CN112363433A - 变电站事故池油污的在线监测和治理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种变电站事故池油污的在线监测和治理系统，所述系统包括：监测单元、通信单元、中央处理单元、动力组件、水油净化单元和油污回收单元，所述监测单元的输出端经通信单元与所述中央处理单元连接，所述中央处理单元分别与所述动力组件、水油净化单元和油污回收单元通信连接，所述动力组件的输入端与所述事故油池通过管道连接，所述动力组件的输出端经过管道与所述水油净化单元连接，所述水油净化单元的油污出口通过管道与所述油污回收单元连接；本申请实现变电站事故油池的在线监测功能，针对性排污，减少无效的排污查勘次数；实现对油水分离的自动排污开启功能，满足排污条件自动排污，大大节约了人工时间成本。
Description
技术领域
本申请涉及变电站维护技术领域，尤其涉及一种变电站事故池油污的在线监测和治理系统及方法。
背景技术
电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。变压器的作用是多方面的不仅能升高电压把电能送到用电地区，还能把电压降低为各级使用电压，以满足用电的需要。为了保证变压器日常的稳定运行，在变压器中通常使用专用变压器油来达到绝缘、散热和消弧等作用。但由于变压器长期室外运行，在受到外力、环境变化、振动等因素的影响，容易出现变压器油泄露现象。为防止主变压器等充油电气设备损坏后,油外泄引起火灾等使事故扩大，变电站设置专用事故油池，主变压器本体的渗漏油及事故油通过排油管直接送至事故油池内，部分情况会存放一些废油。通常在变压器油进入事故油池后，由于油比水轻，油浮于事故油池上部，变电运维人员巡视发现后可通过手动方式对油水混合物进行处理后排放。个别变电站在设计时,将电缆沟内排水与事故油池相连接,事故油池里面也可能存一部分废水。变电站事故油池储存部分油水混合物，这些油污不会在自然环境中完全自行分解，一直储存。若油水混合物积攒一定量，会经排水管道涌出，随着雨水流淌至附近的河流、农田。变压器油中含有多种污染环境的多环芳烃和笨系物，这些污染物具有致癌性、致畸性、致突变性等危害，严重影响人民的生产生活。现有的人工巡视变压器油污状态时，因巡视方法、检测手段不科学，导致无法发现实时监测变压器油污状况，同时发现后无法采取有效改进措施。
因此，亟需一种能在线监测和管理的变电站事故池油污的在线监测和治理系统。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种变电站事故池油污的在线监测和治理系统，其特征在于：包括：监测单元、通信单元、中央处理单元、动力组件、水油净化单元和油污回收单元，所述监测单元的输出端经通信单元与所述中央处理单元连接，所述中央处理单元分别与所述动力组件、水油净化单元和油污回收单元通信连接，所述动力组件的输入端与所述事故油池通过管道连接，所述动力组件的输出端经过管道与所述水油净化单元连接，所述水油净化单元的油污出口通过管道与所述油污回收单元连接；
所述监测系统用于监测事故油池的水油比例和事故油池中混合液体的液位，并将监测到的数据经通信单元传输给中央处理单元，所述中央处理单元根据接收到的数据启动油水治理系统；
所述油水治理系统包括动力组件、水油净化单元和油污回收单元，所述动力组件将事故油池的水油混合液体输送到水油净化单元，所述水油净化单元将所述水油混合液体净化为水油分离的水和油污，所述水油净化单元净化后输出的油污通过管道盛装与所述油污回收单元。
进一步，所述油污回收单元还包括液位传感器，所述液位传感器的输出端与所述中央处理单元的输入端连接。
进一步，用于连接所述动力组件和水油净化单元的管道内设置有流量传感器，所述流量传感器的输出端与所述中央处理单元的输入端连接。
进一步，所述动力组件为可调速动力泵。
进一步，所述通信单元与变电站的一、二次设备的网络相互独立。
进一步，所述监测单元包括设置与事故油池内的液位监测器和设置于液位检测器上的紫外-荧光检测器，所述液位监测器的输出端和紫外-荧光检测器的输出端均与所述中央处理单元的输入端连接。
进一步，所述中央处理单元为单片机STM32。
