CN111812550B - 一种变电站安全监测管理平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变电站安全监测管理平台，本变电站安全监测管理平台为一款综合型变压器检测平台，包括通讯连接的监测端和采集端，采集端设置多种信息采集模块，可从变压器的电磁波、声波、温度、振动、周围磁场变化以及变压器油箱中的油中的气体和杂质方面进行信息采集，对变压器进行多方面状况进行精确检测，通过综合对比，保证故障判断的准确性；监控端设置于室内或者移动终端，无需工人进入变电站进行信息采集，减少体力劳动力的投入，检测方便快捷；同时可通过振动能量转换装置变成电能，给变压器的综合采集单元提供电能，充分利用变压器振动的能量，有利于能源节约。

Description

一种变电站安全监测管理平台
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种变电站安全监测管理平台。
背景技术
电力变压器作为电力系统中最为重要的电气设备之一，它的运行状况直接关系到电力系统安全稳定经济运行，电力变压器发生故障将导致大面积停电，致使国民经济遭受重大损失。现在很多变电站都是人工进行巡检，劳动强度大，还不安全。
变压器局部放电的在线监测系统在国内已经有了一些应用，但是效果不是特别理想，具有一定的局限性，同时检测类型单一，导致检修的结果不准确。
例如，对于油浸变压器，专利公布号CN 107121411 A公布了一种基于光谱分析仪的变压器油箱在线监测系统，检测变压器油箱油液中溶解气体进行的检测，判断变压器故障；另外，授权公告号CN 103344943 B公布了一种变电站超声波成像定位检测装置，利用超声波检测变压器故障；授权公布号CN 105978144 A公布了基于APP平台报警的自巡航变电站红外监控系统，利用红外热图像对变压器故障进行检测，以上专利通过变压器的单个特征元素对变压器进行的故障检测，会导致检修的结果不准确。
同时，对变电器进行检测，需要提供电能，但是变压器自身就是一个振动的能量体，若将变压器自身的能量用作检测，有利于能源的充分利用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种变电站安全监测管理平台。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种变电站安全监测管理平台，包括通讯连接的监测端和采集端；
所述采集端包括综合采集单元，所述综合采集单元包括：
综合传感器模块，内部设置超声波传感器、电磁波传感器和红外测温传感器；
振动采集模块，内部设置振动能量转化装置，将变压器的能量转化为电能并储存到蓄电池中，振动能量转化装置中还设置振动传感器；
油综合检测模块，包括油液温度传感器和油检测装置，所述油检测装置内部设置油气体分析部分和油杂质分析部分；
磁场显示模块和电源；
所述监测端包括综合处理单元、对比单元、数据库、故障显示模块和故障提醒模块，所述综合处理单元的输入端与综合采集单元的输出端无线连接，所述综合处理单元的输出端连接对比单元，所述对比单元连接数据库，对比单元的输出端分别连接故障显示模块和故障提醒模块；
所述综合处理单元监测变压器被电压击中时的强度算法，包括以下步骤：
1)所述油液温度传感器(15)检测到油温为T，构建所述油温T与所述变压器击穿故障时的击穿强度E(T)的对变压器故障影响模型：
Figure GDA0002815543470000031
进而得到E(T)，其中，所述K是玻尔兹曼常数，所述r是所述油气体分析部分检测到的油气相液体粒子半径，所述N是所述油气体分析部分检测到的油气相液体粒子数；
