CN110018328A - 一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置及方法，包括瞬态油流特征量测量模块、信号调理与采集模块以及数字处理分析模块；瞬态油流特征量测量模块和信号调理与采集模块相连，信号调理与采集模块和数字处理分析模块相连。本发明实时获取变压器油枕连接管内部瞬态油流特征信息，计算表征油流流动强度的动作油流值，通过与预设过流门槛值、准过流门槛值的比较，判断被测变压器是否发生异常过流。本发明装置独立于电力网络，具有构成简单、易于实现、可靠准确等优点。
Description
技术领域
本发明属于电力系统领域，涉及一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置及方法，用于测量、记录、分析油浸式电力变压器瞬态油流特征，并以此评估变压器运行状态。
背景技术
作为一种关键的电力主设备，变压器在电力系统中占有举足轻重的地位，它的稳定运行是保证整个电力系统电能可靠传输、灵活分配且安全使用的重要前提。尤其是安装于系统枢纽位置的大型电力变压器，因其电压等级高、容量大、结构复杂、造价高昂，一旦发生故障将会对电力系统供电可靠性和运行稳定性带来严重影响，而因故障发生损坏势必造成巨大的经济损失。
作为石油提取物的变压器油具有绝缘性能好、粘度较低、传热性能好且制造成本低等优点。自19世纪末起，电力变压器便开始填充这种烷烃类重油作为冷却和绝缘介质使用。除了一些特殊用途的中小容量变压器以及个别气体绝缘变压器外，使用变压器油作为填充物的油浸式变压器广泛应用在不同容量、电压等级要求下的电力系统中。
变压器油充满于变压器油箱、连接管以及部分油枕，主要起着绝缘和传导热量的双重作用。变压器油在变压器各部分之间流动，不同运行条件下导致变压器内部油流流动的机理不甚相同：
1)当变压器正常运行时，造成变压器内部油流流动的主要原因有以下两个方面：由于温度差异而产生的变压器油自然对流以及冷却系统油泵强制变压器油循环。作为电磁耦合设备，电力变压器正常运行时铁损和铜损是主要的内部热量来源。这些热量一方面用以升高绕组、铁心以及金属构件的温度，同时由于温差而自发向周围空间传递、扩散，形成变压器油的自然对流流动。另一方面，当电力变压器重载或是外界气温较高导致需要启动冷却系统强迫绝缘油循环时，油箱顶层温度较高的变压器油被抽入油箱外置的散热管路，通过风冷或水冷方式实现与外界的热交换而起到快速降温的作用，再由底层导管注入变压器主油箱而形成冷却油路循环。此时，油箱内部的油流流动速度主要与油泵强油功率有关。
2)当变压器发生内部短路故障时，在故障电弧加热与电离的共同作用下，故障点附近大量绝缘油汽化、分解形成具有一定体积的压缩气泡。根据质量守恒定律，在等质量的绝缘油汽化、分解形成等质量气体的过程中，体积变化将反比于密度变化，故障气泡体积上的扩张将迫使一部分绝缘油向变压器油枕涌动，同时故障气泡在上浮、分裂过程中也将形成持续的气-液两相流涌入油箱顶部连接管。因此，内部短路故障条件下，变压器油箱内部油流特征将发生明显变化，尤其是位于主油箱与油枕之间的连接管，其内部油流涌动特征更为显著。传统观点认为，当变压器发生内部短路故障时，油枕连接管中油流流速通常超过0.8～1.5m/s，广泛使用的变压器机械式瓦斯保护便利用这个特征量区分正常运行以及内部短路故障。
3)当变压器发生外部短路时，短路故障电流穿越绕组引起绕组及内部金属构件的形变及振动是造成油流变化的主要原因。由于变压器整个内部结构完全浸没于变压器绝缘油中，绕组等构件在外部短路电流冲击作用下发生振动势必引起固、液相界面的相对位移，从而导致油箱内部流场的显著变化。
因此，针对变压器油枕连接管内部油流进行实时测量、记录、运算、分析对于变压器运维人员获取变压器油枕连接管内瞬态油流特征，评估变压器安全运行状态具有重要的参考价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置及方法，用于测量、记录、分析油浸式电力变压器瞬态油流特征，并以此评估变压器运行状态。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置，包括瞬态油流特征量测量模块、信号调理与采集模块以及数字处理分析模块；瞬态油流特征量测量模块和信号调理与采集模块相连，信号调理与采集模块和数字处理分析模块相连；
瞬态油流特征量测量模块用于实时高速测量变压器油枕连接管内部瞬态油流变化特征，并输出与之相对应的模拟电压/电流信号；
