CN104237714B - 一种变电站过电压综合监测故障诊断设备及诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站过电压综合监测故障诊断设备及诊断方法，包括变压器和设置在变压器内的油位传感器，所述油位传感器连接有自动注油机构，所述变压器内壁设置与可编程控制器连接的温度传感器，所述温度传感器连接有自动拉闸机构，所述自动拉闸机构包括设置在刀闸板上的与闸刀铰轴同心的圆弧形轨道，所述轨道内设置圆弧形滑轨，所述圆弧形滑轨的一端与闸刀绝缘杆连接，所述圆弧形滑轨的内侧设置均布的齿牙，所述刀闸板上设置驱动电机，所述驱动电机的轴上套装有与圆弧形滑轨内侧的齿牙相匹配的齿轮，所述圆弧形轨道一侧设有供齿轮与圆弧形滑轨内侧的齿牙相接触的通孔，所述可编程控制器的信号输入端连接有监测机构。

Description

一种变电站过电压综合监测故障诊断设备及诊断方法

技术领域

本发明涉及超高压变压器过电压监测故障诊断设备技术领域，特别涉及一种变电站过电压综合监测故障诊断设备及诊断方法。

背景技术

传统的油浸式变压器只有油位监测装置（如油位计），而没有低油位跳闸保护装置，因此在变压器受到外力撞击致其油箱倾斜或漏油、以及变压器油箱因制造质量问题而渗油，使变压器油下降到最低油位线以下，当该情况未能被相关人员及时发现并采取紧急措施时，并且油位过低由于巡检不及时会使变压器处于低油位运行，加速变压器的老化、变压器最终会发生绝缘击穿等故障或事故，甚至产生变压器损毁和较大范围停电的严重后果。

随着电力体制改革深化，电力企业已经进人市场化运营，无论是从经济效益还是优质服务方面，都对供电可靠性提出了更高的要求。农网是整个电网的重要组成部分，担负着为城郊及广大农村供电的任务。随着农村经济的不断发展，生产和生活用电需求日益增加，同时由于工业园区、经济开发区等相继在城郊、农村落户，也推动用电需求大幅度提高。虽然经过农网改造农网结构比过去有很大改观，但总体上农网系统网架结构仍然比较薄弱。目前变压器低压侧只安装空气开关和漏电保护器，当线路出现漏电和短路时，空气开关跳开，需要电工去现场查、送电。当变压器过负荷温度升高时现在的设备没有任何保护措施，若人工不及时拉闸，只能等着变压器烧坏。接触器的触点和线圈烧坏后，造成全台区停电，也只能更换新的后方可恢复供电，

据初步统计了解，一个中等县供电公司，在夏季、春节及其他高负荷时每年烧毁变压器20台左右，并且这种情况越来越突出，给电力部门造成巨大损失，如何减少、避免接触器和变压器的烧毁提高设备可靠性，保障供电安全防止变压器烧毁已成为一个急待解决的课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对配网变压器智能管控，提供一种变电站过电压综合监测故障诊断设备及诊断方法，能够保证变压器正常运行，监测变压器低压侧故障，防止变压器烧毁，在变压器温度及油位恢复正常后能够自动推闸供电。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变电站过电压综合监测故障诊断设备，包括变压器和设置在变压器内的油位传感器，所述油位传感器连接有自动注油机构，所述变压器内壁设置与可编程控制器连接的温度传感器，所述温度传感器连接有自动拉闸机构，所述自动拉闸机构包括设置在刀闸板上的与闸刀铰轴同心的圆弧形轨道，所述轨道内设置圆弧形滑轨，所述圆弧形滑轨的一端与闸刀绝缘杆连接，所述圆弧形滑轨的内侧设置均布的齿牙，所述刀闸板上设置驱动电机，所述驱动电机的轴上套装有与圆弧形滑轨内侧的齿牙相匹配的齿轮，所述圆弧形轨道一侧设有供齿轮与圆弧形滑轨内侧的齿牙相接触的通孔，所述可编程控制器的信号输入端连接有监测机构。

