CN109613403A - 一种变压器油-油套管辅助检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变压器油‑油套管辅助检测系统，包括检测辅助装置、检测仪器、手持终端和后台监控系统，所述的检测辅助装置包括绝缘盖帽、接地引下线；所述的检测仪器包括控制单元、可控开关驱动单元、采样单元、蓝牙通信模块以及连接器；所述的手持终端包括数据处理单元、图像采集模块、时钟单元和存储单元；所述的后台监控系统包括数据传输单元、数据自动导入单元和专家辅助决策系统。本发明改变了油‑油套管不能开展带电检测的局面，填补了此领域的空白。便于发现油‑油套管各类潜伏性缺陷，为套管状态检修策略提供依据，有效地保证油‑油套管变压器安全稳定运行。

Description

一种变压器油-油套管辅助检测系统

技术领域

本发明属于变电运检领域，涉及变压器油-油套管，尤其是一种变压器油-油套管辅助检测系统。

背景技术

当前30％－40％的变压器电气故障都与套管故障有关，其安全稳定运行对电网来讲具有重要意义。然而：1.油-油套管停电检测周期长达6年，不容易发现绝缘老化；2.其本身与电缆相连，停电时无法精确测量介损及电容量；3.由于油-油套管的全封闭性，因此无法对其开展红外测温，带电检测手段的缺乏，容易引起变压器故障。

现在变电站的容性设备高压套管相对介损和电容量检测，还需要进行停电操作，即要将待测设备的对应回路进行断电操作，然后末屏接地装置解除，将检测仪器一端连接末屏，一端接地，进行测量。这种检测方法，需要进行停电操作，不能满足现有电网对供电可靠性的要求，同时如果没有按照规定操作进行断电，可能会出现人身意外，并且检测数据需要人工抄录，人工录入后台监控系统，工作效率低。

为了提高检测的工作效率，现有在线监测技术已经提出了将检测仪器集成化，设置在末屏接地装置的接地线上(不影响末屏接地状态)，实时检测套管相对介损和电容量，并通过在检测仪器中设置有线或无线通信模块，使检测数据传输到后台监控系统中，从而一方面满足电网带电检测的需要，另一方面减少了人的工作量，提高了工作效率。

然而，上述技术在实际应用中并未规模普及使用，一方面是由于变电站中存在较多容性设备，如果每个设备都安装集成检测仪器，成本投入较大；另一方面，如果设置有线通信模块，需要在变电站和后台监控系统之间架设通信线缆以及数据交换设备，如果设置无线通信模块，则需要在后台监控系统中设置相应的通信基站，两者都需要进行较大改造，成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种高压套管相对介损和电容量带电检测系统，提供一种过渡方案，一方面可以提高工作效率，减少工作量，另一方面可以尽量减少成本投入。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种变压器油-油套管辅助检测系统，包括检测辅助装置、检测仪器、手持终端和后台监控系统，所述的检测辅助装置包括绝缘盖帽、接地引下线，在绝缘盖帽中同轴安装一导电的弹簧，在导电弹簧的内端焊接内压片，在导电弹簧的外端焊接外压片，在外压片的外端面焊接一导电的接线柱，在绝缘盖帽的中心制有一通孔，接线柱从绝缘盖帽通孔中穿出，接地引下线一端连接在该接线柱上，另一端接地，在接地引下线上串联有压敏电阻，可控开关与上述压敏电阻并联，同时两个检测连接端分别从压敏电阻两端引出，可控开关的控制端与两个检测连接端口构成一连接器，设置在检测辅助装置外表面；所述的检测仪器包括控制单元、可控开关驱动单元、采样单元、蓝牙通信模块以及连接器，检测仪器的连接器与检测辅助装置的连接器连接，其中可控开关驱动单元分别与检测辅助装置可控开关的控制端连接，两个检测连接端与采样单元连接，蓝牙通信模块与手持终端进行通信，控制单元产生控制信号经可控开关驱动单元控制两个可控开关，以及接收采样单元的采样信号进行数据处理，并将处理后的数据经蓝牙模块传输给手持终端；所述的手持终端包括数据处理单元、图像采集模块、时钟单元和存储单元，图像采集单元采集设备上的条形码或二维码，经数据处理单元识别，从存储单元中调取高压设备身份信息，并将接收的检测数据添加时间标记后和相对应的高压设备的身份信息一起整合成一个数据包，存储于存储器中；所述的后台监控系统包括数据传输单元、数据自动导入单元和专家辅助决策系统，当手持终端经数据传输单元与后台监控系统后，可触发数据自动导入单元，经用户确认后，将数据包导入到后台数据库中，专家辅助决策系统，基于大数据开展套管运行状态分析，对套管缺陷/故障进行预警/告警，为设备状态检修提供依据。