2)所述油气体分析部分检测到油气相液体粒子的粘度η、油气相液体粒子的半径r，构建油气相液体粒子在变压器油中电场作用下运动速度v与击穿强度E(v)的模型：
Figure GDA0002815543470000032
进而通过计算计算得到E(v)；
3)所述油杂质分析部分检测所述变压器油油液相液体粒子中长球状油液体粒子数量与短球状液体粒子数量比值β，构建所述油杂质中的气泡常数G与所述变压器击穿故障时的击穿强度E(G)计算模型：
Figure GDA0002815543470000033
所述σ为变压器油的电导率，所述ε2为变压器击穿故障时的击穿强度E下的变压器油的介电常数，所述ε1为变压器油于真空度下的介电常数，所述G的计算公式如下：
Figure GDA0002815543470000034
4)采用所述超声波传感器检测变压器击穿故障时的声波λ，构建所述声波λ与所述变压器击穿故障时的击穿强度E(λ)的计算模型：
Figure GDA0002815543470000035
5)采用所述电磁波传感器检测所述变压器击穿故障时的电磁波θ：
构建所述电磁波θ与所述变压器击穿故障时的击穿强度E(θ)的计算模型：
Figure GDA0002815543470000041
6)采用步骤1)-5)计算得到的各因素变化时影响所述变压器击穿故障时的击穿强度E的计算结果计算所述变压器击穿故障时的击穿强度E：
Figure GDA0002815543470000042
其中，所述m为所述综合传感器模块与油综合检测模块中各模块的总数量。
进一步的，所述振动能量转化装置包括延伸杆、活动磁铁、线圈、支架、弹性支撑和振动传感器，所述振动传感器固定安装于延伸杆，所述延伸杆的一端固定连接变压器的外壁，所述延伸杆的另一端固定连接活动磁铁，所述活动磁铁下方设置线圈，所述线圈通过支架与底座固定连接，所述底座与变压器之间设置弹性支撑。
进一步的，所述油检测装置包括壳体，所述壳体的内部通过隔板分为独立的油气体分析腔和油杂质分析腔，所述油气体分析腔和油杂质分析腔的腔壁均开设连通外部的进油孔，油气体分析腔的内壁设置气体传感器，油杂质分析腔的内部设置对应分布的光发射器和光接收器。
进一步的，所述壳体的外壁固定嵌装温度传感器、述壳体的外壁机械密封设置信息输出器，壳体的外壁设置固定连接变压器内壁的悬挂件。
进一步的，所述油检测装置包括壳体，所述壳体的内部通过隔板分为独立的油气体分析腔和油杂质分析腔，所述壳体的一侧设置进油管，所述进油管的一端贯穿壳体和变压器的箱壁伸进油箱中，进油管进入油箱的一端设置温度传感器，进油管的嵌装于壳体内部一端设置微型进油泵，微型进油泵的出油口分别连通油气体分析腔和油杂质分析腔，油气体分析腔的进油端设置进油泵，油气体分析腔的内壁设置气体传感器，油气体分析腔的底部设置出油通道，油杂质分析腔的进油端延伸至油杂质分析腔的上部，油杂质分析腔的内部设置对应分布的光发射器和光接收器，所述油杂质分析腔底部也设置出油通道，所述出油通道通过单向回流管与油箱连通。
进一步的，所述壳体的外壁固定设置连接法兰、连接法兰通过螺钉固定连变压器的外壁，所述壳体的外壁机械密封设置信息输出器。
进一步的，所述磁场显示模块包括磁场显示装置，所述磁场显示装置包括磁粉盒，所述磁粉盒的内部盛装磁粉，所述磁粉盒的上端设置透明玻璃，所述透明玻璃的上端设置罩体，所述罩体的顶端内壁设置与透明玻璃相对应的摄像头，所述罩体的内壁设置显像灯。
进一步的，所述磁粉盒的外部设置连接变压器的连接块，所述连接块的一侧设置综合传感器。
进一步的，所述数据库形成的方法为：
S1：人为对变压器进行常见故障设置；
S2：使用本监测平台对故障的变压器进行综合检测；
S3：记录变压器不同故障时监测平台显示的信息；
S4：将这些信息存储，形成数据库。