信号调理与采集模块用于接收瞬态油流特征量测量模块输出的模拟电压/电流信号，并将其转换为数字处理分析模块能够识别的标准数字信号，再输出标准数字信号；
数字处理分析模块用于接收标准数字信号后执行监测运算，完成标准数字信号处理任务，从而实现对油枕连接管内部瞬态油流的在线监测与变压器运行状态评估功能。
本发明进一步的改进在于，瞬态油流特征量测量模块由外捆式高频超声波流量计、流量计变送器以及通信线缆组成，外捆式高频超声波流量计与流量计变送器相连，流量计变送器与通信线缆相连；外捆式高频超声波流量计安装在变压器油枕连接管上。
本发明进一步的改进在于，外捆式高频超声波流量计的测量频率为100Hz以上，测量误差小于1％，工作温度为-30～80℃，流速量程为-20～20m/s；外捆式高频超声波流量计安装在瓦斯继电器前方100mm～300mm处。
本发明进一步的改进在于，信号调理与采集模块由接线端子、信号调理电路、低通滤波器、信号采样电路以及模数A/D转换电路组成；接线端子与信号调理电路相连，信号调理电路相连与低通滤波器相连，低通滤波器与信号采样电路相连，信号采样电路与模数A/D转换电路相连，接线端子还与通信线缆相连。
本发明进一步的改进在于，数字处理分析模块由总线、中央处理器、GPS同步时钟、随机存储器以及控制电路组成；中央处理器、GPS同步时钟、随机存储器以及控制电路均与总线相连；模数A/D转换电路与总线相连；总线包括数据总线、地址总线以及控制总线，实现数据交换和操作控制；中央处理器为单片微处理器、通用微处理器或数字信号处理器，实现数字信号处理；GPS同步时钟用于实现变电站内、系统各场站装置同步采样要求；随机存储器用于暂存临时数据，包括信号调理与采集模块输入的数据信息、计算处理过程的中间结果；控制电路利用现场可编程门阵列实现整个数字电路的连接和协调工作。
本发明进一步的改进在于，还包括与数字处理分析模块相连的数据存储模块、人机对话模块以及数据通信接口模块；
数据存储模块用于数据的存储；
人机对话模块用于建立在线监测装置与使用者之间的信息联系，以便运行人员对在线监测装置的人工操作、调试以及信息反馈；
数据通信接口模块用于实现与其他设备以及总站之间的信息交互、数据传输、远方操作以及远程维护。
本发明进一步的改进在于，数据存储模块由主闪存存储器与副闪存存储器组成；主、副闪存存储器作为在线监测装置的主存储器及备用存储器使用；
人机对话模块包括紧凑键盘、显示屏、指示灯、按钮以及打印机接口；
数据通信接口模块遵循IEC 61850通信协议，利用以太网实现与其他设备以及总站之间的信息交互、数据传输、远方操作以及远程维护。
一种基于上述的基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置的监测方法，包括以下步骤：
①瞬态油流特征量测量模块实时高速测量变压器油枕连接管内部瞬态油流变化特征，并输出与之相对应的模拟电压/电流信号；
信号调理与采集模块接收瞬态油流特征量测量模块输出的模拟电压/电流信号，并将其转换为数字处理分析模块能够识别的标准数字信号，再输出标准数字信号；
②数字处理分析模块接收标准数字信号后判断瞬时流速vms(t)与预设启动门槛vst的大小；若瞬时油流vms(t)大于等于预设启动门槛vst，即式(1)成立，则进入步骤③；若小于预设启动门槛vst，即式(1)不成立，则显示变压器油流正常，进入步骤⑤；
vms(t)-vst≥0 (1)
③利用下式计算t时刻的动作油流vop(t)：
式(2)中，T为数据窗长度，f为采集模块的信号采样频率；
判断动作油流vop(t)与过流报警门槛vth.1的大小，若动作油流vop(t)大于等于过流报警门槛vth.1，即式(3)成立，则发出变压器过流警示，进入步骤⑤；若动作油流vop(t)小于过流报警门槛vth.1，即式(3)不成立，则进入步骤④；
vop(t)-vth.1≥0 (3)
④判断动作油流vop(t)与准过流预警门槛vth.2的大小，若大于等于准过流预警门槛vth.2，即式(4)成立，则发出变压器准过流预警，进入步骤⑤；若小于准过流预警门槛vth.2，即式(4)不成立，则显示变压器油流正常；
vop(t)-vth.2≥0 (4)
⑤存储测量得到的油流数据，并将数据通信至总站；
⑥在运行状态下进行自检，若发现装置故障则发出告警信号并闭锁整个装置，等待技术人员排除故障、人工复位；若未发现装置故障，返回步骤①，重新读取下一时刻油流流速vms(t+1)。
本发明进一步的改进在于，步骤②中，预设启动门槛vst为0.2～0.4m/s；
