CN102213712A - 一种变压器微水在线监测远传系统 - Google Patents

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陈晓林
周延韩
陈昊
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Abstract

本发明公开的是一种变压器微水在线监测远传系统，这种变压器微水在线监测远传系统，提供了一种变压器微水的测量方案。在变压器正常工作的同时，将变压器油中的微水含量等参数传送到后台管理系统，如果运行中的变压器发生异常，变压器油中的微水含量超出一定数值，后台管理系统就会出现报警信息。这样就可以实时在线监测设备中微水含量的变化趋势，第一时间发现事故隐患；节省每年定期检测所需要的成本，避免频繁检测拆装仪表；减少工作人员在危险场所工作时间；预防电力事故的发生，保证设备运行的安全；减少停电时间和事故损失，实现电力设备运行状态检修。

Description

一种变压器微水在线监测远传系统
技术领域
本发明涉及一种变压器微水在线监测远传系统。
背景技术
目前电力变压器不仅属于电力系统最重要的和最昂贵的设备之列,而且也是导致电力系统事故最多的设备之一。变压器在发生突发性故障之前,绝缘的劣化及潜伏性故障在运行电压的作用下将产生光、电、声、热、化学变化等一系列效应及信息。因此,国内外不仅要定期做以预防性试验为基础的预防性维护,而且相继都在研究以在线监测为基础的预知性维护策略,以便实时或定时在线监测与诊断潜伏性故障或缺陷。变压器绝缘油中微水的含量也是确定变压器绝缘质量的参数。变压器油中含水量愈多,油质本身的老化、设备绝缘老化及金属部件的腐蚀速度愈快, 因此，监测油中水分的含量,尤其是溶解水的含量十分必要。
过去,变压器油微水检测通常采用对变压器油采样,在实验室使用色谱分析法、卡尔·费休试剂法或库仑法对样品进行检测。这些方法精度高,检测下限可达百万分之一,但存在化学试剂(吡啶) 气味臭、污染严重,标准试剂需要现配现用等缺点；更重要的是没有实时监控的能力,只能采用“定期换油”的方式来预防事故的发生,造成了大量的人力、物力和财力的浪费。
目前，在线监测正成为变压器油中微水测量的发展趋势。近年来出现了许多在线监测的方法，都存在着一定的缺陷。如射频法，只适用于油中含水量较多的情况，对于含水量低的测量准确度较低；而红外光谱法，当测量仪工作一段时间后 ，特性曲线会产生较大偏移，无法保证测量的精确，需要不断校准；谐振腔微扰法，对谐振腔的结构、连接与选材都有很高的要求，自身结构过于复杂，不适合于现场的实际应用。目前用得最为广泛的是介电常数法，该方法使用特制的薄膜电容直接测量油水混合物的介电常数从而直接测量油中微水的含量。由于是直接测量，此方法对薄膜电容的敏感性，准确性都有很高的要求，但在实际应用中往往达不到预期的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在线监测变压器油中微水含量的方法，也就是说，在变压器正常工作的同时，将变压器油中的微水含量等参数传送到后台管理系统，如果运行中的变压器发生异常，变压器油中的微水含量超出一定数值，后台管理系统就会出现报警信息。这样就可以及时采取措施，以防止事故的发生。
㈠、用水分活度传感器MMT330测量水分活度
㈡、变压器油中微水在线监测系统的电源系统采用太阳能加锂电池的供电系统。
电源系统采用太阳能组件来供给，有以下优点：
①、保障主设备的安全。通常一个变电站有几个主变压器，它们之间没有电的直接联系。为确保安全，我们的每一个检测单元之间不允许有电的直接联系，而采用太阳能组件供电是最好的选择；
②、太阳能组件所提供的电能是可再生的清洁能源，符合节能环保的要求。
锂电池采用磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池是一种长寿命、少维护、高效率的电池，铁锂电池储能系统能够应用于电力供应价值链的各个环节，可将诸如风能、太阳能等间歇性可再生能源电力转化为稳定的电力输出;偏远地区电力供应的最优化解决方式。
本发明的意义在于：
⑴              实时在线监测设备中微水含量的变化趋势，第一时间发现事故隐患；
⑵               节省每年定期检测所需要的成本，避免频繁检测拆装仪表；
⑶               减少工作人员在危险场所工作时间；
⑷               预防电力事故的发生，保证设备运行的安全；
⑸                减少停电时间和事故损失，实现电力设备运行状态检修。
附图说明
图1是本发明的变压器油中微水的水分活度测量模块电路图，该传感器MMT330集成了信号处理与变送模块，将0～1范围的水分活度测量结果变送为电压信号输出，在其输出端用电容滤除杂波，再用精密运算放大器TLC4502进行信号放大与调理，然后进行A/D转换，由于采用了自校准技术，其线性度与准确度都很高。
图2是本发明的电源模块电路图，用专用电源管理芯片CN3065来解决太阳能组件对锂电池充电的问题，用NTC1热敏电阻来对锂电池进行保护，防止锂电池过热引起电池爆炸。锂电池的输出电压为3.7伏，不符合后续电路的要求，用专用DC/DC芯片CN5136作转换，得到所需要的电压。
具体实施方式
首先制作太阳能电源模块，将太阳能电源模块连接到测量模块，然后将GPRS模块和传感器也连接到测量模块，检查整个系统中各个模块的工作情况，最后再观察所能接收到的测量数据的远传情况。

Claims (2)

1.一种变压器微水在线监测远传系统，其特征在于：用水分活度传感器MMT330测量水分活度。
2.根据权利要求1所述的变压器微水在线监测远传系统，其特征在于：电源系统采用太阳能加锂电池的供电系统。
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