CN106292762A - 一种对变压器进行气体压力在线监测及自动补气的方法 - Google Patents

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王新刚
刘宗振
傅春明
姜良刚
赵强
马振芳
任彬
张勇
刘恒志
丁浩
周建华
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Shandong Electrical Engineering and Equipment Group Co Ltd
Shandong Power Equipment Co Ltd
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Shandong Electrical Engineering and Equipment Group Co Ltd
Shandong Power Equipment Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/20—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
    • G05D16/2006—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means
    • G05D16/2013—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using throttling means as controlling means

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Abstract

本发明涉及一种对变压器进行气体压力在线监测及自动补气的方法，主控制器接收储气装置和变压器油箱中的压力值，并与阈值进行判断，进而控制充气电磁阀进行补气或者压力释放阀进行放气卸压，最终调整至规定压力值。本发明避免了传统补气装置的不足，实现了在线监测高压气瓶和变压器油箱的压力状态，实时获取补气装置的运行信息，并实现实时显示、实时上传、实时报警、实时发布等功能，无论是从保证变压器的可靠运输方面，还是节约人力方面都具有很大优势。

Description

一种对变压器进行气体压力在线监测及自动补气的方法
技术领域
本发明涉及变压器进行补气的方法，具体涉及一种对变压器进行气体压力在线监测及自动补气的方法。
背景技术
随着变压器的电压等级升高，容量不断增加，本体重量也相应增加，为了降低运输重量，大型变压器常采用充干燥空气或高纯氮气的运输方式。为了使变压器在运输过程不因氮气或干燥空气渗漏而进入潮气，使器身受潮，降低变压器的绝缘强度，油箱内必须保持一定的正压(通常为20～30kPa)。另外，气体压力也会随着环境温度的变化而变化，若油箱内气压过高，可能会使油箱产生变形，从而造成油箱开裂，气体迅速泄露，绝缘受潮。所以，在整个运输过程中，要对油箱内压力进行监视，并备有气体补充装置，以便当油箱内气压下降时及时补充气体。
传统的变压器储运过程监测只有压力平衡补气装置，该监测为离线的状态监测，工程押运人员不能实时获取监测信息，补气装置的运行状态信息更是无法获取，不具备储运状态信息的实时显示、实时上传、实时报警、实时发布等功能，不能满足当前变压器储运的要求。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种可以分别实时在线监测高储气装置和变压器油箱的压力值，可实现在线监测、实时显示、实时上传、实时报警、实时发布等功能并对变压器油箱进行自动补气的方法。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：一种对变压器进行气体压力在线监测及自动补气的方法，包括如下步骤：
步骤一、自动补气系统启动后，压力变送器检测储气装置及变压器油箱的气体压力，检测的压力值经模数转换后传送给主控制器；
步骤二、主控制器判断储气装置中的压力值是否低于所规定阈值，若是，转步骤三，若否，转步骤四；
步骤三、主控制器发出报警信号，控制分控制器关闭补气电磁阀并提示及时更换储气装置，更换储气装置后打开补气电磁阀并返回步骤二；
步骤四、主控制器判断变压器油箱中的压力值是否处于正常范围内，若是，转步骤五，若否，转步骤六；
步骤五、关闭补气电磁阀及压力释放阀转至步骤九；
步骤六、主控制器判断变压器油箱中的压力值是否低于所规定的阈值下限，若是则转至步骤七，若否，则转至步骤八；
步骤七、主控制器控制补气电磁阀打开进行补气，并返回步骤二；
步骤八、压力释放阀打开进行放气卸压至整定压力值；
步骤九、自动补气系统关闭。
在上述过程中，可以增设补气信号指示灯、补气电磁阀信号指示灯等可指示自动补气装置的运行状态。
优选的，所述步骤一中经模数转换后的压力值上传至分控制器，分控制器经ZIGBEE将其传送至主控制器。
分控制器直接控制压力的采集、控制补气电磁阀的动作以及ZIGBEE模块，而主控制器的功能不仅仅局限于与分控制器共同完成气体压力在线监测和自动补气，还在变压器储运的过程中控制其他功能模块，因此在本发明中，首先将压力值传送至反控制器，再由分控制器上传至主控制器，其优点有:1,分控制器专门用于气体压力及补气动作控制，功能专一，结构清晰；2，分控制器与主控制器之间采用ZIGBEE无线网络通信方式，ZIGBEE模块需要由分控制器控制，因此在结构上必须设立单独的分控制器；3.分控制器和主控制器可以通过通信控制策略，实现数据的正确的传输。
优选的，所述步骤四中采用预测控制算法对变压器油箱压力值的变化趋势进行判断，并利用模糊PID算法调节补气电磁阀和压力释放阀。优选的，所述的储气装置为高压气瓶。高压气瓶通常为高压氮气瓶、干燥空气瓶，并通过安装在储气装置出气管道上的压力变送器，对其内部压力进行精确地实时监控，防止因为储气装置内气体不足，导致无法对变压器进行正常补气。当储气装置内部气体压力低于限定值时，启动欠压报警。
优选的，所述变压器油箱中的压力值正常范围为不大于30kPa且不小于20kPa。
优选的，所述高压气瓶压力值的规定阈值为1.6MPa。
优选的，所述的所述压力释放阀的整定压力值为50kPa。
本发明避免了传统补气装置的不足，实现了在线监测高压气瓶和变压器油箱的压力状态，实时获取补气装置的运行信息，并实现实时显示、实时上传、实时报警、实时发布等功能，无论是从保证变压器的可靠运输方面，还是节约人力方面都具有很大优势。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
说明书附图
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
一种对变压器进行气体压力在线监测及自动补气的方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤一、自动补气系统启动后，压力变送器检测高压气瓶及变压器油箱的气体压力，检测的压力值经模数转换后上传至分控制器，分控制器经ZIGBEE将其传送至主控制器；
步骤二、主控制器判断高压气瓶中的压力值是否低于1.6MPa，若是，转步骤三，若否，转步骤四；
步骤三、主控制器发出报警信号，控制分控制器关闭补气电磁阀并提示及时更换储气装置，更换储气装置后打开补气电磁阀并返回步骤二；
步骤四、主控制器采用预测控制算法对变压器油箱压力值的变化趋势进行判断，判断变压器油箱中的压力值是否处于20kPa与30kPa之间，若是，转步骤五，若否，转步骤六；
步骤五、关闭补气电磁阀及压力释放阀转至步骤九；
步骤六、主控制器判断变压器油箱中的压力值是否低于20kPa，若是则转至步骤七，若变压器油箱中的压力值高于30kPa，则转至步骤八；
步骤七、主控制器控制补气电磁阀打开进行补气，并返回步骤二；
步骤八、压力释放阀打开进行放气卸压至整定压力值；所述压力释放阀的整定压力值为50kPa；
步骤九、自动补气系统关闭。
上述过程中利用模糊PID算法调节补气电磁阀和压力释放阀。