步骤③中，过流报警门槛vth.1设定为0.7m/s。
本发明进一步的改进在于，步骤③中，数据窗长度T为0.02s；
步骤④中，准过流预警门槛vth.2为0.5m/s。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
本发明通过采用瞬态油流特征量测量模块，在不破坏变压器本体结构完整性的前提下实现对油枕连接管内部油流流速的实时测量，无论从精度还是使用范围瞬态油流特征量测量模块都能满足电力变压器本体高温、强电磁环境要求；本发明涉及的在线监测装置独立于电力网络，油流特征的测量和信号传输所受干扰较小，亦不向电力系统注入谐波；数字处理分析模块完全能够满足快速、实时处理多通路、高频数据的要求。本发明具有构成简单、易于实现、可靠高效等优点。
进一步的，本发明通过采用测量频率为100Hz以上，测量误差小于1％，工作温度为-30～80℃，流速量程为-20～20m/s的流量计进行测量，外捆式高频超声波流量计可以在不破坏变压器油枕连接管结构完整性的前提下实现对油流流速的实时测量，同时，无论从精度还是使用范围高频超声波流量计都能满足电力变压器本体高温、强电磁环境要求。
本发明在监测时，通过对瞬态油流特征量测量模块、信号调理与采集模块、数字处理分析模块、数据存储模块、人机对话模块以及数据通信接口模块进行物理连接及功能配合，组成基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置。同时，按照在线监测原理及功能要求对监测装置进行控制，实现对被测变压器瞬态油流的测量、运算、记录、通信等操作。进一步的，通过对变压器油枕连接管内部瞬态油流数据的滤波及积分运算，获取能够完整表征变压器油流平均动能的动作油流，通过与预设启动门槛、过流报警门槛以及准过流预警门槛进行比较，实现对变压器内部油流水平的实时监测和评估。本发明原创性地提出了一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置及方法，本发明的应用对于变压器运行人员实时、准确、可靠获取变压器瞬态油流数据、评估变压器安全运行状态具有重要的工程实用意义。本发明装置能够长期可靠运行，不受强电磁、油污环境影响，具有响应速率快、测量频率高的优点，运行过程中不向电力系统注入谐波，不影响变电站内一次、二次设备的正常运行。
附图说明
图1为本发明的装置结构原理图。
图2为本发明的逻辑流程图。
图3为基于瞬态油流特征的变压器在线监测装置现场试验实测结果。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
参见图1，一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置包括：瞬态油流特征量测量模块、信号调理与采集模块、数字处理分析模块、数据存储模块、人机对话模块以及数据通信接口模块。瞬态油流特征量测量模块和信号调理与采集模块相连，信号调理与采集模块和数字处理分析模块相连，数据存储模块、人机对话模块以及数据通信接口模块均与数字处理分析模块相连；
瞬态油流特征量测量模块由外捆式高频超声波流量计、流量计变送器以及通信线缆组成，外捆式高频超声波流量计安装在变压器油枕连接管上(瓦斯继电器前方100mm～300mm处)。外捆式高频超声波流量计与流量计变送器相连，流量计变送器与通信线缆相连。利用外捆式高频超声波流量计实时高速测量变压器油枕连接管内部瞬态油流变化特征，利用流量计变送器和通信线缆输出与之相对应的模拟电压/电流信号。为确保对变压器油流的准确、实时获取，高频超声波流量计的测量频率需达到100Hz以上，测量误差需小于1％，工作温度需达到-30～80℃，流速量程需达到-20～20m/s。
信号调理与采集模块由接线端子、信号调理电路、低通滤波器、信号采样电路以及模数(A/D)转换电路组成。接线端子与信号调理电路相连，信号调理电路相连与低通滤波器相连，低通滤波器与信号采样电路相连，信号采样电路与模数A/D转换电路相连，接线端子还与通信线缆相连。信号调理与采集模块用于接收瞬态油流特征量测量模块输出的模拟电压/电流信号，并将其转换为数字处理分析模块能够识别的标准数字信号，再输出标准数字信号。