进一步的，本发明还公开了一种综合处理单元监测变压器被电压击中时的阈值预警方法，包括以下步骤：
1)统一监测数据E(T)、E(v)、E(G)、E(λ)、E(θ)的监测时间，设时间t＝0；
2)根据t＝0，截选tx的E(T)、E(v)、E(G)、E(λ)、E(θ)数据，x为自然数；即对不同的时间点进行E(T)、E(v)、E(G)、E(λ)、E(θ)数据截选；
3)对tx的E(T)、E(v)、E(G)、E(λ)、E(θ)数据进行阈值监测；设
Figure GDA0002815543470000061
Figure GDA0002815543470000062
Figure GDA0002815543470000063
Figure GDA0002815543470000064
Figure GDA0002815543470000065
其中，α、b、c、d和g为常数；E(T)max、E(v)max、E(G)max、E(λ)maxt和E(θ)max为其相应的阈值；当f值越小，越接近阈值；
4)设置预警参数，f值小于等于预警参数即发出预警。
本发明的有益效果是：
1、本变电站安全监测管理平台为一款综合型变压器检测平台，采集端设置多种信息采集模块，可从变压器的电磁波、声波、温度、振动、周围磁场变化以及变压器油箱中的油中的气体和杂质方面进行信息采集，对变压器进行多方面状况进行精确检测，通过综合对比，保证故障判断的准确性；
2、通过分别计算变压器的电磁波、声波、温度、振动、周围磁场变化以及变压器油箱中的油中的气体和杂质方面因素的单独变化对变压器所造成的击穿故障时的电压强度，进而可以最终通过将各个因素单独影响得到的电压强度E(T)、E(v)、E(G)、E(λ)、E(θ)进行综合计算分析，输入最终形成的数据库中作为数据存储，为后期的各种传感器测量得到的数据直接输入数据库中进行比对分析，判断电压强度是否达到了击穿故障时的电压强度提供分析比对数据源。
3、通过对电压强度E(T)、E(v)、E(G)、E(λ)、E(θ)各单项数据同步进行截选监测，并对电压强度E(T)、E(v)、E(G)、E(λ)、E(θ)各单项数据进行预警，设置预警参数，加强综合计算分析后的单项监测，避免单项数据过高，引起变电站在运行在短时间内急剧严化。
4、采集端设置于变压器，监控端设置于室内或者移动终端，便于对变电站中变压器进行安全监测，无需工人进入变电站进行信息采集，减少体力劳动力的投入，检测方便快捷。
5、本变电站安全监测管理平台可通过振动能量转换装置变成电能，给变压器的综合采集单元提供电能，充分利用变压器振动的能量，有利于能源节约。
附图说明
图1为本变电站安全监测管理平台的系统图；
图2为本变电站安全监测管理平台综合传感器模块的系统图；
图3为本变电站安全监测管理平台磁场显示装置的结构示意图；
图4为本变电站安全监测管理平台磁场显示装置中磁盒处的结构示意图图；
图5为本变电站安全监测管理平台油综合检测模块系统图；
图6为本变电站安全监测管理平台内置油检测装置结构示意图；
图7为本变电站安全监测管理平台外置油检测装置结构示意图；
图8为本变电站安全监测管理平台中振动能量转换装置的结构示意图；
图9为本变电站安全监测管理平台中数据库形成步骤图；
图10为本变电站安全监测管理平台综合采集单元系统图。
图中：1磁粉盒、2综合传感器、3透明玻璃、4磁粉、5连接块、6摄像头、7罩体、8壳体、9光发射器、10光接收器、11进油泵、12气体传感器、13废液收集盒、14进油孔、15温度传感器、16信息输出器、17悬挂件、18变压器、19进油管、20回油管、21连接法兰、22延伸杆、23活动磁铁、24线圈、25支架、26弹性支撑、27振动传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
