CN104267264A - 一种变压器绝缘油介质损耗及电阻率自动检测系统 - Google Patents

Abstract

一种变压器绝缘油介质损耗及电阻率自动检测系统，包括主油泵、副油泵，主油泵一端通过第一输油管道连接储油箱，主油泵另一端通过第二输油管道连接油吸附净化处理装置，储油箱通过第三输油管道连接油吸附净化处理装置。第三输油管道的第一分支出口连接第四输油管道，第四输油管道连接副油泵一端，副油泵另一端连接第五输油管道，第五输油管道连接介损检测装置。本发明自动对过滤前后的油进行采样、检测，能及时了解油过滤吸附的效果，能够让运行人员知道是否需要更换油吸附剂。并能将检测结果在触控屏上直观显示，能通过打印机将所测结果打印出来。

Description

一种变压器绝缘油介质损耗及电阻率自动检测系统

技术领域

本发明一种变压器绝缘油介质损耗及电阻率自动检测系统，涉及变压器油自动检测领域。

背景技术

变压器油用于变压器等充油电气设备中，起绝缘、冷却和消弧作用。目前，人们对变压器油进行人工取样检测，在取样检测变压器油时取出来的样品不能自动返回变压器中，可能将油洒在地上，不仅污染环境，而且还比较浪费。并且人工记录检测油的指标，不方便、不省时、不省力，工作效率低，同时，取出来的油不方便返回到变压器油箱中。不能对过滤净化设备中的油吸附剂的吸附程度进行自动定量对比，不知道净化设备中过滤吸附设备的吸附效率，不能实时了解何时需要更换吸附设备中的吸附剂。如果不能及时知道何时更换油吸附剂，从而在自动过滤油时做了很多无用功，又因不能及时进行过滤吸附，影响变压器正常运行，甚至导致变压器停运或需要对变压器进行一系列的复杂检修，不能提高供电可靠性，甚至造成重大的经济损失。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种变压器绝缘油介质损耗及电阻率自动检测系统，自动对过滤前后的油进行采样、检测，能及时了解油过滤吸附的效果，能够让运行人员知道是否需要更换油吸附剂。并能将检测结果在触控屏上直观显示，能通过打印机将所测结果打印出来。

本发明采取的技术方案为：一种变压器绝缘油介质损耗及电阻率自动检测系统，

包括主油泵、副油泵，主油泵一端通过第一输油管道连接储油箱，主油泵另一端通过第二输油管道连接油吸附净化处理装置，储油箱通过第三输油管道连接油吸附净化处理装置。第三输油管道的第一分支出口连接第四输油管道，第四输油管道连接副油泵一端，副油泵另一端连接第五输油管道，第五输油管道连接介损检测装置。第二输油管道的分支出口开关连接第六输油管道，第六输油管道连接第一电磁阀门，第一电磁阀门连接第七输油管道，第七输油管道连接介损检测装置。

第三输油管道的第二分支出口连接第八输油管道，第八输油管道连接第二电磁阀门，第二电磁阀门连接第九输油管道，第九输油管道连接第七输油管道的分支出口；

所述第一电磁阀门、第二电磁阀门以及副油泵通过驱动电路连接DSP中央处理器，DSP中央处理器连接触控屏、打印机。

所述DSP中央处理器连接温度控制电路；所述DSP中央处理器连接信号采样电路、信号采样电路连接信号调理电路，信号调理电路连接信号采集电路，信号采集电路连接油杯。

所述介损检测装置用于检测变压器绝缘油介质损耗及电阻率。

所述介损检测装置底部安装一个减震支座。

本发明一种变压器绝缘油介质损耗及电阻率自动检测系统，技术效果如下：

1）、自动对油吸附净化装置的进油口和出油口的油进行采样检测，无需人工取样、检测，无需人工将采样油送回变压器中，不会将油洒在地上，不会污染环境，不会造成浪费。

2）、对检测的结果能直接显示在触控屏上，操作运行人员能方便得到所要检测的值，并能将检测结果通过自带的打印机打印出来，方便、省时、省力，安全卫生、测量精度高、自动化程度高、安全可靠性高、工作效率高，能实时掌握变压器油介损因数和电阻率值。   3）、能对变压器油通过油吸附净化装置前后的油检测结果进行直观对比，知道净化设备中过滤吸附设备的吸附效率，能实时了解是否需要更换吸附设备中的吸附剂，真正达到全自动对油进行检测、判断是否需要更换油吸附剂的目的。