所述监测机构包括电流传感器、漏电监测传感器，所述电流传感器与所述变压器的三相输出线路连接，所述漏电监测传感器与所述变压器的配电线路连接。

所述圆弧形轨道的一端密封，该圆弧形轨道的底部设置排水孔。

所述圆弧形轨道内设置防止卡涩机构，该防止卡涩机构包括对称设置在圆弧形轨道上部两侧的两个润滑孔，所述润滑孔处设置与圆弧形轨道连通的导管，所述导管上设置与之垂直相连通的储油瓶，所述润滑孔内设置与齿牙相接处的海绵。

所述变压器自动注油机构包括设置在变压器壁上与之连通的电磁阀，该电磁阀与可编程控制器通过信号线连接，所述变压器壁上设有与之连通进油管，所述进油管与油泵连接，所述油泵的吸管与储油池连通。

使用上述装置进行监测保护变压器的诊断方法，包括以下步骤：

1）设定可编程控制器的油位最高值为a，可编程控制器的油位最低值为b，同时设定可编程控制器的温度最高值为90度；

2）可编程控制器接收油位传感器发送的信息，若变压器油位低于最低值，可编程控制器控制油泵工作同时可编程控制器打开变压器闭上的电磁阀，将储油池内的油送入变压器内，当变压器内油位高于设定值a，可编程控制器控制油泵和电磁阀关闭；

