CN108469287A - 双压敏校正型变压器油位计 - Google Patents

双压敏校正型变压器油位计 Download PDF

Info

Publication number
CN108469287A
CN108469287A CN201810207735.XA CN201810207735A CN108469287A CN 108469287 A CN108469287 A CN 108469287A CN 201810207735 A CN201810207735 A CN 201810207735A CN 108469287 A CN108469287 A CN 108469287A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oil level
level indicator
transformer
oil
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810207735.XA
Other languages
English (en)
Inventor
张鑫
张弛
朱明正
王楠
冯军基
魏菊芳
文清丰
王伟
马昊
刘力卿
李隆基
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd, Electric Power Research Institute of State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201810207735.XA priority Critical patent/CN108469287A/zh
Publication of CN108469287A publication Critical patent/CN108469287A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/14Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measurement of pressure

Abstract

本发明涉及一种双压敏校正型变压器油位计,其主要技术特点是:包括油位计主体、油位计本体、蝶阀、油位计表盘、压力传感器及油位计测量电路,油位计主体两端与注放油管相连接,两个油位计本体分别通过各自的蝶阀垂直设置在油位计主体的侧壁上,两个压力传感器安装在油位计本体内并位于蝶阀外侧油位计表盘安装在一个油位计本体的外侧用于在本地显示油位,油位计测量电路安装该油位计本体内,油位计测量电路通过电源及信号电缆与外部设备相连接。本发明通过二台压力传感器测取变压器油的压强并通过压强差计算油的密度,对变压器胶囊式或隔膜式储油柜油位进行实施监测,具有测量准确、可靠性能高且便于读取等特点。

