CN106769653B - 一种快速检测变压器故障的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变压器故障快速检测系统，包括导气管、阀门、取气装置、精密天平，温度计、气压计和重力加速度计；该变压器内的变压器油的上方空腔与该导气管的第一端流体连通，该导气管的第二端位于变压器外操作人员可接近的位置并且装有阀门，该变压器故障快速检测系统还包括数据库，该数据库存储有以往取得的在该变压器内的变压器油的上方空腔中的内部气体的标准密度和该内部气体的标准密度对应的经过色谱检测测试后确定的变压器的故障情况，以及所述故障情况采用的检修方案，本发明节省了维修人员的检测步骤，提高了检测效率，维修人员每天可进行多次检测，同时提高了电力系统的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种快速检测变压器故障的系统和方法。
背景技术
在电力系统的变压器检修工作中，维修人员需要检查变压器的电流、电压和温度的变化，并对变压器外部进行检查，倾听声音有无变化，油位有无降低，检查防爆管、套管等有无破裂和喷油现象，检查压力释放阀是否动作，以及直流系统绝缘有无接地，二次回路有无故障等，同时要检查气体继电器内存在气体，则应鉴定其颜色，判断是否可燃，并取气样和油样做色谱分析，以判断变压器故障的性质一系列工作，如果每次都要将所有检测步骤一一进行检查，将花费很大人力物力，且因为步骤繁琐，可能无法及时找到故障，导致电力系统安全性问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种快速检测变压器故障的系统，包括导气管、阀门、取气装置、精密天平，温度计、气压计和重力加速度计；该变压器内的变压器油的上方空腔与该导气管的第一端流体连通，该导气管的第二端位于变压器外操作人员可接近的位置并且装有阀门，该取气装置具有与所述阀门适配以将所述上方空腔中的气体导入所述取气装置的进气口，该取气装置还包括用于封闭该进气口的密封装置，该温度计和气压计设于该精密天平中以便在该精密天平称量该取气装置的重量时同时测量该取气装置所在位置处的温度、大气压和重力加速度。
所述快速检测变压器故障的系统还包括数据库，该数据库经设置记录有工作表或工作曲线用于根据测得的所述取气装置从变压器中取得的气体的重量、温度、压力和重力加速度得到所述取得的气体的标准密度，该数据库经设置还记录有以往取得的在该变压器内的变压器油的上方空腔中的内部气体的标准密度和对应的经过色谱检测测试后确定的变压器的故障情况以及采用的检修方案。
所述取气装置是具有内部无气的第一状态和内部充气的第二状态的橡胶气囊或注射器，例如注射器，该注射器自带刻度，优选为300-500ml。
本发明还提供一种快速检测变压器故障的方法，该方法的步骤为：
S100：提供所述的变压器故障快速检测系统；
S200，测量该取气装置的重量w1；
S300，打开阀门，使变压器的内部气体扩散到导气管第二端端口处，用取气装置从所述导气管的第二端获取内部气体；
S400，保持取气装置的内部气体压力与外部大气压力相等，测量该取气装置中内部气体的体积V和重量w2，并且同时测量大气压P、气温T和重力加速度g，其中所述同时是指在不超过1-600秒内完成；
S500，根据上述大气压P、气温T、重力加速度g、w1和w2确定内部气体的标准状态下的密度ρ气；
S600，根据密度ρ气在数据库中查找与其对应的变压器故障情况和用于所述故障情况的检修方案。
在本发明一些实施方式中，其中，在步骤S500中根据以下公式确定内部气体的标准密度ρ气，
其中，P标为标准状态的大气压，T标为标准状态的温度，ρ空为在P测和T测条件下的空气密度。
其中，所述标准状态是指P标为1atm，T标为20℃的标准状态。
在本发明一些实施方式中，还包括以下步骤：
S700，确定S500中测定的标准密度ρ气所对应的变压器故障情况和用于所述故障情况的检修方案；