3）当变压器内的油温超过90度或/和变压器内的油位低于b时，可编程控制器控制驱动电机工作，使圆弧形滑轨顺时针转动瞬间将刀闸分离；

4）可编程控制器接收温度传感器和油位传感器发送的信息，若变压器内温度低于90度的同时变压器油位高于最低值，可编程控制器控制驱动电机工作，使圆弧形滑轨逆时针转动瞬间将刀闸分离；。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请的变压器内设置油位传感器，所述油位传感器连接有自动注油机构，所述变压器内壁设置与可编程控制器连接的温度传感器，所述温度传感器连接有自动拉闸机构，所述自动拉闸机构包括设置在刀闸板上的与闸刀铰轴同心的圆弧形轨道，刀闸与变压器的输入端连接，所述轨道内设置圆弧形滑轨，所述圆弧形滑轨的一端与闸刀绝缘杆连接，所述圆弧形滑轨的内侧设置均布的齿牙，所述刀闸板上设置驱动电机，所述驱动电机的轴上套装有与圆弧形滑轨内侧的齿牙相匹配的齿轮，圆弧形轨道与闸刀铰轴同心，圆弧形滑轨能够在圆弧形轨道内定向运动，能够将闸刀精确的投切到位；而且投切速度快，能够有效避免电弧的产生；变压器输出线路对应还可连接有若干个接触器，接触器分别具有独立的供电分路，当电网节点出现漏电、短路等情况时，可编程控制器只需要关停其中一条供电分路就可以进行检修，无需大范围停电；所述可编程控制器能够自检跳闸功能是否具备，能够设定漏电值，能够设定过电流值，能够查询漏电时间、漏电值、压负荷时间、压负荷时的电流和温度，能够设定多个线路投送电的间隔时间，能够设定断开线路后的自检时间以确定是否需要断开其他线路，能够设定压负荷后恢复投送电的时间间隔，能够设定风机温度和压负荷温度；电流传感器可以实时监测变压器输出侧的负荷情况，如果电流达到设定值，可编程控制器将信号传至执行电路，按照预先设定的优先级自动断开某一路接触器，直到负荷恢复正常自动按照“后断开，先投送”的原则闭合接触器，可以保证学校、邮局等重要的公共部门的供电情况，减少停电造成的不必要影响；漏电监测传感器可以实时监控变压器的漏电情况，如果出现漏电，漏电监测传感器产生的信号通过可编程控制器传至执行机构，自动断开某一路接触器，直到检修后恢复正常自动闭合接触器，如果出现接地现象，持续锁定断开状态，直至检修人员排除故障人工投送电；所述驱动电路板可以大电流启动接触器后，小电流维持接触器的工作状态从而降低接触器的功耗，由原来的功耗 152W降低为1W。本发明能够防止漏电实时监测和控制变压器温度和负载，具有独立分路，节能环保，避免了大范围停电造成的不良影响，能够及时对变压器温度过高、过电流、漏电等情况采取断电降负荷的措施从而保证了电网的安全稳定运行。所述圆弧形轨道一侧设有供齿轮与圆弧形滑轨内侧的齿牙相接触的通孔，可编程控制器内置有定时器，当闸刀合闭后断开电机电源；所述圆弧形轨道的一端密封，该圆弧形轨道的底部设置排水孔，防止轨道内进水，即使轨道一端进水，轨道最低处设有排水孔可方便将水排出；所述圆弧形轨道内设置防止卡涩机构，该防止卡涩机构包括对称设置在圆弧形轨道上部两侧的两个润滑孔，所述润滑孔处设置与圆弧形轨道连通的导管，所述导管上设置与之垂直相连通的储油瓶，所述润滑孔内设置与齿牙相接处的海绵，齿牙触碰到海绵润滑油进入齿牙和轨道内，起到自润滑的作用保证设备运行正常；所述变压器自动注油机构包括设置在变压器壁上与之连通的电磁阀，该电磁阀与可编程控制器通过信号线连接，所述变压器壁上设有与之连通进油管，所述进油管与油泵连接，所述油泵的吸管与储油池连通，防止变压器缺油超负荷运行，损坏变压器。发明人在100台变压器器上安装本发明的装置及采用本发明的控制方法，经过两年的测试，本发明的装置未出现一次故障，两年多仅有一台变压器出现故障，为电力公司节省了不可估量的资金，重要的是本发明的装置在变压器出现故障后会自动断开闸刀，不会烧毁变压器设备，更为重要的是在变压器油位达到设定值和温度低于设定值，刀闸会自动合闭，无需电力人员进行手动操作，大大减少了停电时间，减少了给企业和人民生产的损失；而面对同样的测试工作，传统的变压器100多台在夏季、春节及其他高负荷时每年烧毁变压器20台左右，并且这种情况越来越突出，给电力部门造成巨大损失。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的自动拉闸机构和防止卡涩机构结构示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1、2所示，一种变电站过电压综合监测故障诊断设备，包括变压器1和设置在变压器1内的油位传感器6，所述油位传感器6连接有自动注油机构，所述变压器1内壁设置与可编程控制器5连接的温度传感器2，所述温度传感器2连接有自动拉闸机构，所述自动拉闸机构包括设置在刀闸板10上的与闸刀铰轴14同心的圆弧形轨道7，所述轨道7内设置圆弧形滑轨8，所述圆弧形滑轨8的一端与闸刀15绝缘杆连接，所述圆弧形滑轨8的内侧设置均布的齿牙9，所述刀闸板10上通过支架16设置驱动电机18，所述驱动电机18的轴上套装有与圆弧形滑轨内侧的齿牙相匹配的齿轮17，所述圆弧形轨道7一侧设有供齿轮17与圆弧形滑轨8内侧的齿牙9相接触的通孔19，所述可编程控制器的信号输入端连接有监测机构。

所述监测机构包括电流传感器21、漏电监测传感器22，所述电流传感器21与所述变压器的三相输出线路连接，所述漏电监测传感器22与所述变压器的配电线路连接。

所述圆弧形轨道7的一端密封，该圆弧形轨道7的底部设置排水孔20。

所述圆弧形轨道7内设置防止卡涩机构，该防止卡涩机构包括对称设置在圆弧形轨道7上部两侧的两个润滑孔，所述润滑孔处设置与圆弧形轨道连通的导管13，所述导管13上设置与之垂直相连通的储油瓶11，所述润滑孔内设置与齿牙相接处的海绵12。

所述变压器自动注油机构包括设置在变压器壁上与之连通的电磁阀4，该电磁阀4与可编程控制器5通过信号线连接，所述变压器1壁上设有与之连通进油管，所述进油管与油泵3连接，所述油泵3的吸管与储油池连通。

