CN105547572B - 电力少油设备在线压力监测及自动定量取/补油装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电力少油设备在线压力监测及自动定量取/补油装置，包括用于检测套管或互感器之间的差压的差压变送器或压力变送器、控制器和用于控制、计量少油设备补油和取油的电磁阀和流量计。本发明能够实时检测压力，综合分析压力变化，对少油设备健康状态进行评估；若设备存在故障或隐患，及时报警；自动化定量取/补油，即为避免事故发生进行进一步检测提供绝缘油样品又不影响绝缘。

Description

电力少油设备在线压力监测及自动定量取/补油装置
技术领域
本发明涉及输配电领域，尤其涉及一种电力少油设备在线压力监测及自动定量取/补油装置。
背景技术
110KV及以上电压等级的变电站在运行过程，需要定期对少油设备(电流互感器、变压器少油设备等)的性能进行检测，检测时需要提取设备中的绝缘油。因绝缘油总量小，取油量受到限制；达到一定取油量后需补充新油以满足设备的运行需要。传统方法是：对主变少油设备取样，需要断电后才能进行。其他少油设备，当满足安全距离，可在带电状态下取样，否则仍需断电取样。传统方法存在下述缺陷：1、需人为监视，难以及时掌握少油设备的健康状态和变化趋势，以至故障发生在例行监测周期内；2、在带电状况下不能对主变少油设备及安全距离不够的少油设备进行自动化定量补/取油样检测；3、停电取样会带来供电中断、负荷转移。
发明内容
为加强少油设备绝缘监督，设备运行过程中发生局部放电、过热缺陷或渗漏缺陷等，都会直接引起压力变化。本发明旨在提供一种电力少油设备在线压力监测及自动化定量取/补油装置，适用于电流互感器、变压器少油设备等，能够实时检测压力，综合分析压力变化，对少油设备健康状态进行评估；若设备存在故障或隐患，及时报警；自动化定量取/补油，即为避免事故发生进行进一步检测提供绝缘油样品又不影响绝缘。
为达到上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：
本发明公开的电力少油设备在线压力监测及自动定量取/补油装置，
包括储油器和控制器，所述储油器的出油口连接由储油器出油阀和进新油流量计组成的串联管路A的一端，所述串联管路A的另一端通过管路与少油设备分别连通，串联管路A与A相少油设备连接的管路上设有A相少油设备进油阀，串联管路A与B相少油设备连接的管路上设有B相少油设备进油阀，串联管路A与C相少油设备连接的管路上设有C相少油设备进油阀；在A相少油设备与A相少油设备进油阀之间设置A相放油管路，所述A相放油管路设置有A相放油阀、A相放油流量计；在B相少油设备与B相少油设备进油阀之间设置B相放油管路，所述B相放油管路设置有B相放油阀、B相放油流量计；在C相少油设备与C相少油设备进油阀之间设置C相放油管路，所述C相放油管路设置有C相放油阀、C相放油流量计；
还包括用于检测少油设备之间压差的差压变送器或压力变送器；
所述储油器出油阀、进新油流量计、A相少油设备进油阀、B相少油设备进油阀、C相少油设备进油阀、A相放油阀、A相放油流量计、B相放油阀、B相放油流量计、C相放油阀、C相放油流量计均与控制器电连接，差压变送器或压力变送器与控制器电连接。
进一步的，所述串联管路A的另一端还通过管路连接零相少油设备，在串联管路A与零相少油设备的连接管路上设有零相少油设备进油阀，在零相少油设备与零相少油设备进油阀之间设置零相放油管路，所述零相放油管路设置有零相放油阀、零相放油流量计，所述零相少油设备进油阀、零相放油阀、零相放油流量计均与控制器电连接。
优选的，所述差压变送器有两个，包括设置在A相少油设备和B相少油设备之间的A/B相差压变送器，和设置在B相少油设备和C相少油设备之间的B/C相差压变送器；所述零相少油设备设有零相压力变送器或压力表，所述零相压力变送器或压力表与控制器电连接。