S800，将S700中确定的标准密度ρ气所对应的变压器故障情况和用于所述故障情况的检修方案记录在所述数据库中。
在本发明一些实施方式中，其中，在S600中，将所述数据库中对应于标准密度ρ气的变压器故障情况和用于所述故障情况的检修方案按照权重大小排序并示出。
在S800中，所述记录为将S700中确定的标准密度ρ气所对应的变压器故障情况和用于所述故障情况的检修方案增加到所述数据库中，或者在所述数据库中增加对应于S700中确定的标准密度ρ气所对应的变压器故障情况和用于所述故障情况的检修方案的权重。
本发明提供了一种通过称量变压器的内部气体质量来判断变压器故障的方法，通过该方法，节省了维修人员的检测步骤，省略了每次都将产生的气体做色谱分析的过程，提高了检测效率，维修人员每天可进行多次检测，同时提高了电力系统的安全性。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
为解决上述问题，本发明提供一种快速检测变压器故障的系统，包括导气管、阀门、取气装置、精密天平，温度计、气压计和重力加速度计；该变压器内的变压器油的上方空腔与该导气管的第一端流体连通，该导气管的第二端位于变压器外操作人员可接近的位置并且装有阀门，该取气装置具有与所述阀门适配以将所述上方空腔中的气体导入所述取气装置的进气口，该取气装置还包括用于封闭该进气口的密封装置，该温度计和气压计设于该精密天平中以便在该精密天平称量该取气装置的重量时同时测量该取气装置所在位置处的温度、大气压和重力加速度。
所述快速检测变压器故障的系统还包括数据库，该数据库经设置记录有工作表或工作曲线用于根据测得的所述取气装置从变压器中取得的气体的重量、温度、压力和重力加速度得到所述取得的气体的标准密度，该数据库经设置还记录有以往取得的在该变压器内的变压器油的上方空腔中的内部气体的标准密度和对应的经过色谱检测测试后确定的变压器的故障情况以及采用的检修方案。
所述取气装置是具有内部无气的第一状态和内部充气的第二状态的橡胶气囊或注射器，例如注射器，该注射器自带刻度，优选为300-500ml。
在采用上述系统进行快速检测变压器故障时，首先用精密天平称量该取气装置(在此例中为500ml塑料注射器，最小刻度为0.5ml)的重量w1(包括注射器的本体和作为密封装置的与注射器抽气口配合的密封胶帽的总重量)；接着将注射器的抽气口与预先塞入阀门下游管道口中的胶塞上的针头配合，打开阀门，用注射器通过导气管抽取变压器中变压器油上方空腔中的气体；将前两次抽取的气体丢弃；第三次抽取气体后，将注射器的抽气口用密封胶帽封住，然后从注射器的刻度读取第三次抽取气体的体积V并且在精密天平中称量带有第三次抽取气体和密封胶帽的注射器的重量w2，同时测量大气压P、气温T和重力加速度g，其中所述同时是指在不超过60秒内完成；根据上述大气压P、气温T、重力加速度g、w1和w2利用如下公式确定内部气体的标准状态下的密度ρ气：
其中，P标为标准状态的大气压，T标为标准状态的温度，ρ空为在P测和T测条件下的空气密度；所述标准状态可以是指大气压P标为1atm，气温T标为20℃；
然后根据密度ρ气在数据库中查找与其对应的变压器故障情况和用于所述故障情况的检修方案。
例如，当变压器故障涉及固体绝缘时，CO2的含量明显增加，由此导致变压器油上方气体的密度增加；而在高湿度等引起的油中低能量密度的局部放电会导致H2含量的增加，由此导致压器油上方气体的密度减小。由于各种故障可能产生不同气体并具有不同含量，这样就可以通过测量变压器油上方气体的密度的变化来大致确定变压器故障的类型。
在本发明一些实施方式中，还包括以下步骤：确定测定的标准密度ρ气所对应的变压器故障情况和用于所述故障情况的检修方案；将确定的标准密度ρ气所对应的变压器故障情况和用于所述故障情况的检修方案记录在所述数据库中。