参照图1，一种变电站安全监测管理平台，包括无线通讯连接的监测端和采集端，所述采集端安装于变压器18上，对变压器18进行多方面的检测，所述监测端对采集的数据进行处理，检测变压器18的状态。
具体的，所述采集端包括综合采集单元，所述综合采集单元包括综合传感器模块、振动采集模块、油综合检测模块、磁场显示模块和电源。
参考图2，其中的综合传感器模块的内部设置综合传感器2，综合传感器2包括超声波传感器、电磁波传感器和红外测温传感器，综合传感器模块安装与变压器18的外部，分别对变压器18的声音、电磁波以及温度进行检测，其中还设置有发送采集信号的信息输出器。
进一步的，其中的振动采集模块内部设置振动能量转化装置，用于将变压器振动的能量转化为电能并储存到蓄电池中。
参照图7，所述的振动能量转化装置包括延伸杆22、活动磁铁23、线圈24、支架25、弹性支撑26、弹性支撑26和振动传感器27，所述振动传感器27用于检测变压器18的振动情况，所述振动传感器27固定安装于延伸杆22，所述延伸杆22的一端固定连接变压器18的外壁，所述延伸杆22的另一端固定连接活动磁铁23，所述活动磁铁23下方设置线圈24，所述线圈24通过支架25与底座固定连接，所述底座与变压器18之间设置弹性支撑26。
进一步的，参照图5，所杆22跟随变压器18振动，振动传感器27检测变压器18的振动情况，并通过自带的信息输出器将信息输出，延伸杆22下端的活动磁铁23可以线圈24上下移动，线圈24做切割磁感线移动，使得线圈24中产生电流，线圈24的一端设置蓄电池，蓄电池用于储存电能，所述电源为综合采集单元供电，蓄电池做为电池的补充电源，也给变压器的综合采集单元提供电能，充分利用变压器振动的能量，有利于节约能源。
所述的油综合检测模块包括油液温度传感器15和油检测装置，所述油检测装置内部设置油气体分析部分和油杂质分析部分。
具体的，参照图6，所述油检测装置包括壳体8，所述壳体8的内部通过隔板分为独立的油气体分析腔和油杂质分析腔，所述油气体分析腔和油杂质分析腔的腔壁均开设连通外部的进油孔14，油气体分析腔的内壁设置气体传感器12，气体传感器12检测油液中气体组分和含量进行检测，油杂质分析腔的内部设置对应分布的光发射器9和光接收器10，光发射器9和光接收器10用于检测油液中的杂质。当油液中存在杂质时，光发射器9发出的光被杂质吸收们不能被光接收器接收，从光接收器10显示的信息判断油液中杂质的含量。
进一步的，壳体8的外壁固定嵌装温度传感器15，温度传感器15用于检测油液的温度，壳体8的外壁机械密封设置信息输出器16，信息输出器16用于将温度传感器15、气体传感器12、光接收器10将采集的信号输出，壳体8的外壁设置固定连接变压器18内壁的悬挂件17，悬挂件17的一端固定连接变压器18，悬挂件17的另一端固定连接壳体8。油检测装置被固定油箱中，壳体8浸入油液中。
进一步的，所述的所述磁场显示模块包括磁场显示装置，参照图3和图4，所述磁场显示装置包括磁粉盒1，所述磁粉盒1的内部盛装磁粉4，所述磁粉盒1的上端设置透明玻璃3作为盖板，磁粉4在变压器18的磁场中会形成一定的分布状态，所述透明玻璃3的上端设置罩体7，所述罩体7的顶端内壁设置与透明玻璃3相对应的摄像头6，摄像头6对磁粉4的分布状态进行拍摄，摄像头6内部设置相应的信息输出器，所述罩体7的内壁设置显像灯，显像灯用于照射磁粉4，辅助拍摄。
进一步的，所述磁粉盒1的外部设置连接变压器18的连接块5，所述连接块5的一侧设置综合传感器2。