附图说明

图1为本发明系统连接框图；

图2为本发明电气连接框图；

图3为本发明的触摸屏显示界面示意图。

具体实施方式

一种变压器绝缘油介质损耗及电阻率自动检测系统，包括主油泵14、副油泵11， 主油泵14一端通过第一输油管道15连接储油箱24，主油泵14另一端通过第二输油管道16连接油吸附净化处理装置26，储油箱24通过第三输油管道17连接油吸附净化处理装置26。第三输油管道17的第一分支出口B连接第四输油管道23，第四输油管道23连接副油泵11一端，副油泵11另一端连接第五输油管道22，第五输油管道22连接介损检测装置25。第二输油管道16的分支出口开关C连接第六输油管道18，第六输油管道18连接第一电磁阀门12，第一电磁阀门12连接第七输油管道19，第七输油管道19连接介损检测装置25。第三输油管道17的第二分支出口A连接第八输油管道21，第八输油管道21连接第二电磁阀门13，第二电磁阀门13连接第九输油管道20，第九输油管道20连接第七输油管道19的分支出口D。打开主油泵14，能将变压器中的油通过第一输油管道15、第二输油管道16输出来，进入油吸附净化处理装置26中进行净化处理，处理后的油又经第三输油管道17回到变压器中，循环往复直至将变压器中的油吸附干净为止。

 

其中，1）、输油供油系统：副油泵11、第一电磁阀门12、第二电磁阀门13；第六输油管道18、第七输油管道19、第五输油管道22、第四输油管道23、第九输油管道20、第八输油管道21。此部分用于采集变压器绝缘油样。

2）、控制检测分析输出系统：油杯7、DSP中央处理器1、触摸屏2、 打印机8、驱动电路10、温度控制电路3、信号采集电路4、信号调理电路5、信号采集电路6，此部分用于对采集的油样进行介质损耗检测。

输油供油系统中：第六输油管道18两端分别连接于第二输油管道16分支出口C位置及第一电磁阀门12一端，第七输油管道19两端分别连接于第一电磁阀门12一端及介损检测装置25进油口一端，流经此油路的油为采集的油吸附净化装置进油口的油样。

第八输油管道21两端分别连接于第三输油管道17分支出口A位置及第二电磁阀门13一端，第九输油管道20两端分别连接于第二电磁阀门13及第七输油管道19分支出口D位置，流经此油路的油为采集的油吸附净化装置出油口的油样。第四输油管道23两端分别连接于第三输油管道17分支出口B及副油泵11进油口，第五输油管道22两端分别连接于副油泵11出油口及介损检测装置25出油口，副油泵11能将油样泵到油杯7中或将油杯中的油送回净化油的主输油管道中，完成油的循环工作。

控制检测分析输出系统：能对进入油净化装置的油和经过净化装置后出来的油的检测结果进行对比，为了方便说明，将经过油吸附前的油介质损耗因数和电阻值分别表示为                                                ，，经过油吸附后的油介质损耗因数和电阻值分别表示为，，

当测得的油介质损耗因数满足如下条件时，

，

测得的油电阻率满足如下条件时，

，

可知油吸附剂吸附效果明显，不需要更换油吸附剂；

当测得的油介质损耗因数满足如下条件时，

，

测得的油电阻率满足如下条件时，

，

可知油吸附剂吸附效果不明显，需要更换油吸附剂，并将所得结果显示在触控屏2上。

副油泵11能将油样泵到油杯7中或将油杯7中的油送回净化油的主输油管道中，完成油的循环工作，在具体实施中要检测油样时，注意要将油杯7中的油全部换成待检测的油，需要用待测油冲洗油杯及输油管道。

信号采集电路4：采用精密绕线无感电阻取样的方法，将测量油杯7中的微弱电流信号转换为适当电压信号，其中，需要分两条路分别采样，一条线路采集的为标准信号，另外一条线路采集的是待测信号，此信号采集电路，连接于信号调理电路5。

信号调理电路5，用于对微弱信号进行预处理，因采集的信号经过信号采集电路放大后还是很微弱，还需继续将所需信号放大、抑制和消除干扰，为信号进一步处理做好准备，由于采样信号的大小随着绝缘油品质的不同而又所不同，如果采用同一种放大倍率对采样信号进行放大，则可能有的信号幅值会超过要求范围，而有的信号幅值却低于要求值，因此，需要根据采样信号大小进行不同倍率放大，以此得到合适的信号。通过放大处理的信号含有很多谐波，在对介损而言，主要是对电压、电流信号中的基波分量进行分析，而对高次谐波加以限制，需要经过有源滤波处理，得到所需信号，信号调理电路5包括程控放大电路和滤波电路，经过调理后的电路连接于信号采样电路6。

信号采样电路4用于将模拟信号可靠地转换为数字信号，系统需要对两路信号进行同步采样，在采样设计中采用锁相环倍频电路和同步A/D转换器来实现信号的整周期同步采样，用与电网频率成固定倍数的外部时钟来控制采样，则能准确实现信号每周期定点同步采样，遵循“同时保持，分时采样”原则，信号采样电路4连接于DSP中央处理器1。

温度控制单元3在系统中首先通过温度传感器来测量油杯中绝缘油的，然后根据测量的温度值和系统设定的温度值比较，利用模糊+PID算法控制油杯的加热，当温度达到设定的温度值并保持恒温时，系统开始对绝缘油介质损耗和电阻率值的测量，温度控制单元连接于DSP中央处理器1。