Description

双压敏校正型变压器油位计
技术领域
[0001] 本发明属于变压器技术领域,尤其是一种双压敏校正型变压器油位计。
背景技术
[0002] 目前在运的大型电力变压器主要是油浸式变压器,变压器油在变压器运行中起到 绝缘和冷却的作用。若变压器油位过高,有可能在高温或重负载时导致油箱内压力过大,造 成溢油或压力释放阀动作;若变压器油位过低,有可能使高压部分失去油的保护而裸露,造 成击穿或放电;同时,油位还可以反映油箱密封情况,便于及时发现渗油或漏油。因此,及时 准确监测油位对变压器安全运行十分重要。
[0003] 变压器油位计是指示储油柜中油面高度的装置。目前,变压器油位计主要有浮子 指针式和油管式两种,一般装设于储油柜侧壁,均为机械指示表计,其存在以下缺点:(1)无 法远程监视油位,只能通过运维人员到变压器所在位置就地读取油位计获取油位信息;(2) 故障率高,经常因为油管式油位计胶囊破损、浮子指针式油位计浮球卡涩等原因导致出现 “假油位”;⑶难以读数,由于油位计装设位置高、表盘小,运维人员站在变压器下方会由于 观察视角太小无法读数,站在远处观察又因为距离太远而难以看清,同时随着运行时间的 增加,表盘内经常出现进水、油污等情况,进一步影响读数。
[0004] 申请人以“油位计”为关键词检索,检索到专利文献“一种变压器储油柜的油位计 结构”(专利公开号:CN106092267A),该专利介绍了一种由连杆、浮球和胶囊构成的新型油 位计结构,原理简单、可靠性高,但是仍为机械式油位计,无法实现远程油位监控;其他检索 结果同样未见可以实现远程监测功能的油位计。以“油位计+压力”为关键词检索,检索到专 利文献“用于测量变压器储油柜油位的巡检仪”(CN107367313A),该专利提出了一种通过压 力检测油位的装置,但是并非用于变压器的油位计,而是一种巡检仪。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种测量准确、可靠性高、读取测量 数据方便且能够实现油位远程读取功能的双压敏校正型变压器油位计。
[0006] 本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0007] —种双压敏校正型变压器油位计,包括油位计主体、油位计本体、蝶阀、油位计表 盘、压力传感器及油位计测量电路,所述油位计主体是一段与注放油管同口径的管道且其 两端与注放油管相连接,两个油位计本体为两段水平管道并分别通过各自的蝶阀垂直设置 在油位计主体的侧壁上,两个压力传感器安装在油位计本体内并位于蝶阀外侧,所述油位 计表盘安装在一个油位计本体的外侧用于在本地显示油位,所述油位计测量电路安装该油 位计本体内,两个油位计本体通过电源及信号电缆相连接,油位计测量电路通过电源及信 号电缆与外部设备相连接。
[0008] 所述油位计测量电路包括压电变送模块、油位计算模块、油位显示与传送模块,两 个压电变送模块分别与两个压力传感器相连接并连接到油位计算模块上,所述压力传感 器、压电变送模块、油位计算模块、油位显示与传送模块通过电源及信号电缆与外部电源相 连接,所述油位计算模块通过电源及信号电缆与校准信号相连接,所述油位显示与传送模 块通过电源及信号电缆与油位计表盘相连接用于油位显示。
[0009] 所述油位显示与传送模块还通过通过电源及信号电缆与变压器监控后台系统相 连接进行远程监测。
[0010] 所述电源及信号电缆包括绝缘铜导线和通信电缆,所述绝缘铜导线用于连接外部 电源,所述通信电缆用于连接温度计算模块、油位计算模块、油位显示与传送模块。
[0011] 所述压力传感器由压电陶瓷片构成。
[0012] 所述油位计主体通过螺纹方式或法兰方式与注放油管相连接。
[0013] 所述两个压力传感器之间的距离根据压力传感器的精度设置。。
[0014] 本发明的优点和效果:
[0015] 1、本发明安装在变压器注放油管下端,通过二台压力传感器测取变压器油的压强 并通过压强差计算油的密度,从而对变压器胶囊式或隔膜式储油柜油位进行实施监测,起 到远程监视油位的作用,其测量准确且精度高。
[0016] 2、本发明采用静态器件且无转动的机械部件,替代了油位计胶囊或浮球等机械转 动部件,降低了装置故障率,提高了可靠性能。
[0017] 3、本发明将油位计表盘装设于注放油管下端,极大提高了运维人员就地读取油位 示数的便利性,同时液位还可通过变压器监控后台进行液位显示,实现了油位远程读取功 能。
附图说明
[0018] 图1是本发明的结构示意图;
[0019] 图2是本发明的测量电路方框图;
[0020] 图3为本发明的应用安装示意图;
[0021] 图中,1-第一压力传感器;2-第一油位计本体;3-油位计表盘;4-第二压力传感器; 5-第二油位计本体;6-电源及信号电缆;7-注放油阀;8-油位计主体;9-蝶阀;10-螺纹;11-注放油管;Al-储油柜;A2-注放油管;A3-油位计;A4-注放油阀;A5-呼吸器;A6-本体油箱。
具体实施方式
[0022] 以下结合附图对本发明实施例做进一步详述:
[0023] 一种双压敏校正型变压器油位计,如图1所示,包括油位计主体8、第一油位计本体 2、第二油位计本体5、第一压力传感器1、第二压力传感器4、油位计表盘3、蝶阀9、电源及信 号电缆6及油位计测量电路,所述油位计主体是一段与变压器注放油管11同口径的管道,在 变压器上垂直布设并通过螺纹10与上下注放油管连接,也可以通过法兰等其他方式连接。 在注放油管底部安装有注放油阀7。所述第一油位计本体、第二油位计本体为两段水平管 道,两个油位计本体分别通过各自的蝶阀垂直设置在油位计主体的侧壁上,两个油位计本 体中心距为高度为h,两个压力传感器安装在油位计本体内并位于蝶阀外侧,压力传感器由 压电陶瓷片构成(也可以采用其他原理的传感器,但应与油位计安装位置距离储油柜的距 离以及二台压力传感器间距相配合,选择合适的量程和精度),当蝶阀打开时,两个压力传 感器可以测量该处油的压强,其不仅可以将油压转换为电信号,而且起到隔绝变压器油的 作用,使两个油位计本体均构成一不含油的腔体。所述油位计表盘安装在第二油位计本体 的外侧用于在本地显示油位,所述油位计测量电路安装在第二油位计本体内,两个油位计 本体通过电源及信号电缆相连接,油位计测量电路通过电源及信号电缆与外部设备相连 接。