参照图1和图10，综合采集单元中设置信息接收器、数据整合模块和信息输出器，信息接收器用于接受综合传感器模块、振动采集模块、油综合检测模块和磁场显示模块中的信息输出器发出的信息，数据整合模块对接受的信息进行整合，信息输出器将整合的数据输出给监测端。
进一步的，所述监测端包括综合处理单元、对比单元、数据库、故障显示模块和故障提醒模块，其中综合处理单元的输入端与综合采集单元的输出端无线连接，综合处理单元对综合采集单元传输的信息进行处理，形成对比模块可读的数据格式，所述综合处理单元的输出端连接对比单元的输入端，所述对比单元连接数据库。
综合处理单元监测变压器被电压击中时的强度算法，包括以下步骤：
1)所述油液温度传感器(15)检测到油温为T，构建所述油温T与所述变压器击穿故障时的击穿强度E(T)的对变压器故障影响模型：
Figure GDA0002815543470000111
进而通过计算得到E(T)，其中，所述K是玻尔兹曼常数，所述r是所述油气体分析部分检测到的油气相液体粒子半径，所述N是所述油气体分析部分检测到的油气相液体粒子数；
一般来说，变压器油的击穿电压必须大于30KV，在70℃时，击穿的最大值不应超过69KV。步骤1)给出了击穿强度E(T)与变压器油温度T之间的关系。在较低温度范围内，变压器油温度T与击穿强度E(T)有直接关系，但随着温度的升高，r和N的影响不可忽略。增大颗粒半径r导致击穿强度E(T)降低。
2)所述油气体分析部分检测到油气相液体粒子的粘度η、油气相液体粒子的半径r，构建油气相液体粒子在变压器油中电场作用下运动速度v与击穿强度E(v)的模型：
Figure GDA0002815543470000121
进而计算得到E(v)；
液体击穿是由于电场强度达到临界值时电场强度增加而发生的。由于电场的存在，液体中的粒子必须经历一个相反的粘滞力，即F＝6πηrv，液体中的粒子在球隙之间排列，但如果它们不能形成桥，当电场强度的增加超过油液体的介电强度时则可能会由于局部电场增强产生的气泡而发生局部击穿。
3)由于油杂质中多为气泡，气泡的存在会降低变压器油的绝缘强度，进而导致变压器容易在较低的电场强度下发生击穿故障，所述油杂质分析部分检测所述变压器油油液相液体粒子中长球状油液体粒子数量与短球状液体粒子数量比值β，构建所述油杂质中的气泡常数G与所述变压器击穿故障时的击穿强度E(G)计算模型：
Figure GDA0002815543470000122
所述σ为变压器油的电导率，所述ε2为变压器击穿故障时的击穿强度E下的变压器油的介电常数，所述ε1为变压器油于真空度下的介电常数，所述G的计算公式如下：
Figure GDA0002815543470000131
4)采用所述超声波传感器检测变压器击穿故障时的声波λ，构建所述声波λ与所述变压器击穿故障时的击穿强度E(λ)的计算模型：
Figure GDA0002815543470000132
5)采用所述电磁波传感器检测所述变压器击穿故障时的电磁波θ：
构建所述电磁波θ与所述变压器击穿故障时的击穿强度E(θ)的计算模型：
Figure GDA0002815543470000133
6)采用步骤1)-5)计算得到的各因素变化时影响所述变压器击穿故障时的击穿强度E的计算结果计算所述变压器击穿故障时的击穿强度E：
Figure GDA0002815543470000134
其中，所述m为所述综合传感器模块与油综合检测模块中各模块的总数量。
进一步的，参照图9，所述数据库形成的方法为：
S1：人为对变压器进行常见故障设置；
S2：使用本监测平台对故障的变压器进行综合检测；
S3：记录变压器不同故障时监测平台显示的信息；
S4：将这些信息存储，形成数据库。
数据中有变压器常见的故障检测信息，与对比单元读取数据库和综合处理单元的数据，并进行对比，可以得出变压器的故障信息特征，从而判断故障类型。