而且，所述的可控开关为继电器或IGBT，容性设备正常带电运行时，可控开关处于闭合状态，形成接地。

而且，所述的身份信息包括设备编号、安装地点、设备类型和参数、生产厂商。

而且，所述的绝缘盖帽的内压片与外压片之间由绝缘介质隔离。

而且，在检测仪器的连接器上增设连接状态检测引脚，该引脚通过导线与检测仪器的控制单元连接，相对应的在检测辅助装置上增置一连接状态检测针，该状态检测针通过导线与地连接，并且连接状态检测针的长度比可控开关的控制端与两个检测连接端的针要短，当处于非连接的状态下，检测仪器上连接状态检测引脚呈高电平，基于此控制单元判断此刻处于非连接状态；当进行接口连接时，检测辅助装置的可控开关的控制端与两个检测连接端首先完成与检测仪器相应引脚的连接，检测辅助装置的连接状态检测针最后完成与状态检测引脚连接，并将连接状态检测引脚由高电平拉低为低电平，控制单元由此判断此刻处于连接状态，检测程序自动启动。

而且，在控制判断处于连接状态后，延迟预定时间后，再启动检测程序。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明通过对现有容性设备末屏接地装置和检测仪器的改造，可以大大提高操作人员的工作量，提高工作效率；同时检测辅助装置的设置和检测仪器的改进相较于现有技术中增设检测仪器和通信模块的方式，改造程度小，改造成本低，可以作为一种过渡技术，实现现有人工检测到全信息化检测的过渡。

2、本发明通过对检测辅助装置和检测仪器的连接器的改进，可以实现连接状态的自动检测，作为检测程序自动启动依据，避免地会出现还没完全连接好或者接触不良的情况下，程序自动运行，导致检测数据不准确、设备损坏等情况的发生；在控制判断处于连接状态后，延迟预定时间后，再启动检测程序，从而避免由于人为连接时，频繁晃动连接器，导致检测程序频繁启动的问题发生。

附图说明

图1为本发明结构连接示意图；

图2为检测辅助装置的示意图；

图3为绝缘盖帽结构示意图；

图4为检测仪器的示意图；

图5为连接接口的示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种变压器油-油套管辅助检测系统，包括检测辅助装置、检测仪器、手持终端和后台监控系统。

所述的检测辅助装置包括绝缘盖帽1、接地引下线3，将高压套管的末屏弹簧接地装置的铜盖帽替换为尺寸相同的绝缘盖帽，在绝缘盖帽中同轴安装一导电的弹簧8，在导电弹簧的内端焊接内压片7，在导电弹簧的外端焊接外压片10，在外压片的外端面焊接一导电的接线柱2，在绝缘盖帽的中心制有一通孔，接线柱从绝缘盖帽通孔中穿出，接地引下线一端连接在该接线柱上，另一端接地，在接地引下线上串联有压敏电阻4，可控开关与上述压敏电阻并联，同时两个检测连接端分别从压敏电阻两端引出，可控开关的控制端与两个检测连接端构成一连接器，设置在检测辅助装置外表面；设计两个可控开关的目的是保证可靠接地。压敏电阻的作用是，当检测过程中仪器出现故障时，压敏电阻的接线端电压不断升高，当达到压敏电阻阈值5V时，压敏电阻导通，保证接地无误。