所述刀闸板上部设置灭弧机构，所述灭弧机构包括储气罐和设置在刀闸板上部位于刀闸闭合处的喷头，所述喷头与储气罐通过导管连接，所述导管上设置放气电磁阀。

使用上述装置进行监测保护变压器的诊断方法，包括以下步骤：

1）设定可编程控制器的油位最高值为a，可编程控制器的油位最低值为b，同时设定可编程控制器的温度最高值为90度；

2）可编程控制器接收油位传感器发送的信息，若变压器油位低于最低值，可编程控制器控制油泵工作同时可编程控制器打开变压器闭上的电磁阀，将储油池内的油送入变压器内，当变压器内油位高于设定值a，可编程控制器控制油泵和电磁阀关闭；

3）当变压器内的油温超过90度或/和变压器内的油位低于b时，可编程控制器控制驱动电机工作，使圆弧形滑轨顺时针转动瞬间将刀闸分离；

4）可编程控制器接收温度传感器和油位传感器发送的信息，若变压器内温度低于90度的同时变压器油位高于最低值，可编程控制器控制驱动电机工作，使圆弧形滑轨逆时针转动瞬间将刀闸分离。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请的变压器内设置油位传感器，所述油位传感器连接有自动注油机构，所述变压器内壁设置与可编程控制器连接的温度传感器，所述温度传感器连接有自动拉闸机构，所述自动拉闸机构包括设置在刀闸板上的与闸刀铰轴同心的圆弧形轨道，刀闸与变压器的输入端连接，所述轨道内设置圆弧形滑轨，所述圆弧形滑轨的一端与闸刀绝缘杆连接，所述圆弧形滑轨的内侧设置均布的齿牙，所述刀闸板上设置驱动电机，所述驱动电机的轴上套装有与圆弧形滑轨内侧的齿牙相匹配的齿轮，圆弧形轨道与闸刀铰轴同心，圆弧形滑轨能够在圆弧形轨道内定向运动，能够将闸刀精确的投切到位；而且投切速度快，能够有效避免电弧的产生；变压器输出线路对应还可连接有若干个接触器，接触器分别具有独立的供电分路，当电网节点出现漏电、短路等情况时，可编程控制器只需要关停其中一条供电分路就可以进行检修，无需大范围停电；所述可编程控制器能够自检跳闸功能是否具备，能够设定漏电值，能够设定过电流值，能够查询漏电时间、漏电值、压负荷时间、压负荷时的电流和温度，能够设定多个线路投送电的间隔时间，能够设定断开线路后的自检时间以确定是否需要断开其他线路，能够设定压负荷后恢复投送电的时间间隔，能够设定风机温度和压负荷温度；电流传感器可以实时监测变压器输出侧的负荷情况，如果电流达到设定值，可编程控制器将信号传至执行电路，按照预先设定的优先级自动断开某一路接触器，直到负荷恢复正常自动按照“后断开，先投送”的原则闭合接触器，可以保证学校、邮局等重要的公共部门的供电情况，减少停电造成的不必要影响；漏电监测传感器可以实时监控变压器的漏电情况，如果出现漏电，漏电监测传感器产生的信号通过可编程控制器传至执行机构，自动断开某一路接触器，直到检修后恢复正常自动闭合接触器，如果出现接地现象，持续锁定断开状态，直至检修人员排除故障人工投送电；所述驱动电路板可以大电流启动接触器后，小电流维持接触器的工作状态从而降低接触器的功耗，由原来的功耗 152W降低为1W。本发明能够防止漏电实时监测和控制变压器温度和负载，具有独立分路，节能环保，避免了大范围停电造成的不良影响，能够及时对变压器温度过高、过电流、漏电等情况采取断电降负荷的措施从而保证了电网的安全稳定运行。所述圆弧形轨道一侧设有供齿轮与圆弧形滑轨内侧的齿牙相接触的通孔，可编程控制器内置有定时器，当闸刀合闭后断开电机电源；所述圆弧形轨道的一端密封，该圆弧形轨道的底部设置排水孔，防止轨道内进水，即使轨道一端进水，轨道最低处设有排水孔可方便将水排出；所述圆弧形轨道内设置防止卡涩机构，该防止卡涩机构包括对称设置在圆弧形轨道上部两侧的两个润滑孔，所述润滑孔处设置与圆弧形轨道连通的导管，所述导管上设置与之垂直相连通的储油瓶，所述润滑孔内设置与齿牙相接处的海绵，齿牙触碰到海绵润滑油进入齿牙和轨道内，起到自润滑的作用保证设备运行正常；所述变压器自动注油机构包括设置在变压器壁上与之连通的电磁阀，该电磁阀与可编程控制器通过信号线连接，所述变压器壁上设有与之连通进油管，所述进油管与油泵连接，所述油泵的吸管与储油池连通，防止变压器缺油超负荷运行，损坏变压器。发明人在100台变压器器上安装本发明的装置及采用本发明的控制方法，经过两年的测试，本发明的装置未出现一次故障，两年多仅有一台变压器出现故障，为电力公司节省了不可估量的资金，重要的是本发明的装置在变压器出现故障后会自动断开闸刀，不会烧毁变压器设备，更为重要的是在变压器油位达到设定值和温度低于设定值，刀闸会自动合闭，无需电力人员进行手动操作，大大减少了停电时间，减少了给企业和人民生产的损失；而面对同样的测试工作，传统的变压器100多台在夏季、春节及其他高负荷时每年烧毁变压器20台左右，并且这种情况越来越突出，给电力部门造成巨大损失。