相应地，本申请还提供一种变电站事故池油污的在线监测和治理方法，其特征在于：所述方法适用于权利要求1-6任一所述在线监测和治理系统，所述方法包括：
S1：监测单元将检测到的事故油池内的水油混合液体的液位数据和水油比例数据传输给中央处理单元；
S2：中央处理单元接收到监测单元的数据后，判断事故油池内的液位是否达到预设液位或者事故油池内的水油比例是否达到预设比例值，若否，则进入步骤S1，若是，则进入下一步；
S3：中央处理单元启动动力组件、净化单元和回收单元，动力组件将事故油池的水油混合液体输送到水油净化单元，水油净化单元将水油混合液体净化为水油分离的水和油污，水油净化单元净化后输出的油污通过管道盛装与油污回收单元；
S4：油污回收单元内的液位传感器将数据传输给中央处理单元；
S5：中央处理单元判断油污回收单元内的油污液位是否达到预设值，若是，则以告警信息方式通知运维人员回收处理，若否，回到步骤S3；
S6：中央处理单元判断流量传感器的输出值是否低于预设的流量值，若否，则回到步骤S3，若是，则进入步骤S1。
本发明的有益技术效果：本申请实现变电站事故油池的在线监测功能，针对性排污，减少无效的排污查勘次数；实现对油水分离的自动排污开启功能，满足排污条件自动排污，大大节约了人工时间成本，同时可避免人工带来的误操作处理，提升效率；保证整体油水分离装置达到环保要求，不影响变电站其他设备设施正常运转。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本申请的结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做出进一步的说明：
本发明提供一种变电站事故池油污的在线监测和治理系统，其特征在于：包括：监测单元、通信单元、中央处理单元、动力组件、水油净化单元和油污回收单元，所述监测单元的输出端经通信单元与所述中央处理单元连接，所述中央处理单元分别与所述动力组件、水油净化单元和油污回收单元通信连接，所述动力组件的输入端与所述事故油池通过管道连接，所述动力组件的输出端经过管道与所述水油净化单元连接，所述水油净化单元的油污出口通过管道与所述油污回收单元连接；所述通信单元采用现有的有线通信或无线通信，如WIFI或蓝牙等，本领域技术人员，可根据工程实际需求来选定通信方式，所述水油净化单元采用现有的混凝法+过滤法，在本实施例中，采用分离速率大于35升每分钟的基于混凝法-过滤法的一体化QGP200型油水分离装置；所述 QGP200出除油效率高，无浮油且工艺成熟。
所述监测系统用于监测事故油池的水油比例和事故油池中混合液体的液位，并将监测到的数据经通信单元传输给中央处理单元，所述中央处理单元根据接收到的数据启动油水治理系统；
所述油水治理系统包括动力组件、水油净化单元和油污回收单元，所述动力组件将事故油池的水油混合液体输送到水油净化单元，所述水油净化单元将所述水油混合液体净化为水油分离的水和油污，所述水油净化单元净化后输出的油污通过管道盛装与所述油污回收单元。
上述技术方案可实现变电站事故油池的在线监测功能，针对性排污，减少无效的排污查勘次数；实现对油水分离的自动排污开启功能，满足排污条件自动排污，大大节约了人工时间成本，同时可避免人工带来的误操作处理，提升效率；保证整体油水分离装置达到环保要求，不影响变电站其他设备设施正常运转。
在本实施例中，所述油污回收单元还包括液位传感器，所述液位传感器的输出端与所述中央处理单元的输入端连接。通过液位传感器输出的数据实时检测回收单元打油污液位，可减少工作人员的巡视次数，减少人力投入，并在回收单元内的油污液位超过预设值后，即时通知工作人员回收油污。在本实施例中所述回收传感单元包括用于盛装油污的器皿和设置于所述油污器皿内的液位传感器。光电液位传感器占地面积小、放置在密闭容器内使用，无红外线干扰传感器正常运行，在恶劣天气下不受影响稳定运行，性价比最高；超声液位传感器效率高，但适用于外界环境稳定的场所使用，同时费用也较高，根据实际效果，本实施例的液位传感器为光电液位传感器。
在本实施例中，用于连接所述动力组件和水油净化单元的管道内设置有流量传感器，所述流量传感器的输出端与所述中央处理单元的输入端连接。通过流量传感器，中央处理单元可实时了解现在动力组件的流速，同时，工作人员可根据现场实际情况，调整调速动力泵的速度，以实现不同流速需求。