优选的，所述压力变送器有三个，包括分别设置在A、B、C三相少油设备上的A相压力变送器、B相压力变送器、C相压力变送器，还包括设置在零相少油设备上的零相压力变送器或压力表，所述零相压力变送器或压力表与控制器电连接。控制器通过A相压力变送器、B相压力变送器、C相压力变送器的检测值计算A、B、C三相少油设备之间的差压。
进一步的，所述储油器的进油管道上设置有储油器进油阀、储油器进油流量计，所述储油器进油阀、储油器进油流量计均与控制器电连接；所述储油器设置有储油器上限位开关和储油器下限位开关，所述储油器上限位开关、储油器下限位开关均与控制器电连接。
进一步的，所述控制器包括通信单元，所述通信单元与变电站检测平台有线和/或无线连接。
进一步的，所述控制器包括报警单元。
进一步的，所述控制器内固化有：
用于分析少油设备间压差变化的数据分析模块；
用于对少油设备健康状态进行评估的评估模块；
储油器进油自动控制模块；
少油设备取油/补油自动控制模块；
零相少油设备取油/补油自动控制模块；
用于存储历史数据的存储模块；
用于查询历史数据的查询模块；
故障分析、报警处理模块；
所述历史数据包括少油设备间压差的实时检测数据、历史最高压力、历史最低压力、压力变化趋势。
优选的，所述控制器包括PLC、触摸屏，所述PLC与触摸屏串行连接，所述储油器出油阀、进新油流量计、A相少油设备进油阀、B相少油设备进油阀、C相少油设备进油阀、A相放油阀、A相放油流量计、B相放油阀、B相放油流量计、C相放油阀、C相放油流量计、A/B相差压变送器、B/C相差压变送器、零相少油设备进油阀、零相放油阀、零相放油流量计、储油器进油阀、储油器进油流量计、储油器上限位开关、储油器下限位开关、报警单元、通信单元均与PLC电连接。
优选的，所述储油器出油阀、A相少油设备进油阀、B相少油设备进油阀、C相少油设备进油阀、A相放油阀、B相放油阀、C相放油阀、零相放油阀、储油器进油阀均为电磁阀。
本发明的使用方法如下：
1、往储油器内注油：先将外置注油泵与系统注油口相连接，插上注油泵电源插头，开启数字化触摸屏电源，按下触摸屏上储油器进油按钮，阀F1打开，注油泵起动往储油器内注油，进入储油器的油量通过L1进行计量，到了设定的容积后自动关闭F1，停止注油泵注油。其中储油器上限位开关和储油器下限位开关起到上下限位安全保护功能。
2、取油和补油：取油时打开取样口，按下死体积放油键放掉管道的死体积油(死体积油已在安装完成时设定，约为管道体积的1.5倍)。然后将出油口接入取样瓶，设置好取样量，按下取样键即可，此时我们的设备将自动完成从此时开始的取油到补油的全过程。
下面以A相进行取样分析为例，作一个自动取补油的过程介绍：在取样操作前，电磁阀储油器出油阀、A相少油设备进油阀、B相少油设备进油阀、C相少油设备进油阀、A相放油阀、B相放油阀、C相放油阀、零相放油阀、储油器进油阀均处于关闭状态，按下A相放死体积油键，A相放油阀会自动打开，从取样口流出的死体积油会经过A相放油流量计计量A相的放油流量，到达程序制定量后A相放油阀会自动关闭。此时拿开废油瓶，接入取样瓶，设定好取样的油量后，按下取样键，此时A相放油阀再次打开，A相放油流量计检测到我们设定的取油量取足后自动关闭A相放油阀。
下一步进入自动补新油的过程。内置程序累计死体积油量和取取样油量后，打开储油器出油阀、A相少油设备进油阀，系统自动起动将储油器内的油按累计量往A相少油设备内补充。通过进新油流量计进行计量，补充完毕后储油器出油阀、A相少油设备进油阀关闭，这时A相少油设备的自动取/补油过程结束。如其余相有需要取样分析可按A相取油样的起始步骤操作开始。
3、检测及报警
本装置利用差压变送器对少油设备及电流互感器的A/B/C三相进行相对压力检测。零相少油设备内压力值使用压力变送器测量。三相中任意一相发生故障都会引起绝缘油的压力变化，从而引起差压变送器输出值的变化，系统实时读取差压变送器及压力变送器输出值并对差压及压力值进行分析处理，当差压值大于设定值时系统自动报警。
故障-差压值正负表
本发明能实时检测压力，综合分析压力变化，对少油设备健康状态进行评估；若设备存在故障或隐患，及时报警；自动化定量取/补油，即为避免事故发生进行进一步检测提供绝缘油样品又不影响绝缘；可与上级平台如变电站检测平台等进行实时数据通讯。