对比单元的输出端分别连接故障显示模块和故障提醒模块，故障显示模块用于显示故障类型，故障提醒模块的用于提醒检修人员故障情况的出现以及位置。
本实施例中的变电站安全监测管理平台为一款综合型变压器检测平台，采集端设置多种信息采集模块，可从变压器的电磁波、声波、温度、振动、周围磁场变化以及变压器油箱中的油中的气体和杂质方面进行信息采集，对变压器进行多方面状况进行精确检测，通过综合对比，保证故障判断的准确性；且监控端设置于室内或者移动终端，便于对变电站中变压器进行安全监测，无需工人进入变电站进行信息采集，减少体力劳动力的投入，检测方便快捷。
本实施例还公开了一种监测变压器被电压击中时的阈值预警方法，包括以下步骤：
1)统一监测数据E(T)、E(v)、E(G)、E(λ)、E(θ)的监测时间，设时间t＝0；
2)根据t＝0，截选tx的E(T)、E(v)、E(G)、E(λ)、E(θ)数据，x为自然数；即对不同的时间点进行E(T)、E(v)、E(G)、E(λ)、E(θ)数据截选；
3)对tx的E(T)、E(v)、E(G)、E(λ)、E(θ)数据进行阈值监测；设
Figure GDA0002815543470000151
Figure GDA0002815543470000152
Figure GDA0002815543470000153
Figure GDA0002815543470000154
Figure GDA0002815543470000155
其中，α、b、c、d和g为常数；E(T)max、E(v)max、E(G)max、E(λ)maxt和E(θ)max为其相应的阈值；当f值越小，越接近阈值；tx为第x次截选数据，本实施例中是基于时间间隔截选数据；
4)设置预警参数，f值小于等于预警参数即发出预警，根据实际的运行数据设置预警参数，α、b、c、d和g常数用以调节外部因素例如天气、温度等因素对数据影响。
本实施例1中的油检测装置为浸入油液式，可用于现有的变压器设备。
实施例2
与实施例1不同的是，参照图7，所述油检测装置包括壳体8，所述壳体8的内部通过隔板分为独立的油气体分析腔和油杂质分析腔，所述壳体8的一侧设置进油管19，所述进油管19的一端贯穿壳体8和变压器18的箱壁伸进油箱中，进油管19进入油箱的一端设置温度传感器15，进油管19的嵌装于壳体8内部一端设置微型进油泵，微型进油泵的出油口分别连通油气体分析腔和油杂质分析腔，油气体分析腔的进油端设置进油泵11，油气体分析腔的内壁设置气体传感器12，气体传感器12对油液中气体组分和含量进行的检测，油气体分析腔的底部设置出油通道。
进一步的，油杂质分析腔的进油端延伸至油杂质分析腔的上部，油杂质分析腔的内部设置对应分布的光发射器9和光接收器10，光发射器9和光接收器10用于检测油液中的杂质。当油液中存在杂质时，光发射器9发出的光被杂质吸收们不能被光接收器接收，从光接收器10显示的信息判断油液中杂质的含量，所述油杂质分析腔底部也设置出油通道。
进一步的，油气体分析腔的出油通道和油杂质分析腔的出油通道均通过单向回流管20与油箱连通，回流管20上设置单向阀和回油泵。
进一步的，所述壳体8的外壁固定设置连接法兰21、连接法兰21通过螺钉固定连变压器18的外壁，所述壳体8的外壁机械密封设置信息输出器16。
本实施例中，油检测装置为贴壁式的，可安装与变压器18的外壁，用于新输出的变压器设备，便于检修。
如果因种种原因无法同时获得全部指标的数据，即使得知其中的一个或多个数据，同样也可以通过上述流程实现变压器故障诊断功能，应用非常灵活。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变电站安全监测管理平台，其特征在于，包括通讯连接的监测端和采集端；
