监测系统、故障判定方法。

背景技术

油枕是广泛用于电力变压器的一种重要储油装置。当变压器油的体积随温度变化而膨胀或收缩时，油枕起着调节油量，保证变压器油箱始终充满油的作用，同时，油枕可以隔绝绝缘油与空气的直接接触，防止绝缘油受潮，减缓绝缘油的劣化速度。因此，油枕的良好运行状态对变压器的安全稳定运行至关重要。

然而，油枕的运行缺陷并不鲜见。根据运行经验，油枕的故障现象主要包括油位计故障导致的假油位、胶囊故障导致的绝缘油受潮和假油位、呼吸器堵塞导致的油枕内部承压增大和假油位以及油枕进气导致的绝缘油受潮和假油位等几个方面，这些问题若无法及时监测和处理，都将给变压器安全运行带来很多不确定因素，严重时将引发安全事故。

据调研，油枕的运行状态长期以来缺乏有效管控。目前除油位指示外，油枕几乎无额外的有效应用的状态监测手段，又由于当前油枕油位计故障易发、机械表计无法在线监测和预警以及仅仅通过油位指示无法识别油枕内部诸如胶囊破损、气路堵塞、顶部聚气等问题，单纯油位指示已无法有效满足油枕日常运维和管理的需求，因此，油枕运行状态监测的意义非常显著。

发明内容

本发明旨在提供一种主变油枕及油位监测装置及故障判别方法，是基于主变油温、油枕压强、油枕油位示值以及标准油位的联合分析的电力变压器油枕及油位在线监测解决方案，能够实现主变油枕的在线检测及故障判断。

实际和研究中发现：不论胶囊式油枕、隔膜式油枕或波纹式油枕，其内部压强均会随油枕运行状态变化而变化。其模型简化如下：

P(T)= P₁(T)+ P₂(T)+ P₃(T)

其中，P(T)为油枕的内部压力，P₁(T)为油枕内部压力平衡时的油柱压力，P₂(T)为油枕内部压力平衡时的胶囊或膨胀器与油面间的弹性作用力引起的压力，P₃(T)为油枕异常集气情况下由气体所产生的压力。

各部分压力均受主变油温影响，且相互作用、耦合，最后达到压力平衡。因而，压强可以反映油枕的综合运行状态。

为达到上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：

主变油枕及油位监测系统，包括油枕压强监测装置、主变油温监测装置、油位计示值监测装置、标准油位监测模块以及监测系统主机，监测系统主机用于接收油枕压强监测装置、主变油温监测装置、油位计示值监测装置的输出数据以及标准油温油位数据。

优选的，所述油枕压强监测装置包括与主变油枕的放油口连通的压力传感器，所述压力传感器有线和/或无线连接监测系统主机。

进一步优选的，压力传感器连通三通阀的一个出口，所述三通阀的进口连通排油阀门的一端，所述排油阀门的另一端连接主变油枕的放油口。

进一步的，所述三通阀的另一个出口上设置截止阀。

优选的，所述主变油温监测装置包括钳形直流电流探头、RS485采集终端或者电压监测模块；

所述钳形直流电流探头有两个，分别加装在主变顶层油温变送器、绕组油温变送器的标准4～20mA电流输出回路上；

所述RS485采集终端加装在主变顶层油温变器、绕组油温变送器RS485输出回路上；