附图说明
图1为实施例1的原理示意图；
图2为实施例2的原理示意图；
图3为实施例3的原理示意图；
图4为实施例4的原理示意图；
图中：1-储油器进油阀、2-储油器进油流量计、3-储油器出油阀、4-进新油流量计、5-A相少油设备进油阀、6-零相压力变送器、7-A相放油阀、8-A相放油流量计、9-A/B相差压变送器、10-B相少油设备进油阀、11-B相放油阀、12-B相放油流量计、13-B/C相差压变送器、14-C相少油设备进油阀、15-C相放油阀、16-C相放油流量计、17-储油器上限位开关、18-储油器下限位开关、19-零相放油流量计、20-零相放油阀、21-零相少油设备进油阀、22-进油口、23-控制器、24-储油器、25-零相少油设备、26-A相少油设备、27-B相少油设备、28-C相少油设备、29-A相压力变送器、30-B相压力变送器、31-C相压力变送器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，本实施例包括储油器24和控制器23，储油器24的出油口连接由储油器出油阀3和进新油流量计4组成的串联管路A的一端，串联管路A的另一端通过管路与少油设备分别连通，串联管路A与A相少油设备26连接的管路上设有A相少油设备进油阀5，串联管路A与B相少油设备27连接的管路上设有B相少油设备进油阀10，串联管路A与C相少油设备28连接的管路上设有C相少油设备进油阀14；在A相少油设备26与A相少油设备进油阀5之间设置A相放油管路，A相放油管路设置有A相放油阀7、A相放油流量计8；在B相少油设备27与B相少油设备进油阀10之间设置B相放油管路，B相放油管路设置有B相放油阀11、B相放油流量计12；在C相少油设备28与C相少油设备进油阀14之间设置C相放油管路，C相放油管路设置有C相放油阀15、C相放油流量计16；在A相少油设备26和B相少油设备27之间设置有A/B相差压变送器9，在B相少油设备27和C相少油设备28之间设置有B/C相差压变送器13；储油器24的进油管道上设置有储油器进油阀1、储油器进油流量计2，；储油器24设置有储油器上限位开关17和储油器下限位开关18，当储油器24中的油面低于储油器下限位开关18时，通过进油口22、储油器进油阀1自动进油，进油量达到设定值或者油面触及储油器上限位开关17时，停止进油。
控制器23包括通信单元、报警单元，通信单元与变电站检测平台有线和/或无线连接；控制器内固化有：
用于分析少油设备间压差变化的数据分析模块；
用于对少油设备健康状态进行评估的评估模块；
储油器进油自动控制模块；
少油设备取油/补油自动控制模块；
用于存储历史数据的存储模块；
用于查询历史数据的查询模块；
故障分析、报警处理模块；
所述历史数据包括少油设备间压差的实时检测数据、历史最高压力、历史最低压力、压力变化趋势。
控制器23包括PLC、触摸屏，PLC与触摸屏串行连接，储油器出油阀3、进新油流量计4、A相少油设备进油阀5、B相少油设备进油阀10、C相少油设备进油阀14、A相放油阀7、A相放油流量计8、B相放油阀11、B相放油流量计12、C相放油阀14、C相放油流量计15、A/B相差压变送器9、B/C相差压变送器13、储油器进油阀1、储油器进油流量计2、储油器上限位开关17、储油器下限位开关17、报警单元、通信单元均与PLC电连接。
储油器进油阀1、储油器出油阀3、A相少油设备进油阀5、B相少油设备进油阀10、C相少油设备进油阀14、A相放油阀7、B相放油阀11、C相放油阀14均采用电磁阀。
实施例2
如图2所示，本实施例在实施例1的基础上增加了以下部分：
串联管路A的另一端还通过管路连接零相少油设备25，在串联管路A与零相少油设备25的连接管路上设有零相少油设备进油阀21，在零相少油设备25与零相少油设备进油阀21之间设置零相放油管路，零相放油管路设置有零相放油阀20、零相放油流量计19；零相少油设备25设有零相压力变送器6；