驱动电路10用于驱动副油泵11和第一电磁阀门12、第二电磁阀门13，控制副油泵11的开启和关闭，控制第一电磁阀门12、第二电磁阀门13的开/闭，按预定程序从不同输油管道取不用油样，驱动电路10连接于DSP中央处理器1。

电源9用于对整个系统提供安全、可靠、稳定电源，为了消除和抑制电网电源给采集系统带来的干扰,在电源进线处采用低通滤波来滤除高次谐波,改善电源波形，电源为整个系统提供能源。

DSP中央处理器1用于对绝缘油介质损耗和电阻值精确测量，控制温度，与触控屏2进行人机交互，控制打印，驱动副油泵11和第一电磁阀门12、第二电磁阀门13，在DSP中央处理器1，首先通过温度传感器来测量油杯中绝缘油的温度，然后根据测量的温度值和系统设定的温度值相比较，利用模糊+PID 算法控制油杯的加热。当温度达到设定的温度值并保持恒温时，系统开始对绝缘油进行介质损耗的测量，通过取样电路获得电极杯两端电压信号和通过绝缘油的电流信号 ，把它们经过预处理电路放大滤波后，再由同步采样电路转换为数字信号，最后由DSP中央处理器1 对数字信号进行处理，通过傅立叶变换求出电压信号和电流信号的基波相位，进而计算出绝缘油的介质损耗和电阻率。并将结果输出到触控屏2上进行显示，对比分析两次检测结果，并能驱动打印机8将结果打印出来。

触控屏2作为输入终端，能呈现出很友好的操作界面，使用触控屏2作为输入终端，实现良好的人与设备的互动，此系统能将两次检测结果同时显示在触控屏2上，给出是否需要更换油吸附剂的信息提示，触控屏2连接于DSP中央处理器1，通过点击触控屏2上的“检测油”按钮16能控制系统对油进行检测，通过点击触控屏上的“打印”按钮能控制打印机打印检测的结果。

其中，触控屏2上还有显示相应检测结果的区域：打印结果显示区域20；第一油吸附净油装置进油口检测结果区域18、第二油吸附净油装置进油口检测结果区域19。如果设备正处于检测过程中时，相应显示检测结果的区域会出现“正在检测中，请稍等……”这几个提示信息，如果检测结果完成，会在相应显示区域出现相应各项的检测值，上面分别会有一行提示信息“油吸附净油装置进油口检测结果”和“油吸附净油装置出油口检测结果”。

可在介损检测装置25底部安装一个减震支座，防止油泵的震动，影响介损检测设备的正常运行。

Claims (4)

1.一种变压器绝缘油介质损耗及电阻率自动检测系统，包括主油泵（14）、副油泵（11），其特征在于， 主油泵（14）一端通过第一输油管道（15）连接储油箱（24），主油泵（14）另一端通过第二输油管道（16）连接油吸附净化处理装置（26），储油箱（24）通过第三输油管道（17）连接油吸附净化处理装置（26）；

第三输油管道（17）的第一分支出口（B）连接第四输油管道（23），第四输油管道（23）连接副油泵（11）一端，副油泵（11）另一端连接第五输油管道（22），第五输油管道（22）连接介损检测装置（25）；

第二输油管道（16）的分支出口开关（C）连接第六输油管道（18），第六输油管道（18）连接第一电磁阀门（12），第一电磁阀门（12）连接第七输油管道（19），第七输油管道（19）连接介损检测装置（25）；

第三输油管道（17）的第二分支出口（A）连接第八输油管道（21），第八输油管道（21）连接第二电磁阀门（13），第二电磁阀门（13）连接第九输油管道（20），第九输油管道（20）连接第七输油管道（19）的分支出口（D）；

所述第一电磁阀门（12）、第二电磁阀门（13）以及副油泵（11）通过驱动电路（10）连接DSP中央处理器（1），DSP中央处理器（1）连接触控屏（2）、打印机（8）；所述DSP中央处理器（1）连接温度控制电路（3）；所述DSP中央处理器（1）连接信号采样电路（4）、信号采样电路（4）连接信号调理电路（5），信号调理电路（5）连接信号采集电路（6），信号采集电路（6）连接油杯（7）。

2.根据权利要求1所述一种变压器绝缘油介质损耗及电阻率自动检测系统，其特征在于，所述介损检测装置（25）用于检测变压器绝缘油介质损耗及电阻率。

3.根据权利要求1或2所述一种变压器绝缘油介质损耗及电阻率自动检测系统，其特征在于，所述介损检测装置（25）底部安装一个减震支座。

4.一种变压器绝缘油介质损耗及电阻率自动检测方法，其特征在于，对油吸附净化处理装置（26）的进油口和出油口的油进行采样检测，无需人工取样、检测，无需人工将采样油送回变压器中；对检测的结果能直接显示在触控屏（2）上，操作运行人员能方便得到所要检测的值，并能将检测结果通过自带的打印机（8）打印出来；对变压器油通过油吸附净化处理装置（26）前后的油检测结果进行直观对比。