Claims (6)

1.一种变电站过电压综合监测故障诊断设备，其特征在于：包括变压器和设置在变压器内的油位传感器，所述油位传感器连接有自动注油机构，所述变压器内壁设置与可编程控制器连接的温度传感器，所述温度传感器连接有自动拉闸机构，所述自动拉闸机构包括设置在刀闸板上的与闸刀铰轴同心的圆弧形轨道，所述轨道内设置圆弧形滑轨，所述圆弧形滑轨的一端与闸刀绝缘杆连接，所述圆弧形滑轨的内侧设置均布的齿牙，所述刀闸板上设置驱动电机，所述驱动电机的轴上套装有与圆弧形滑轨内侧的齿牙相匹配的齿轮，所述圆弧形轨道一侧设有供齿轮与圆弧形滑轨内侧的齿牙相接触的通孔，所述可编程控制器的信号输入端连接有监测机构。

2.如权利要求1所述的变电站过电压综合监测故障诊断设备，其特征在于：所述监测机构包括电流传感器、漏电监测传感器，所述电流传感器与所述变压器的三相输出线路连接，所述漏电监测传感器与所述变压器的配电线路连接。

3.如权利要求1所述的变电站过电压综合监测故障诊断设备，其特征在于：所述圆弧形轨道的一端密封，该圆弧形轨道的底部设置排水孔。

4.如权利要求1所述的变电站过电压综合监测故障诊断设备，其特征在于：所述圆弧形轨道内设置防止卡涩机构，该防止卡涩机构包括对称设置在圆弧形轨道上部两侧的两个润滑孔，所述润滑孔处设置与圆弧形轨道连通的导管，所述导管上设置与之垂直相连通的储油瓶，所述润滑孔内设置与齿牙相接触的海绵。

5.如权利要求1所述的变电站过电压综合监测故障诊断设备，其特征在于：所述自动注油机构包括设置在变压器壁上与变压器油箱连通的电磁阀，该电磁阀与可编程控制器通过信号线连接，所述变压器壁上设有与变压器油箱连通进油管，所述进油管与油泵连接，所述油泵的吸管与储油池连通。

6.使用如权利要求1所述的变电站过电压综合监测故障诊断设备进行监测保护变压器的诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）设定可编程控制器的油位最高值为a，可编程控制器的油位最低值为b，同时设定可编程控制器的温度最高值为90度；

2）可编程控制器接收油位传感器发送的信息，若变压器油位低于最低值，可编程控制器控制油泵工作同时可编程控制器打开变压器壁上的电磁阀，将储油池内的油送入变压器内，当变压器内油位高于设定值a，可编程控制器控制油泵和电磁阀关闭；

3）当变压器内的油温超过90度或/和变压器内的油位低于b时，可编程控制器控制驱动电机工作，使圆弧形滑轨顺时针转动瞬间将刀闸分离；

4）可编程控制器接收温度传感器和油位传感器发送的信息，若变压器内温度低于90度的同时变压器油位高于最低值，可编程控制器控制驱动电机工作，使圆弧形滑轨逆时针转动瞬间将刀闸分离。