当把绝缘盖帽1拧紧时，末屏9与内压片7紧密接触。外压片10外端面与接地引下线3连接，形成接地回路。当容性设备正常运行时，第一可控开关5和第二可控开关6闭合，形成可靠接地。当需要检测时，接入试验仪器，然后自动开始检测。当在检测过程中，检测电路出现故障时，压敏电阻4接末屏端电压会升高，当升高到压敏电阻阈值时，压敏电阻导通，此时压敏电阻值接近于零，这样保证了故障时的再次接地保护。检测完毕后，拆除检测试验仪器和接线。

通过上述检测辅助装置的设置，实现对现有容性设备的改造，由于不涉及复杂的电路结构以及精密的传感器，因此改造成本低，并且对原有容性设备的改动较小。

所述的检测仪器包括控制单元、可控开关驱动单元、采样单元、蓝牙通信模块以及连接器，使用时将检测仪器的连接器与检测辅助装置的连接器连接，其中可控开关驱动单元分别与可控开关的控制端连接，两个检测连接端与采样单元连接，采样单元用于测量容性设备高压套管的容性参数，例如相对介损和电容量，蓝牙通信模块用于与手持终端进行通信，控制单元用于产生控制信号经可控开关驱动单元控制两个可控开关，以及接收采样单元的采样信号进行数据处理，并将处理后的数据经蓝牙模块传输给手持终端。

通过在原有检测仪器的基础上设置控制单元、可控开关驱动单元和蓝牙通信模块，从而实现检测数据的自动测量、处理和传输，避免了现有技术中测量数据需要人工抄录，减少了工作量，提高了工作效率。

所述的手持终端包括数据处理单元、图像采集模块、时钟单元和存储单元，时钟单元用于生成时间标记，图像采集单元用于采集设备上的条形码或二维码，经数据处理单元识别，从存储单元中调取高压设备身份信息，身份信息包括设备编号、安装地点、设备类型和参数、生产厂商等，并将接收的检测数据添加时间标记后和相对应的高压设备的身份信息一起整合成一个数据包，存储于存储器中；

所述的后台监控系统包括数据传输单元、数据自动导入单元和专家辅助决策系统，当手持终端经数据传输单元与后台监控系统连接后，可触发数据自动导入单元，经用户确认后，将数据包导入到后台数据库中，专家辅助决策系统，基于大数据开展套管运行状态分析，对套管缺陷/故障进行预警/告警，为设备状态检修提供依据。

所述的可控开关可以为继电器、IGBT。容性设备正常带电运行时，可控开关处于闭合状态，形成可靠接地。

当检测仪器经连接器与检测辅助装置连接后，检测仪器程序自行启动，控制单元输出高电平控制信号经可控开关驱动单元控制可控开关断开，从而将检测仪器串联到接地引线中，然后启动检测程序，进行检测；检测完成后并将测量数据传输到手持终端后，检测仪器输出低电平控制信号经可控开关驱动单元控制可控开关闭合，从而实现可靠接地，最后检测仪器发出提示，提示操作人员检测完成，可以拆除接线；操作人员携带手持终端返回后，将手持终端与后台监控系统连接，将测量数据导入到后台监控系统中。

由于检测仪器与检测辅助装置连接后，程序自动运行，但是不可避免地会出现还没完全连接好或者接触不良的情况下，程序自动运行，导致检测数据不准确、设备损坏等情况的发生。为了解决上述问题，现提出另一实施例。

在原有实施例的基础上，在检测仪器的连接器上增设连接状态检测引脚，该引脚通过导线与控制单元连接，相对应的在辅助检测装置上增置一连接状态检测针，该检测针通过导线与地连接，并且连接状态检测针的长度比可控开关的控制端与两个检测连接端的针要短，参见图5。工作原理如下：当处于非连接的状态下，检测仪器上连接状态检测引脚呈高电平，基于此控制单元可以判断此刻处于非连接状态；当进行接口连接时，检测辅助装置的可控开关的控制端与两个检测连接端首先完成与检测仪器相应引脚的连接，检测辅助装置的连接状态检测针最后完成与连接状态检测引脚，并将连接状态检测引脚由高电平拉低为低电平，控制单元由此判断此刻处于连接状态，检测程序自动启动。