所述采集端包括综合采集单元，所述综合采集单元包括：
综合传感器模块，内部设置超声波传感器、电磁波传感器和红外测温传感器；
振动采集模块，内部设置振动能量转化装置，将变压器的能量转化为电能并储存到蓄电池中，所述振动能量转化装置中还设置振动传感器(27)；
油综合检测模块，包括油液温度传感器(15)和油检测装置，所述油检测装置内部设置油气体分析部分和油杂质分析部分；
磁场显示模块和电源；
所述监测端包括综合处理单元、对比单元、数据库、故障显示模块和故障提醒模块，所述综合处理单元的输入端与综合采集单元的输出端无线连接，所述综合处理单元的输出端连接对比单元，所述对比单元连接数据库，对比单元的输出端分别连接故障显示模块和故障提醒模块；
所述综合处理单元监测变压器被电压击中时的强度算法，包括以下步骤：
1)所述油液温度传感器(15)检测到油温为T，构建所述油温T与所述变压器击穿故障时的击穿强度E(T)的对变压器故障影响模型：
Figure FDA0002815543460000011
进而通过计算得到E(T)，其中，所述K是玻尔兹曼常数，所述r是所述油气体分析部分检测到的油气相液体粒子半径，所述N是所述油气体分析部分检测到的油气相液体粒子数；
2)所述油气体分析部分检测到油气相液体粒子的粘度η、油气相液体粒子的半径r，构建油气相液体粒子在变压器油中电场作用下运动速度v与击穿强度E(v)的模型：
Figure FDA0002815543460000021
进而计算得到E(v)；
3)所述油杂质分析部分检测所述变压器油油液相液体粒子中长球状油液体粒子数量与短球状液体粒子数量比值β，构建所述油杂质中的气泡常数G与所述变压器击穿故障时的击穿强度E(G)计算模型：
Figure FDA0002815543460000022
所述σ为变压器油的电导率，所述ε2为变压器击穿故障时的击穿强度E下的变压器油的介电常数，所述ε1为变压器油于真空度下的介电常数，所述G的计算公式如下：
Figure FDA0002815543460000023
4)采用所述超声波传感器检测变压器击穿故障时的声波λ，构建所述声波λ与所述变压器击穿故障时的击穿强度E(λ)的计算模型：
Figure FDA0002815543460000024
5)采用所述电磁波传感器检测所述变压器击穿故障时的电磁波θ：
构建所述电磁波θ与所述变压器击穿故障时的击穿强度E(θ)的计算模型：
Figure FDA0002815543460000031
所述σ为变压器油的电导率,油杂质中的气泡常数G；
6)采用步骤1)-5)计算得到的各因素变化时影响所述变压器击穿故障时的击穿强度E的计算结果计算所述变压器击穿故障时的击穿强度E：
Figure FDA0002815543460000032
其中，所述m为所述综合传感器模块与油综合检测模块中各模块的总数量。
2.根据权利要求1所述的一种变电站安全监测管理平台，其特征在于，所述振动能量转化装置包括延伸杆(22)、活动磁铁(23)、线圈(24)、支架(25)、弹性支撑(26)和振动传感器(27)，所述振动传感器(27)固定安装于延伸杆(22)，所述延伸杆(22)的一端固定连接变压器(18)的外壁，所述延伸杆(22)的另一端固定连接活动磁铁(23)，所述活动磁铁(23)下方设置线圈(24)，所述线圈(24)通过支架(25)与底座固定连接，所述底座与变压器(18)之间设置弹性支撑(26)。
3.根据权利要求1所述的一种变电站安全监测管理平台，其特征在于，所述油检测装置包括壳体(8)，所述壳体(8)的内部通过隔板分为独立的油气体分析腔和油杂质分析腔，所述油气体分析腔和油杂质分析腔的腔壁均开设连通外部的进油孔(14)，油气体分析腔的内壁设置气体传感器(12)，油杂质分析腔的内部设置对应分布的光发射器(9)和光接收器(10)。