[0024] 二个压力传感器之间的距离h是保证测量准确性和精度的关键,若h太大,则两处 温度不同,影响测量准确度;若h太小,压力传感器自身误差带来的影响过大,从而影响测量 精度。对于〇· IOFS (IOOkPa)精度的压力传感器,h在15〜30cm之间为宜。
[0025]如图2所示,所述油位计测量电路包括压电变送模块、油位计算模块、油位显示与 传送模块,压电变送模块包括与第一压力传感器(压力传感器A)相连接的第一压电变送模 块(压电变送模块A)及与第二压力传感器(压力传感器B)相连接的第二压电变送模块(压电 变送模块B),两个压电变送模块均与油位计算模块相连接。该测量电路包括如下四个接口: 电源接口、校准信号接口、本地油位信号接口、后台系统油位信号接口,测量电路的上述接 口使用电源及信号电缆与第一油位计本体及外部设备相连接,其中,外部电源通过接口 1 (电源接口)与压力传感器、油位计算模块、油位显示与传送模块相连接为上述模块供电;油 位计算模块通过接口 2 (校准信号接口)与校准信号相连接,油位显示与传送模块通过接口 3 (本地油位信号接口)与本地油位计表盘相连接用于油位显示,油位显示与传送模块通过接 口4 (后台系统油位信号接口)与变压器监控后台系统相连接进行显示。上述接口中,电源接 口采用绝缘铜导线连接,其余信号接口采用通信电缆连接并采用RS485全双工通讯协议传 输。
[0026] 本发明的安装应用如图3所示,储油柜Al与本体油箱A6相连通并且储油柜位于本 体油箱的上端,在储油柜的上端设有呼吸器A5,在储油柜侧端底部设有注放油管A2,在注放 油管底部设有注放油阀A4,本发明的油位计A3垂直安装在注放油管下端。本发明可以根据 实际运维需要设置最高最低油位(如图中Hmin和Hmax处),通过变压器监控后台系统设置油 位上下限的报警,因此,其测量的范围广泛。
[0027] 本发明的油位测量原理如下:
[0028] 如图3所示,注放油管与变压器本体油箱及储油柜组成一个连通器,因此压力传感 器测得的压力即为上部油压,压强可以表示为:
[0029] P=Pgh
[0030] 其中P为压力传感器处的压强,p为变压器油的密度,g为重力加速度,h为油位高 度。
[0031] 可见压强主要与密度和油位高度以及密度有关。
[0032] 变压器油的密度与温度密切相关。由于运行中的变压器内部热场复杂,各处温度 不同,且与油的循环与散热方式密切相关,因此用变压器油温计算油的密度较为复杂。因此 通过两个压力传感器的压强差计算密度。
[0033]第一传感器(A),Pa=PAghA,第二传感器⑶,Pb = PBghB。
[0034] 由于注放油阀内的油不参与循环,且两传感器位置相近,可以近似认为PA = PB,则 有
[0035] pB-pA=pBg (hB-hA) =PBg A h
Figure CN108469287AD00061
[0037] 则第二传感器⑶处的实际油位为
Figure CN108469287AD00062
[0038] 油位计表盘显示的油位百分比
Figure CN108469287AD00063
[0039] 其中Hmin、Hmax分别为变压器最低、最高油位线到传感器B的高度,如图3所示。
[0040] 当n> 1时,触发高油位报警,当n〈〇时,触发低油位报警。
[0041] 需要强调的是,本发明所述的实施例是说明性的,而不是限定性的,因此本发明并 不限于具体实施方式中所述的实施例,凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出 的其他实施方式,同样属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1. 一种双压敏校正型变压器油位计,其特征在于:包括油位计主体、油位计本体、蝶阀、 油位计表盘、压力传感器及油位计测量电路,所述油位计主体是一段与注放油管同口径的 管道且其两端与注放油管相连接,两个油位计本体为两段水平管道并分别通过各自的蝶阀 垂直设置在油位计主体的侧壁上,两个压力传感器安装在油位计本体内并位于蝶阀外侧, 所述油位计表盘安装在一个油位计本体的外侧用于在本地显示油位,所述油位计测量电路 安装该油位计本体内,两个油位计本体通过电源及信号电缆相连接,油位计测量电路通过 电源及信号电缆与外部设备相连接。
2. 根据权利要求1所述的双压敏校正型变压器油位计,其特征在于:所述油位计测量电 路包括压电变送模块、油位计算模块、油位显示与传送模块,两个压电变送模块分别与两个 压力传感器相连接并连接到油位计算模块上,所述压力传感器、压电变送模块、油位计算模 块、油位显示与传送模块通过电源及信号电缆与外部电源相连接,所述油位计算模块通过 电源及信号电缆与校准信号相连接,所述油位显示与传送模块通过电源及信号电缆与油位 计表盘相连接用于油位显示。
3. 根据权利要求2所述的双压敏校正型变压器油位计,其特征在于:所述油位显示与传 送模块还通过通过电源及信号电缆与变压器监控后台系统相连接进行远程监测。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的双压敏校正型变压器油位计,其特征在于:所述电 源及信号电缆包括绝缘铜导线和通信电缆,所述绝缘铜导线用于连接外部电源,所述通信 电缆用于连接温度计算模块、油位计算模块、油位显示与传送模块。
5. 根据权利要求1至3任一项所述的双压敏校正型变压器油位计,其特征在于:所述压 力传感器由压电陶瓷片构成。
6. 根据权利要求1至3任一项所述的双压敏校正型变压器油位计,其特征在于:所述油 位计主体通过螺纹方式或法兰方式与注放油管相连接。
7. 根据权利要求1至3任一项所述的双压敏校正型变压器油位计,其特征在于:所述两 个压力传感器之间的距离根据压力传感器的精度设置。
CN201810207735.XA 2018-03-14 2018-03-14 双压敏校正型变压器油位计 Pending CN108469287A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810207735.XA CN108469287A (zh) 2018-03-14 2018-03-14 双压敏校正型变压器油位计

