CN106024341A - 主变内部部件松动位移的x射线报警装置及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种主变内部部件松动位移的X射线报警装置及其运行方法，该装置包括主变、X射线报警系统；X射线报警系统安装在主变上；X射线报警系统包括X射线探头、X射线发生器、X射线传感器、AD信号转换器、报警装置及控制模块；X射线发生器产生的X射线传送至X射线探头上，X射线探头通过发射X射线和接收反射的X射线对主变内部安装的绕组、铁芯、高压引线，以及固定它们的夹件进行监视X射线探头将X射线视频电信号传送至X射线传感器，X射线传感器将此视频电信号处理放大后传输给AD转换器，AD转换器将此数字信号分别传输至显示器和控制模块。本发明解决了目前对主变内部部件的松动位移无法进行在线监测的难题。

Description

主变内部部件松动位移的X射线报警装置及其运行方法

技术领域

本发明涉及主变内部部件的监测报警装置，特别是一种主变内部部件松动位移的X射线报警装置及其运行方法。

背景技术

主变在长期的运行中，由于电、磁、热和振动的多重作用，会造成主变内部安装的绕组、铁芯和高压引线持续受力，主变内部紧固夹件因受高压电场影响许多紧固件不能用金属制作，而只能用特殊处理的木材、纤维板等制作，其强度差，紧固能力弱，日积月累在以上受力情况下可能导致紧固夹件松动，造成绕组、铁芯位移，绕组高压引线也会由于紧固夹件松动而造成扭偏、松弛、位移，特别是主变和紧固夹件如制造安装质量不够好、运输途中收到强烈颠簸，以及主变运行中受到雷电冲击、近区短路冲击等情况发生时，更容易造成主变内部紧固夹件的损坏或松动。主变内部绕组、铁芯如发生位移超过一定程度，将会造成放电、短路、绝缘破坏等严重故障，甚至发生主变爆炸的恶性事故发生。高压引线夹件的松动会造成高压引线扭偏、松弛、引线舞动等情况，当引线绝缘距离不足时，就可能发生绝缘破坏或短路的事故。目前还没有一种能对运行中主变内部部件的松动、位移进行在线监测的方法，只能是通过将主变停电、放油、吊罩检查的方式，或将主变停电、放油，打开人孔，再充分通风至主变内部氧气含量达18%以上时，由专业人员携带强光手电从人孔钻入进行检查。传统监测运行主变内部部件的方法，在造成极大浪费的同时还无法及时发现主变内部部件发生松动位移的情况，急需一种能及时、有效的监测装置和监测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种主变内部部件松动位移的X射线报警装置及其运行方法。主要技术方案如下：

一种主变内部部件松动位移的X射线报警装置，包括主变，其特征在于：还包括X射线报警系统； 所述X射线报警系统安装在主变上；X射线报警系统包括X射线探头、X射线发生器、X射线传感器、AD信号转换器、报警装置及控制模块；X射线探头安装在主变外部并正对着主变； 所述X射线发生器产生的X射线传送至X射线探头上，X射线探头通过发射X射线和接收反射的X射线对主变内部安装的绕组、铁芯、高压引线，以及固定它们的夹件进行监视；X射线探头的输出端电性连接于X射线传感器的输入端，X射线传感器的输出端电性连接于AD转换器的输入端，AD转换器的输出端分别电性连接于控制模块的输入端和报警装置的输入端，控制模块的输出端电性连接于报警装置的输入端；所述报警装置包括报警器及显示器；所述报警器的输入端电性连接于控制模块的输出端；所述显示器输入端电性连接于AD转换器的输出端；X射线探头将X射线视频电信号传送至X射线传感器，X射线传感器将此视频电信号处理放大后传输给AD转换器，AD转换器将由X射线传感器传输来经处理放大后的视频电信号转换成数字信号，AD转换器将此数字信号分别传输至显示器和控制模块，显示器实时显示主变内部各部件的固定位置视频图像以供运行人员随时进行监控。