数字处理分析模块由总线、中央处理器(CPU)、GPS同步时钟、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)以及控制电路组成。中央处理器(CPU)、GPS同步时钟、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)以及控制电路均与总线相连。模数(A/D)转换电路与总线相连。总线包括数据总线、地址总线、控制总线，实现数据交换和操作控制等。中央处理器(CPU)是数字处理分析模块的指挥中枢，可以通过单片微处理器、通用微处理器或数字信号处理器(DSP)等器件实时快速实现数字信号处理。采用GPS同步时钟，实现变电站内、系统各场站装置严格同步采样要求。随机存储器(RAM)用于暂存需要快速交换的大量临时数据，包括信号调理与采集模块输入的数据信息、计算处理过程的中间结果等。只读存储器(ROM)用于保存数据。控制电路利用现场可编程门阵列(FPGA)实现整个数字电路的有效连接和协调工作。
数字处理分析模块用于接收标准数字信号后执行监测运算，完成数字信号处理任务，指挥相连模块的正常运行，实现数据交换及操作控制，从而实现对油枕连接管内部瞬态油流的在线监测与变压器运行状态评估功能。
数据存储模块用于数据的存储；数据存储模块由主、副闪存存储器(FlashMemory)组成。主、副闪存存储器作为在线监测装置的主存储器及备用存储器使用。
人机对话模块包括紧凑键盘、显示屏、指示灯、按钮以及打印机接口等。用于建立在线监测装置与使用者之间的信息联系，以便运行人员对在线监测装置的人工操作、调试以及得到信息反馈等。
数据通信接口模块遵循IEC 61850通信协议，利用以太网实现与其他设备以及总站之间的信息交互、数据传输、远方操作以及远程维护等。
参见图2，如上所述的基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置的监测方法，按照在线监测原理及功能要求对监测装置进行控制，实现对被测变压器瞬态油流的测量、运算、记录、通信以及状态评估等操作。具体过程如下：
①在线监测装置在合上电源(简称上电)或硬件复位(简称复位)后，首先执行系统初始化，使整个装置处于正常工作状态。
②执行上电后的全面自检，对自身的工作状态进行正确性、完整性检测，若发现装置缺陷则发出告警信号并闭锁整个装置，等待技术人员排除故障、人工复位。
③若通过自检，瞬态油流特征量测量模块实时高速测量变压器油枕连接管内部瞬态油流变化特征，即读取当前时刻t下变压器油枕连接管油流流速数据vms(t)；并输出与之相对应的模拟电压/电流信号；
信号调理与采集模块接收瞬态油流特征量测量模块输出的模拟电压/电流信号，并将其转换为数字处理分析模块能够识别的标准数字信号，再输出标准数字信号；
④数字处理分析模块接收标准数字信号后判断瞬时流速vms(t)与预设启动门槛vst的大小，预设启动门槛vst可根据油枕连接管内径大小在0.2～0.4m/s的流速范围内选定。若瞬时油流vms(t)大于等于预设启动门槛vst，即式(1)成立，则进入步骤⑤；若小于预设启动门槛vst，即式(1)不成立，则显示变压器油流正常，进入步骤⑦。
vms(t)-vst≥0 (1)
⑤利用下式计算t时刻的动作油流vop(t)：
式(2)中，T为数据窗长度，可以取0.02s。f为采集模块的信号采样频率。判断动作油流vop(t)与过流报警门槛vth.1的大小，过流报警门槛vth.1通常可设定为0.7m/s，若动作油流vop(t)大于等于过流报警门槛vth.1，即式(3)成立，则发出变压器过流警示；若动作油流vop(t)小于过流报警门槛vth.1，即式(3)不成立，则进入步骤⑥。
vop(t)-vth.1≥0 (3)
⑥判断动作油流vop(t)与准过流预警门槛vth.2的大小，准过流预警门槛vth.2通常可设定为0.5m/s，若vop(t)大于等于准过流预警门槛vth.2，即式(4)成立，则发出变压器准过流预警；若vop(t)小于准过流预警门槛vth.2，即式(4)不成立，则显示变压器油流正常。
vop(t)-vth.2≥0 (4)
⑦存储测量得到的油流数据，并将数据通信至总站。
⑧在运行状态下进行自检，若发现装置故障则发出告警信号并闭锁整个装置，等待技术人员排除故障、人工复位。若未出现装置故障，返回步骤③，重新读取下一时刻油流流速vms(t+1)。
本发明通过对瞬态油流特征量测量模块、信号调理与采集模块、数字处理分析模块、数据存储模块、人机对话模块以及数据通信接口模块进行物理连接及功能配合，组成基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置。同时，按照在线监测原理及功能要求对监测装置进行控制，实现对被测变压器瞬态油流的测量、运算、记录、通信等操作。