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810207735.XA CN108469287A (zh) 2018-03-14 2018-03-14 双压敏校正型变压器油位计

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108469287A true CN108469287A (zh) 2018-08-31

Family

ID=63265324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810207735.XA Pending CN108469287A (zh) 2018-03-14 2018-03-14 双压敏校正型变压器油位计

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108469287A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111780828A (zh) * 2020-06-18 2020-10-16 东风汽车集团有限公司 一种油箱实际燃油百分比的计算方法
CN113314322A (zh) * 2021-05-28 2021-08-27 广东电网有限责任公司 一种油位校验装置及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4043193A (en) * 1976-08-03 1977-08-23 Bailey Mud Monitors Inc. Method and apparatus for measuring volume and density of fluids in a drilling fluid system
CN103325531A (zh) * 2013-06-27 2013-09-25 甘肃省电力公司检修公司 智能油位指示装置
CN203310718U (zh) * 2013-05-10 2013-11-27 安徽秋田电子有限公司 一种测量机车燃油密度和液位高度的装置
CN103822689A (zh) * 2014-03-18 2014-05-28 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 一种变电站用便携液压式变压器油位检测装置及检测方法
CN205102882U (zh) * 2015-11-18 2016-03-23 四川省银河化学股份有限公司 一种液位测量装置
CN105466521A (zh) * 2016-01-11 2016-04-06 苏州鑫瑞电气有限公司 一种容器中液体液位的测量方法
CN205879724U (zh) * 2016-06-28 2017-01-11 中国华电科工集团有限公司 一种设置在脱硫吸收塔及浆液罐的液位和密度测量装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4043193A (en) * 1976-08-03 1977-08-23 Bailey Mud Monitors Inc. Method and apparatus for measuring volume and density of fluids in a drilling fluid system
CN203310718U (zh) * 2013-05-10 2013-11-27 安徽秋田电子有限公司 一种测量机车燃油密度和液位高度的装置
CN103325531A (zh) * 2013-06-27 2013-09-25 甘肃省电力公司检修公司 智能油位指示装置
CN103822689A (zh) * 2014-03-18 2014-05-28 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 一种变电站用便携液压式变压器油位检测装置及检测方法
CN205102882U (zh) * 2015-11-18 2016-03-23 四川省银河化学股份有限公司 一种液位测量装置
CN105466521A (zh) * 2016-01-11 2016-04-06 苏州鑫瑞电气有限公司 一种容器中液体液位的测量方法
CN205879724U (zh) * 2016-06-28 2017-01-11 中国华电科工集团有限公司 一种设置在脱硫吸收塔及浆液罐的液位和密度测量装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111780828A (zh) * 2020-06-18 2020-10-16 东风汽车集团有限公司 一种油箱实际燃油百分比的计算方法
CN111780828B (zh) * 2020-06-18 2021-06-04 东风汽车集团有限公司 一种油箱实际燃油百分比的计算方法
CN113314322A (zh) * 2021-05-28 2021-08-27 广东电网有限责任公司 一种油位校验装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108469287A (zh) 双压敏校正型变压器油位计
CN203573776U (zh) 一种采用传感器一体化融合技术的220kV变压器
CN103325531A (zh) 智能油位指示装置
CN108444566A (zh) 基于压力传感和温度修正的变压器油位计
CN102243091B (zh) 一种u型外置液位计
CN105527456A (zh) 窨井排水状态监测系统及方法
CN203300386U (zh) 智能油位指示装置
CN108387289A (zh) 一种安装在注放油管上的压敏式变压器油位计
CN206146501U (zh) 一种电厂高压罐用双侧管液位计
CN203848912U (zh) 一种液位计检定装置
CN206496792U (zh) 一种供水管网运行参数检测站点装置
CN103822689B (zh) 一种变电站用便携液压式变压器油位检测装置及检测方法
CN206321299U (zh) 一种液位测量装置
CN102279034A (zh) 一种用于指示设备或容器内液面高度的内置式液位计
CN105021165B (zh) 具有自动补排水功能的静力水准仪系统
CN203785746U (zh) 可用万用表测量的抽油机变速箱油位传感器
CN110319909A (zh) 一种磁性浮子液位计检定装置
CN208026885U (zh) 半自动水面蒸发测量装置
CN202177422U (zh) 一种u型外置液位计
CN202141499U (zh) 一种用于指示设备或容器内液面高度的内置式液位计
CN207366045U (zh) 一种燃煤电厂水位测量装置
CN203785738U (zh) 一种变电站用便携液压式变压器油位检测装置
CN215767269U (zh) 一种变压器油枕内油位检测装置
CN105258761B (zh) 一种气泡式水位计以及一种水体内含沙量检测方法
CN201340281Y (zh) 智能力电式流量计

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180831

RJ01 Rejection of invention patent application after publication