进一步的，所述X射线探头与X射线发射器之间通过控制电缆连接；其它单元之间通过光纤电性连接。

进一步的，还包括旋转支架；所述X射线探头安装在旋转支架上；控制模块控制所述旋转支架上下左右转动。

进一步的，所述X射线探头个数为N,N为大于等于1的自然数。

进一步的，所述报警器为声光报警器。

进一步的，所述控制模块为PLC处理器或其它微机处理器。

本发明还提供一种基于上述的主变内部部件松动位移的X射线报警装置的运行方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：按照安装好X射线报警装置步骤S2：控制模块预先存储主变内部绕组、铁芯、高压引线以及紧固夹件的正常安装位置、轻微松动位移位置、中度松动位移位置以及严重松动位移位置的标准系列图谱；步骤S3：当X射线探头探测到主变内部绕组、铁芯、高压引线以及紧固夹件发生松动位移时，控制模块对接收到的X射线成像视频数字信号，根据其位移、松动情况与标准系列图谱进行比对、分析和判断，并控制报警器分别发出轻微、中度、严重松动位移的不同声音或伴随不同闪光的报警信号，以警示运行人员采取相应措施进行处理。

本发明解决了目前对主变内部部件的松动位移无法进行在线监测的难题，与传统将主变停电、放油、吊罩后进行检查，或将主变停电、放油、开启人孔进人进行检查相比，有着保障主变安全、经济、可靠运行的巨大优势。

附图说明

图1是本发明实施例的主变内部部件松动位移的X射线报警装置安装立面图；

图2是本发明实施例的主变内部部件松动位移的X射线报警装置安装侧视图；

图3是本发明实施例的主变内部部件松动位移的X射线报警装置安装俯视图；

图4是本发明实施例的主变内部绕组、铁芯及紧固夹件侧视图；

图5是本发明实施例的主变内部绕组、铁芯及紧固夹件正视图；

图6是本发明实施例的对主变内部绕组、铁芯、高压引线及紧固夹件安装位置正确，无松动位移时的X射线穿透监测工作原理图；

图7是本发明实施例的对主变内部绕组、铁芯、紧固夹件安装位置发生松动、位移的X射线穿透监测报警工作原理图；

图8是本发明实施例的对高压引线松弛、位移时的X射线穿透监测报警工作原理图；

图9是本发明实施例的主变内部部件松动位移的X射线报警装置自动控制原理方框图。

【标号说明】：

1-X射线探头；2-X射线发射器控制电缆；3-X射线发生器；4-光纤；5-X射线传感器；6-AD转换器；7-显示器；8-控制模块；9-报警器；10-主变本体；11-主变套管；12-主变绕组；13-主变紧固夹件；14-变压器油；15-铁芯；16-高压引线；17-X射线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

主变包括主变本体10、主变套管11、主变内部安装的部件和主变内部充注的变压器油等，主变内部安装的部件主要有：绕组12、铁芯15、高压引线16，以及主变内部充注的变压器油14等，主变内部的绕组12、铁芯15通过紧固夹件13固定，绕组高压引线16通过绝缘紧固夹件固定，并延伸至主变套管下，通过套管穿出，主变内部充注的变压器油起着绝缘和冷却的作用。主变在长期的运行中，由于电、磁、热和振动的多重作用，会造成主变内部安装的绕组、铁芯和高压引线持续受力，主变内部紧固夹件因受高压电场影响许多紧固件不能用金属制作，而只能用特殊处理的木材、纤维板等制作，其强度差，紧固能力弱，日积月累在以上受力情况下可能导致紧固夹件松动，造成绕组、铁芯位移，绕组高压引线也会由于紧固夹件松动而造成扭偏、松弛、位移，特别是主变和紧固夹件如制造安装质量不够好、运输途中收到强烈颠簸，以及主变运行中受到雷电冲击、近区短路冲击等情况发生时，更容易造成主变内部紧固夹件的损坏或松动。主变内部绕组、铁芯如发生位移超过一定程度，将会造成放电、短路、绝缘破坏等严重故障，甚至发生主变爆炸的恶性事故发生。高压引线夹件的松动会造成高压引线扭偏、松弛、引线舞动等情况，当引线绝缘距离不足时，就可能发生绝缘破坏或短路的事故。主变运行中，内部存在高压电场，一般视频探头不能深入其内部进行监视，因此无法在线检测主变内部部件的紧固情况。本发明由于运用X射线，能穿透主变外壳对主变内部安装的绕组、铁芯，以及固定它们的紧固件、高压引线等进行直观的在线监测，有力保障主变安全运行。