Claims (7)

1.一种对变压器进行气体压力在线监测及自动补气的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一、自动补气系统启动后，压力变送器检测储气装置及变压器油箱的气体压力，检测的压力值经模数转换后传送给主控制器；
步骤二、主控制器判断储气装置中的压力值是否低于所规定阈值，若是，转步骤三，若否，转步骤四；
步骤三、主控制器发出报警信号，控制分控制器关闭补气电磁阀并提示及时更换储气装置，更换储气装置后打开补气电磁阀并返回步骤二；
步骤四、主控制器判断变压器油箱中的压力值是否处于正常范围内，若是，转步骤五，若否，转步骤六；
步骤五、关闭补气电磁阀及压力释放阀转至步骤九；
步骤六、主控制器判断变压器油箱中的压力值是否低于所规定的阈值下限，若是则转至步骤七，若否，则转至步骤八；
步骤七、主控制器控制补气电磁阀打开进行补气，并返回步骤二；
步骤八、压力释放阀打开进行放气卸压至整定压力值；
步骤九、自动补气系统关闭。
2.根据权利要求1所述的对变压器进行气体压力在线监测及自动补气的方法，其特征在于：所述步骤一中经模数转换后的压力值上传至分控制器，分控制器经ZIGBEE将其传送至主控制器。
3.根据权利要求1所述的对变压器进行气体压力在线监测及自动补气的方法，其特征在于：所述步骤四中采用预测控制算法对变压器油箱压力值的变化趋势进行判断，并利用模糊PID算法调节补气电磁阀和压力释放阀。
4.根据权利要求2或3所述的对变压器进行气体压力在线监测及自动补气的方法，其特征在于：所述的储气装置为高压气瓶。
5.根据权利要求4所述的对变压器进行气体压力在线监测及自动补气的方法，其特征在于：所述变压器油箱中的压力值正常范围为不大于30kPa且不小于20kPa。
6.根据权利要求5所述的对变压器进行气体压力在线监测及自动补气的方法，其特征在于：所述高压气瓶压力值的规定阈值为1.6MPa。
7.根据权利要求6所述的对变压器进行气体压力在线监测及自动补气的方法，其特征在于：所述的所述压力释放阀的整定压力值为50kPa。
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