控制器内还固化有零相少油设备取油/补油自动控制模块；
零相少油设备进油阀21、零相放油阀20、零相放油流量计21均与PLC电连接。
零相放油阀20、零相少油设备进油阀21均采用电磁阀。
实施例3
如图3所示，本实施例包括储油器24和控制器23，储油器24的出油口连接由储油器出油阀3和进新油流量计4组成的串联管路A的一端，串联管路A的另一端通过管路与少油设备分别连通，串联管路A与A相少油设备26连接的管路上设有A相少油设备进油阀5，串联管路A与B相少油设备27连接的管路上设有B相少油设备进油阀10，串联管路A与C相少油设备28连接的管路上设有C相少油设备进油阀14；在A相少油设备26与A相少油设备进油阀5之间设置A相放油管路，A相放油管路设置有A相放油阀7、A相放油流量计8；在B相少油设备27与B相少油设备进油阀10之间设置B相放油管路，B相放油管路设置有B相放油阀11、B相放油流量计12；在C相少油设备28与C相少油设备进油阀14之间设置C相放油管路，C相放油管路设置有C相放油阀15、C相放油流量计16；还包括分别设置在A、B、C三相少油设备上的A相压力变送器29、B相压力变送器30、C相压力变送器31，储油器24的进油管道上设置有储油器进油阀1、储油器进油流量计2，；储油器24设置有储油器上限位开关17和储油器下限位开关18，当储油器24中的油面低于储油器下限位开关18时，通过进油口22、储油器进油阀1自动进油，进油量达到设定值或者油面触及储油器上限位开关17时，停止进油。
控制器23包括通信单元、报警单元，通信单元与变电站检测平台有线和/或无线连接；控制器内固化有：
用于分析少油设备间压差变化的数据分析模块；
用于对少油设备健康状态进行评估的评估模块；
储油器进油自动控制模块；
少油设备取油/补油自动控制模块；
用于存储历史数据的存储模块；
用于查询历史数据的查询模块；
故障分析、报警处理模块；
所述历史数据包括三相少油设备间压差的实时检测数据、历史最高压力、历史最低压力、压力变化趋势。
控制器23包括PLC、触摸屏，PLC与触摸屏串行连接，储油器出油阀3、进新油流量计4、A相少油设备进油阀5、B相少油设备进油阀10、C相少油设备进油阀14、A相放油阀7、A相放油流量计8、B相放油阀11、B相放油流量计12、C相放油阀14、C相放油流量计15、A相压力变送器29、B相压力变送器30、C相压力变送器31、储油器进油阀1、储油器进油流量计2、储油器上限位开关17、储油器下限位开关17、报警单元、通信单元均与PLC电连接。
储油器进油阀1、储油器出油阀3、A相少油设备进油阀5、B相少油设备进油阀10、C相少油设备进油阀14、A相放油阀7、B相放油阀11、C相放油阀14均采用电磁阀。
实施例4
如图4所示，本实施例在实施例3的基础上增加了以下部分：
串联管路A的另一端还通过管路连接零相少油设备25，在串联管路A与零相少油设备25的连接管路上设有零相少油设备进油阀21，在零相少油设备25与零相少油设备进油阀21之间设置零相放油管路，零相放油管路设置有零相放油阀20、零相放油流量计19；零相少油设备25设有零相压力变送器6；
控制器内还固化有零相少油设备取油/补油自动控制模块；
零相少油设备进油阀21、零相放油阀20、零相放油流量计21均与PLC电连接。
零相放油阀20、零相少油设备进油阀21均采用电磁阀。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.电力少油设备在线压力监测及自动定量取/补油装置，其特征在于：包括储油器和控制器，所述储油器的出油口连接由储油器出油阀和进新油流量计组成的串联管路A的一端，所述串联管路A的另一端通过管路与少油设备分别连通，串联管路A与A相少油设备连接的管路上设有A相少油设备进油阀，串联管路A与B相少油设备连接的管路上设有B相少油设备进油阀，串联管路A与C相少油设备连接的管路上设有C相少油设备进油阀；在A相少油设备与A相少油设备进油阀之间设置A相放油管路，所述A相放油管路设置有A相放油阀、A相放油流量计；在B相少油设备与B相少油设备进油阀之间设置B相放油管路，所述B相放油管路设置有B相放油阀、B相放油流量计；在C相少油设备与C相少油设备进油阀之间设置C相放油管路，所述C相放油管路设置有C相放油阀、C相放油流量计；