一种主变内部部件松动位移的X射线报警装置，除包括主变还包括X射线报警系统； 所述X射线报警系统安装在主变上；X射线报警系统包括X射线探头1、X射线发生器3、X射线传感器5、AD信号转换器6、报警装置及控制模块8；X射线探头1安装在主变外部并正对着主变；所述X射线发生器3产生的X射线17送至X射线探头1上，X射线探头1通过发射X射线和接收反射的X射线对主变内部安装的绕组、铁芯、高压引线，以及固定它们的夹件进行监视；X射线探头1的输出端电性连接于X射线传感器的输入端，X射线传感器的输出端电性连接于AD转换器6的输入端，AD转换器6的输出端分别电性连接于控制模块的输入端和报警装置的输入端，控制模块的输出端电性连接于报警装置的输入端；所述报警装置包括报警器9及显示器7；所述报警器9的输入端电性连接于控制模块的输出端；所述显示器7输入端电性连接于AD转换器6的输出端；X射线探头1将X射线视频电信号传送至X射线传感器，X射线传感器将此视频电信号处理放大后传输给AD转换器6，AD转换器6将由X射线传感器传输来经处理放大后的视频电信号转换成数字信号，AD转换器6将此数字信号分别传输至显示器7和控制模块，显示器7实时显示主变内部各部件的固定位置视频图像以供运行人员随时进行监控。其安装结构示意图参见1-3。

进一步的，所述X射线探头与X射线发射器之间通过控制电缆2连接；其它单元之间通过光纤4电性连接。

较佳的，还包括旋转支架；所述X射线探头1安装在旋转支架上；控制模块控制所述旋转支架上下左右转动。旋转支架可以选用市面上通用的U型摄像头支架或机械臂支架；旋转支架的技术比较成熟因此未在图中画出。

进一步的，所述X射线探头1个数为N,N为大于等于1的自然数。N根据主变规格的大小来确定，一个或若干个X射线探头可以有效对主变内部部件进行有效监控。在本发明中以一个摄像头为例说明。

进一步的，所述报警器9为声光报警器。

进一步的，所述控制模块为PLC处理器或其它微机处理器。

主变内部绕组、铁芯及紧固夹件正常的结构参见4-5。主变内部绕组、铁芯、高压引线及紧固夹件安装位置正确，无松动位移时的X射线穿透监测工作原理图参见图6。

本发明还提供一种基于上述的主变内部部件松动位移的X射线报警装置的运行方法，其包括以下步骤：步骤S1：按照安装好X射线报警装置步骤S2：控制模块预先存储主变内部绕组、铁芯、高压引线以及紧固夹件的正常安装位置、轻微松动位移位置、中度松动位移位置以及严重松动位移位置的标准系列图谱；步骤S3：当X射线探头探测到主变内部绕组、铁芯、高压引线以及紧固夹件发生松动位移时，控制模块对接收到的X射线成像视频数字信号，根据其位移、松动情况与标准系列图谱进行比对、分析和判断，并控制报警器分别发出轻微、中度、严重松动位移的不同声音或伴随不同闪光的报警信号，以警示运行人员采取相应措施进行处理。

以图4-9为例：

1）控制模块8预先存储主变10内部绕组12、铁芯15、高压引线16以及紧固夹件13等部件的正常安装位置、轻微松动位移位置、中度松动位移位置以及严重松动位移位置的标准系列图谱；以图4-图6为例；

2）将X射线探头1安装在主变10周边的适当位置处，并调节在一定范围内上下、左右转动，开启X射线报警系统，对主变10内部部件进行有效的X射线穿透成像监视；

3）主变10在长期运行中，由于电、磁、热和振动等的多重作用，会造成主变10内部安装的绕组12、铁芯15和高压引线16的持续受力，可能导致紧固夹件13松动，造成绕组12、铁芯15以及高压引线16的位移、松动，特别是主变10运行中受到雷电冲击、近区短路冲击等情况发生时，更容易造成主变10内部紧固夹件13的损坏或松动；以图7、图8为例；