进一步地，在控制判断处于连接状态后，延迟预定时间后，再启动检测程序，从而避免由于人为连接时，频繁晃动连接器，导致检测程序频繁启动的问题发生。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种变压器油-油套管辅助检测系统，其特征在于：包括检测辅助装置、检测仪器、手持终端和后台监控系统，所述的检测辅助装置包括绝缘盖帽、接地引下线，在绝缘盖帽中同轴安装一导电的弹簧，在导电弹簧的内端焊接内压片，在导电弹簧的外端焊接外压片，在外压片的外端面焊接一导电的接线柱，在绝缘盖帽的中心制有一通孔，接线柱从绝缘盖帽通孔中穿出，接地引下线一端连接在该接线柱上，另一端接地，在接地引下线上串联有压敏电阻，可控开关与上述压敏电阻并联，同时两个检测连接端分别从压敏电阻两端引出，可控开关的控制端与两个检测连接端口构成一连接器，设置在检测辅助装置外表面；所述的检测仪器包括控制单元、可控开关驱动单元、采样单元、蓝牙通信模块以及连接器，检测仪器的连接器与检测辅助装置的连接器连接，其中可控开关驱动单元与检测辅助装置可控开关的控制端连接，两个检测连接端与采样单元连接，蓝牙通信模块与手持终端进行通信，控制单元产生控制信号经可控开关驱动单元控制可控开关，以及接收采样单元的采样信号进行数据处理，并将处理后的数据经蓝牙模块传输给手持终端；所述的手持终端包括数据处理单元、图像采集模块、时钟单元和存储单元，图像采集单元采集设备上的条形码或二维码，经数据处理单元识别，从存储单元中调取高压设备身份信息，并将接收的检测数据添加时间标记后和相对应的高压设备的身份信息一起整合成一个数据包，存储于存储器中；所述的后台监控系统包括数据传输单元、数据自动导入单元和专家辅助决策系统，当手持终端经数据传输单元与后台监控系统后，可触发数据自动导入单元，经用户确认后，将数据包导入到后台数据库中，专家辅助决策系统，基于大数据开展套管运行状态分析，对套管缺陷/故障进行预警/告警，为设备状态检修提供依据。

2.根据权利要求1所述的变压器油-油套管辅助检测系统，其特征在于：所述的可控开关为继电器或IGBT，容性设备正常带电运行时，可控开关处于闭合状态，形成接地。

3.根据权利要求1所述的变压器油-油套管辅助检测系统，其特征在于：所述的身份信息包括设备编号、安装地点、设备类型和参数、生产厂商。

4.根据权利要求1所述的变压器油-油套管辅助检测系统，其特征在于：所述的绝缘盖帽的内压片与外压片之间由绝缘介质隔离。

5.根据权利要求1所述的变压器油-油套管辅助检测系统，其特征在于：在检测仪器的连接器上增设连接状态检测引脚，该引脚通过导线与检测仪器的控制单元连接，相对应的在检测辅助装置上增置一连接状态检测针，该状态检测针通过导线与地连接，并且连接状态检测针的长度比可控开关的控制端与两个检测连接端的针要短，当处于非连接的状态下，检测仪器上连接状态检测引脚呈高电平，基于此控制单元判断此刻处于非连接状态；当进行接口连接时，检测辅助装置的可控开关的控制端与两个检测连接端首先完成与检测仪器相应引脚的连接，检测辅助装置的连接状态检测针最后完成与状态检测引脚连接，并将连接状态检测引脚由高电平拉低为低电平，控制单元由此判断此刻处于连接状态，检测程序自动启动。

6.根据权利要求5所述的变压器油-油套管辅助检测系统，其特征在于：在控制判断处于连接状态后，延迟预定时间后，再启动检测程序。