4.根据权利要求3所述的一种变电站安全监测管理平台，其特征在于，所述壳体(8)的外壁固定嵌装温度传感器(15)、所述壳体(8)的外壁机械密封设置信息输出器(16)，壳体(8)的外壁设置固定连接变压器(18)内壁的悬挂件(17)。
5.根据权利要求1所述的一种变电站安全监测管理平台，其特征在于，所述油检测装置包括壳体(8)，所述壳体(8)的内部通过隔板分为独立的油气体分析腔和油杂质分析腔，所述壳体(8)的一侧设置进油管(19)，所述进油管(19)的一端贯穿壳体(8)和变压器(18)的箱壁伸进油箱中，进油管(19)进入油箱的一端设置温度传感器(15)，进油管(19)的嵌装于壳体(8)内部一端设置微型进油泵，微型进油泵的出油口分别连通油气体分析腔和油杂质分析腔，油气体分析腔的进油端设置进油泵(11)，油气体分析腔的内壁设置气体传感器(12)，油气体分析腔的底部设置出油通道，油杂质分析腔的进油端延伸至油杂质分析腔的上部，油杂质分析腔的内部设置对应分布的光发射器(9)和光接收器(10)，所述油杂质分析腔底部也设置出油通道，所述出油通道通过单向回流管(20)与油箱连通。
6.根据权利要求5所述的一种变电站安全监测管理平台，其特征在于，所述壳体(8)的外壁固定设置连接法兰(21)，连接法兰(21)通过螺钉固定连变压器(18)的外壁，所述壳体(8)的外壁机械密封设置信息输出器(16)。
7.根据权利要求1所述的一种变电站安全监测管理平台，其特征在于，所述磁场显示模块包括磁场显示装置，所述磁场显示装置包括磁粉盒(1)，所述磁粉盒(1)的内部盛装磁粉(4)，所述磁粉盒(1)的上端设置透明玻璃(3)，所述透明玻璃(3)的上端设置罩体(7)，所述罩体(7)的顶端内壁设置与透明玻璃(3)相对应的摄像头(6)，所述罩体(7)的内壁设置显像灯。
8.根据权利要求7所述的一种变电站安全监测管理平台，其特征在于，所述磁粉盒(1)的外部设置连接变压器(18)的连接块(5)，所述连接块(5)的一侧设置综合传感器(2)。
9.根据权利要求1所述的一种变电站安全监测管理平台，其特征在于，所述数据库形成的方法为：
S1：人为对变压器进行常见故障设置；
S2：使用本监测平台对故障的变压器进行综合检测；
S3：记录变压器不同故障时监测平台显示的信息；
S4：将这些信息存储，形成数据库。
10.根据权利要求1所述的一种变电站安全监测管理平台，其特征在于，所述综合处理单元监测变压器被电压击中时的阈值预警方法，包括以下步骤：
1)统一监测数据E(T)、E(v)、E(G)、E(λ)、E(θ)的监测时间，设时间t＝0；
2)根据t＝0，截选tx的E(T)、E(v)、E(G)、E(λ)、E(θ)数据，x为自然数；即对不同的时间点进行E(T)、E(v)、E(G)、E(λ)、E(θ)数据截选；
3)对tx的E(T)、E(v)、E(G)、E(λ)、E(θ)数据进行阈值监测；设
Figure FDA0002815543460000061
Figure FDA0002815543460000062
Figure FDA0002815543460000063
Figure FDA0002815543460000064
Figure FDA0002815543460000065
其中，α、b、c、d和g为常数；E(T)max、E(v)max、E(G)max、E(λ)maxt和E(θ)max为其相应的阈值；当f值越小，越接近阈值；
4)设置预警参数，f值小于等于预警参数即发出预警。
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