4)在以上松动位移情况发生时，X射线探头1能穿透主变壳体，将松动位移部件的X射线成像视频电信号在线实时传送至X射线传感器5，X射线传感器5将此X射线视频电信号处理放大后传输给AD转换器6，AD转换器6将由X射线传感器5传输来经处理放大后的视频电信号转换成数字信号，AD转换器6将此数字信号分别传输至显示器7和控制模块8；

5）显示器7实时显示主变10内部各部件的固定位置X射线视频图像以供运行人员随时进行观察监控；

6）控制模块8将接收到的X射线视频数字信号与预先存储的主变内部安装部件系列标准位置图谱进行比对、分析和判断；

7）当主变10内部绕组线圈12、铁芯15发生松动位移，或高压引线16发生松弛、扭偏等情况时，控制模块8根据松动、位移、扭偏的程度，分别控制报警器9发出轻微、中度、严重等不同程度的声音和闪光报警信号。

上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种主变内部部件松动位移的X射线报警装置，包括主变，其特征在于：还包括X射线报警系统； 所述X射线报警系统安装在主变上；

X射线报警系统包括X射线探头、X射线发生器、X射线传感器、AD信号转换器、报警装置及控制模块；

X射线探头安装在主变外部并正对着主变；

所述X射线发生器产生的X射线传送至X射线探头上，X射线探头通过发射X射线和接收反射的X射线对主变内部安装的绕组、铁芯、高压引线，以及固定它们的夹件进行监视；

X射线探头的输出端电性连接于X射线传感器的输入端，X射线传感器的输出端电性连接于AD转换器的输入端，AD转换器的输出端分别电性连接于控制模块的输入端和报警装置的输入端，控制模块的输出端电性连接于报警装置的输入端；

所述报警装置包括报警器及显示器；所述报警器的输入端电性连接于控制模块的输出端；所述显示器输入端电性连接于AD转换器的输出端；

X射线探头将X射线视频电信号传送至X射线传感器，X射线传感器将此视频电信号处理放大后传输给AD转换器，AD转换器将由X射线传感器传输来经处理放大后的视频电信号转换成数字信号，AD转换器将此数字信号分别传输至显示器和控制模块，显示器实时显示主变内部各部件的固定位置视频图像以供运行人员随时进行监控。

2.根据权利要求1所述的主变内部部件松动位移的X射线报警装置，其特征在于：所述X射线探头与X射线发射器之间通过控制电缆连接；其它单元之间通过光纤电性连接。

3.根据权利要求1所述的主变内部部件松动位移的X射线报警装置，其特征在于：还包括旋转支架；所述X射线探头安装在旋转支架上；控制模块控制所述旋转支架上下左右转动。

4.根据权利要求1所述的主变内部部件松动位移的X射线报警装置，其特征在于：所述X射线探头个数为N,N为大于等于1的自然数。

5.根据权利要求1所述的主变内部部件松动位移的X射线报警装置，其特征在于：所述报警器为声光报警器。

6.根据权利要求1所述的主变内部部件松动位移的X射线报警装置，其特征在于：所述控制模块为PLC处理器或其它微机处理器。

7.一种基于权利要求1所述的主变内部部件松动位移的X射线报警装置的运行方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：按照安装好X射线报警装置

步骤S2：控制模块预先存储主变内部绕组、铁芯、高压引线以及紧固夹件的正常安装位置、轻微松动位移位置、中度松动位移位置以及严重松动位移位置的标准系列图谱；

步骤S3：当X射线探头探测到主变内部绕组、铁芯、高压引线以及紧固夹件发生松动位移时，控制模块对接收到的X射线成像视频数字信号，根据其位移、松动情况与标准系列图谱进行比对、分析和判断，并控制报警器分别发出轻微、中度、严重松动位移的不同声音或伴随不同闪光的报警信号，以警示工作人员采取相应措施进行处理。