还包括用于检测少油设备之间压差的差压变送器或压力变送器；
所述储油器出油阀、进新油流量计、A相少油设备进油阀、B相少油设备进油阀、C相少油设备进油阀、A相放油阀、A相放油流量计、B相放油阀、B相放油流量计、C相放油阀、C相放油流量计均与控制器电连接，差压变送器或压力变送器与控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的电力少油设备在线压力监测及自动定量取/补油装置，其特征在于：所述串联管路A的另一端还通过管路连接零相少油设备，在串联管路A与零相少油设备的连接管路上设有零相少油设备进油阀，在零相少油设备与零相少油设备进油阀之间设置零相放油管路，所述零相放油管路设置有零相放油阀、零相放油流量计，所述零相少油设备进油阀、零相放油阀、零相放油流量计均与控制器电连接。
3.根据权利要求2所述的电力少油设备在线压力监测及自动定量取/补油装置，其特征在于：所述差压变送器有两个，包括设置在A相少油设备和B相少油设备之间的A/B相差压变送器，和设置在B相少油设备和C相少油设备之间的B/C相差压变送器；所述零相少油设备设有零相压力变送器或压力表，所述零相压力变送器或压力表与控制器电连接。
4.根据权利要求1或2所述的电力少油设备在线压力监测及自动定量取/补油装置，其特征在于：所述压力变送器有三个，包括分别设置在A、B、C三相上的A相压力变送器、B相压力变送器、C相压力变送器，还包括设置在零相少油设备上的零相压力变送器或压力表，所述零相压力变送器或压力表与控制器电连接。
5.根据权利要求1所述的电力少油设备在线压力监测及自动定量取/补油装置，其特征在于：所述储油器的进油管道上设置有储油器进油阀、储油器进油流量计，所述储油器进油阀、储油器进油流量计均与控制器电连接；所述储油器设置有储油器上限位开关和储油器下限位开关，所述储油器上限位开关、储油器下限位开关均与控制器电连接。
6.根据权利要求1所述的电力少油设备在线压力监测及自动定量取/补油装置，其特征在于：所述控制器包括通信单元，所述通信单元与变电站检测平台有线和/或无线连接。
7.根据权利要求1所述的电力少油设备在线压力监测及自动定量取/补油装置，其特征在于：所述控制器包括报警单元。
8.根据权利要求1或2所述的电力少油设备在线压力监测及自动定量取/补油装置，其特征在于：所述控制器内固化有：
用于分析少油设备间压差变化的数据分析模块；
用于对少油设备健康状态进行评估的评估模块；
储油器进油自动控制模块；
少油设备取油/补油自动控制模块；
零相少油设备取油/补油自动控制模块；
用于存储历史数据的存储模块；
用于查询历史数据的查询模块；
故障分析、报警处理模块；
所述历史数据包括少油设备间压差的实时检测数据、历史最高压力、历史最低压力、压力变化趋势。
9.根据权利要求1、2、5、6或7所述的电力少油设备在线压力监测及自动定量取/补油装置，其特征在于：所述控制器包括PLC、触摸屏，所述PLC与触摸屏串行连接，所述储油器出油阀、进新油流量计、A相少油设备进油阀、B相少油设备进油阀、C相少油设备进油阀、A相放油阀、A相放油流量计、B相放油阀、B相放油流量计、C相放油阀、C相放油流量计、A/B相差压变送器、B/C相差压变送器、零相少油设备进油阀、零相放油阀、零相放油流量计、储油器进油阀、储油器进油流量计、储油器上限位开关、储油器下限位开关、报警单元、通信单元均与PLC电连接。
10.根据权利要求9所述的电力少油设备在线压力监测及自动定量取/补油装置，其特征在于：所述储油器出油阀、A相少油设备进油阀、B相少油设备进油阀、C相少油设备进油阀、A相放油阀、B相放油阀、C相放油阀、零相放油阀、储油器进油阀均为电磁阀。
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