本发明通过外捆式高频超声波流量计在不破坏变压器现有结构完整性的前提下实现对油枕连接管内部油流进行实时测量。外捆式高频超声波流量计独立于电力网络，油流特征的测量和信号传输所受干扰较小，亦不向电力系统注入谐波；数据采集元件、油流运算分析元件完全能够满足快速、实时处理多通路、高频数据的要求。进一步的，本发明采用测量频率为100Hz以上，测量误差小于1％，工作温度为-30～80℃，流速量程为-20～20m/s的外捆式高频超声波流量计，外捆式高频超声波流量计无论从精度还是使用范围都能满足电力变压器内部高温、油污、强电磁环境要求。
进一步的，通过对变压器油枕连接管内部瞬态油流数据的滤波及积分运算，获取能够完整表征变压器油流平均动能的动作油流，通过与预设启动门槛、过流报警门槛以及准过流预警门槛进行比较，实现对变压器内部油流水平的实时监测和评估。本发明原创性地提出了一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置及方法，本发明的应用对于变压器运行人员实时、准确、可靠获取变压器瞬态油流数据、评估变压器安全运行状态具有重要的工程实用意义。本发明装置能够长期可靠运行，不受强电磁、油污环境影响，具有响应速率快、测量频率高的优点，运行过程中不向电力系统注入谐波，不影响变电站内一次、二次设备的正常运行。
以SFSZ8-40000/110三相三绕组变压器为测试平台进行现场试验，说明本发明效果，该型变压器主要几何结构及铭牌参数如表1所示。如图3所示，当该变压器正常运行时(t＜0ms)，变压器油枕连接管内部油流并未出现显著变化，此时本装置测量运算得到的动作油流vop小于过流报警门槛vth.1及准过流预警门槛vth.2，该装置不会发出报警或预警信号，并显示变压器内部油流正常。当变压器在t＝0ms时刻突发内部电弧故障，由于故障能量的注入，故障气体产生导致油枕连接管内部绝缘油发生定向流动。t＝28.9ms时，本发明装置测量运算得到的动作油流vop大于准过流预警门槛vth.2，本发明装置将发出准过流预警。t＝36.21ms时，本发明装置测量运算得到的动作油流vop大于过流报警门槛vth.1，本发明装置将发出变压器过流警示。现场测试结果表明：本发明装置，能够在极短时间内感知并获取油浸式电力变压器油枕连接管内部油流突变特征，并通过计算得到能够表征变压器内部油流涌动强度的动作油流，根据与预设判据进行比较，评估变压器当前运行状态及安全水平。为现场运行人员及变压器制造企业提供重要的参考数据及评判依据。
表1 SFSZ8-40000/110型变压器主要几何结构及铭牌参数
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
Claims (10)
1.一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置，其特征在于，包括瞬态油流特征量测量模块、信号调理与采集模块以及数字处理分析模块；瞬态油流特征量测量模块和信号调理与采集模块相连，信号调理与采集模块和数字处理分析模块相连；
瞬态油流特征量测量模块用于实时高速测量变压器油枕连接管内部瞬态油流变化特征，并输出与之相对应的模拟电压/电流信号；
信号调理与采集模块用于接收瞬态油流特征量测量模块输出的模拟电压/电流信号，并将其转换为数字处理分析模块能够识别的标准数字信号，再输出标准数字信号；
数字处理分析模块用于接收标准数字信号后执行监测运算，完成标准数字信号处理任务，从而实现对油枕连接管内部瞬态油流的在线监测与变压器运行状态评估功能。
2.根据权利要求1所述的一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置，其特征在于，瞬态油流特征量测量模块由外捆式高频超声波流量计、流量计变送器以及通信线缆组成，外捆式高频超声波流量计与流量计变送器相连，流量计变送器与通信线缆相连；外捆式高频超声波流量计安装在变压器油枕连接管上。
3.根据权利要求2所述的一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置，其特征在于，外捆式高频超声波流量计的测量频率为100Hz以上，测量误差小于1％，工作温度为-30～80℃，流速量程为-20～20m/s；外捆式高频超声波流量计安装在瓦斯继电器前方100mm～300mm处。