在本发明一些实施方式中，其中，将所述数据库中对应于标准密度ρ气的变压器故障情况和用于所述故障情况的检修方案按照权重大小排序并示出。
将所述确定的标准密度ρ气所对应的变压器故障情况和用于所述故障情况的检修方案增加到所述数据库中，或者在所述数据库中增加对应于确定的标准密度ρ气所对应的变压器故障情况和用于所述故障情况的检修方案的权重。
本发明提供了一种通过称量变压器的内部气体质量来判断变压器故障的方法，通过该方法，节省了维修人员的检测步骤，省略了每次都将产生的气体做色谱分析的过程，提高了检测效率，维修人员每天可进行多次检测，同时提高了电力系统的安全性。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，不能以此限定本发明实施范围；凡依本发明申请专利范围及创作说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (5)
1.一种快速检测变压器故障的方法，该方法的步骤为：
S100：提供一种变压器故障快速检测系统，所述系统包括导气管、阀门、取气装置、精密天平，温度计、气压计和重力加速度计；该变压器内的变压器油的上方空腔与该导气管的第一端流体连通，该导气管的第二端位于变压器外操作人员可接近的位置并且装有阀门，该取气装置具有与所述阀门适配以将所述上方空腔中的气体导入所述取气装置的进气口，该取气装置还包括用于封闭该进气口的密封装置，该温度计、气压计和重力加速度计设于该精密天平中以便在该精密天平称量该取气装置的重量时同时测量该取气装置所在位置处的温度、大气压和重力加速度；所述变压器故障快速检测系统还包括数据库，该数据库经设置记录有工作表或工作曲线用于根据测得的所述取气装置从变压器中取得的气体的重量、温度、压力和重力加速度得到所述取得的气体的标准密度，该数据库经设置还记录有以往取得的在该变压器内的变压器油的上方空腔中的内部气体的标准密度和对应的经过色谱检测测试后确定的变压器的故障情况以及采用的检修方案；
S200，测量该取气装置的重量w1；
S300，打开阀门，使变压器的内部气体扩散到导气管第二端端口处，用取气装置从所述导气管的第二端获取内部气体；
S400，保持取气装置的内部气体压力与外部大气压力相等，测量该取气装置中内部气体的体积V和重量w2，并且同时测量大气压P、气温T和重力加速度g，其中所述同时是指在不超过1-600秒内完成；
S500，根据上述大气压P、气温T、重力加速度g、w1和w2确定内部气体的标准状态下的密度ρ气；
S600，根据密度ρ气在数据库中查找与其对应的变压器故障情况和用于所述故障情况的检修方案。
2.根据权利要求1的所述快速检测变压器故障的方法，其中在步骤S500中根据以下公式确定内部气体的标准密度ρ气，
其中，P标为标准状态的大气压，T标为标准状态的温度，ρ空为在P测和T测条件下的空气密度。
3.根据权利要求1或2的所述快速检测变压器故障的方法，其中所述标准状态是指P标为1atm，T标为20℃的标准状态。
4.根据权利要求1或2在任一项的所述快速检测变压器故障的方法，还包括以下步骤：
S700，确定S500中测定的标准密度ρ气所对应的变压器故障情况和用于所述故障情况的检修方案；
S800，将S700中确定的标准密度ρ气所对应的变压器故障情况和用于所述故障情况的检修方案记录在所述数据库中。
5.根据权利要求4的所述快速检测变压器故障的方法，其中，
在S600中，将所述数据库中对应于标准密度ρ气的变压器故障情况和用于所述故障情况的检修方案按照权重大小排序并示出。
在S800中，所述记录为将S700中确定的标准密度ρ气所对应的变压器故障情况和用于所述故障情况的检修方案增加到所述数据库中，或者在所述数据库中增加对应于S700中确定的标准密度ρ气所对应的变压器故障情况和用于所述故障情况的检修方案的权重。
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