4.根据权利要求2所述的一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置，其特征在于，信号调理与采集模块由接线端子、信号调理电路、低通滤波器、信号采样电路以及模数A/D转换电路组成；接线端子与信号调理电路相连，信号调理电路相连与低通滤波器相连，低通滤波器与信号采样电路相连，信号采样电路与模数A/D转换电路相连，接线端子还与通信线缆相连。
5.根据权利要求2所述的一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置，其特征在于，数字处理分析模块由总线、中央处理器、GPS同步时钟、随机存储器、只读存储器以及控制电路组成；中央处理器、GPS同步时钟、随机存储器以及控制电路均与总线相连；模数A/D转换电路与总线相连；总线包括数据总线、地址总线以及控制总线，实现数据交换和操作控制；中央处理器为单片微处理器、通用微处理器或数字信号处理器，实现数字信号处理；GPS同步时钟用于实现变电站内、系统各场站装置同步采样要求；随机存储器用于暂存临时数据，包括信号调理与采集模块输入的数据信息、计算处理过程的中间结果；只读存储器用于保存数据；控制电路利用现场可编程门阵列实现整个数字电路的连接和协调工作。
6.根据权利要求1所述的一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置，其特征在于，还包括与数字处理分析模块相连的数据存储模块、人机对话模块以及数据通信接口模块；
数据存储模块用于数据的存储；
人机对话模块用于建立在线监测装置与使用者之间的信息联系，以便运行人员对在线监测装置的人工操作、调试以及信息反馈；
数据通信接口模块用于实现与其他设备以及总站之间的信息交互、数据传输、远方操作以及远程维护。
7.根据权利要求6所述的一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置，其特征在于，数据存储模块由主闪存存储器与副闪存存储器组成；主、副闪存存储器作为在线监测装置的主存储器及备用存储器使用；
人机对话模块包括紧凑键盘、显示屏、指示灯、按钮以及打印机接口；
数据通信接口模块遵循IEC 61850通信协议，利用以太网实现与其他设备以及总站之间的信息交互、数据传输、远方操作以及远程维护。
8.一种如权利要求1-7中任意一项所述的基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
①瞬态油流特征量测量模块实时高速测量变压器油枕连接管内部瞬态油流变化特征，并输出与之相对应的模拟电压/电流信号；
信号调理与采集模块接收瞬态油流特征量测量模块输出的模拟电压/电流信号，并将其转换为数字处理分析模块能够识别的标准数字信号，再输出标准数字信号；
②数字处理分析模块接收标准数字信号后判断瞬时流速vms(t)与预设启动门槛vst的大小；若瞬时油流vms(t)大于等于预设启动门槛vst，即式(1)成立，则进入步骤③；若小于预设启动门槛vst，即式(1)不成立，则显示变压器油流正常，进入步骤⑤；
vms(t)-vst≥0 (1)
③利用下式计算t时刻的动作油流vop(t)：
式(2)中，T为数据窗长度，f为采集模块的信号采样频率；
判断动作油流vop(t)与过流报警门槛vth.1的大小，若动作油流vop(t)大于等于过流报警门槛vth.1，即式(3)成立，则发出变压器过流警示，进入步骤⑤；若动作油流vop(t)小于过流报警门槛vth.1，即式(3)不成立，则进入步骤④；
vop(t)-vth.1≥0 (3)
④判断动作油流vop(t)与准过流预警门槛vth.2的大小，若大于等于准过流预警门槛vth.2，即式(4)成立，则发出变压器准过流预警，进入步骤⑤；若小于准过流预警门槛vth.2，即式(4)不成立，则显示变压器油流正常；
vop(t)-vth.2≥0 (4)
⑤存储测量得到的油流数据，并将数据通信至总站；
⑥在运行状态下进行自检，若发现装置故障则发出告警信号并闭锁整个装置，等待技术人员排除故障、人工复位；若未发现装置故障，返回步骤①，重新读取下一时刻油流流速vms(t+1)。
9.根据权利要求8所述的监测方法，其特征在于，步骤②中，预设启动门槛vst为0.2～0.4m/s；
步骤③中，过流报警门槛vth.1设定为0.7m/s。
10.根据权利要求8所述的监测方法，其特征在于，步骤③中，数据窗长度T为0.02s；
步骤④中，准过流预警门槛vth.2为0.5m/s。
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