在本实施例中，所述动力组件为可调速动力泵。调速动力泵的流量和压力无脉动，其可调节速度，可靠性高，维护方便，可在恶劣条件下使用。普通水泵速度较慢，遇到恶劣情况难以满足需求，容积式动力泵一直保持高效率运行，在积水情况不深时也采用大功率，造成资源消耗，可调速动力泵更加符合变电站实际需求。可调速动力泵在可以中央处理系统配合下实现自动调速，平时正常运转，在恶劣天气下稳定运行的同时加大抽取速度，实现节能环保；结合试验结果，综合分析选择可调速式动力泵。
在本实施例中，所述通信单元与变电站的一、二次设备的网络相互独立。使用单独辅控系统网络，一、二次设备网络独立。上述技术方案在现有变电站辅控系统的基础上增加油污在线监测通信系统，大幅度节约了成本，同时方便运维人员日常巡视维护检查，无一、二次设备安全风险，综合选择接入变电站辅控通信系统。
在本实施例中，所述监测单元包括设置与事故油池内的液位监测器和设置于液位检测器上的紫外-荧光检测器，所述液位监测器的输出端和紫外-荧光检测器的输出端均与所述中央处理单元的输入端连接。
在本实施例中，所述中央处理单元为单片机STM32。单片机STM32构造简单容易操作，价格便宜经济性好，体积小，不占空间，同时可通过单片机 STM32实现可调速动力泵速度的调节。
相应地，本发明还提供一种变电站事故池油污的在线监测和治理方法，其特征在于：所述方法适用于权利要求1-6任一所述在线监测和治理系统，所述方法包括：
S1：监测单元将检测到的事故油池内的水油混合液体的液位数据和水油比例数据传输给中央处理单元；
S2：中央处理单元接收到监测单元的数据后，判断事故油池内的液位是否达到预设液位或者事故油池内的水油比例是否达到预设比例值，若否，则进入步骤S1，若是，则进入下一步；
S3：中央处理单元启动动力组件、净化单元和回收单元，动力组件将事故油池的水油混合液体输送到水油净化单元，水油净化单元将水油混合液体净化为水油分离的水和油污，水油净化单元净化后输出的油污通过管道盛装与油污回收单元；水油净化单元的雨水直接释放；
S4：油污回收单元内的液位传感器将数据传输给中央处理单元；
S5：中央处理单元判断油污回收单元内的油污液位是否达到预设值，若是，则以告警信息方式通知运维人员回收处理，若否，回到步骤S3；
S6：中央处理单元判断流量传感器的输出值是否低于预设的流量值，若否，则回到步骤S3，若是，则进入步骤S1。
所述方法还包括根据现场实际情况需求，通过中央处理单元调整动力单元的动力泵的运行速度。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种变电站事故池油污的在线监测和治理系统，其特征在于：包括：监测单元、通信单元、中央处理单元、动力组件、水油净化单元和油污回收单元，所述监测单元的输出端经通信单元与所述中央处理单元连接，所述中央处理单元分别与所述动力组件、水油净化单元和油污回收单元通信连接，所述动力组件的输入端与所述事故油池通过管道连接，所述动力组件的输出端经过管道与所述水油净化单元连接，所述水油净化单元的油污出口通过管道与所述油污回收单元连接；
所述监测系统用于监测事故油池的水油比例和事故油池中混合液体的液位，并将监测到的数据经通信单元传输给中央处理单元，所述中央处理单元根据接收到的数据启动油水治理系统；
所述油水治理系统包括动力组件、水油净化单元和油污回收单元，所述动力组件将事故油池的水油混合液体输送到水油净化单元，所述水油净化单元将所述水油混合液体净化为水油分离的水和油污，所述水油净化单元净化后输出的油污通过管道盛装与所述油污回收单元。
2.根据权利要求1所述变电站事故池油污的在线监测和治理系统，其特征在于：所述油污回收单元还包括液位传感器，所述液位传感器的输出端与所述中央处理单元的输入端连接。
3.根据权利要求1所述变电站事故池油污的在线监测和治理系统，其特征在于：用于连接所述动力组件和水油净化单元的管道内设置有流量传感器，所述流量传感器的输出端与所述中央处理单元的输入端连接。
4.根据权利要求1所述变电站事故池油污的在线监测和治理系统，其特征在于：所述动力组件为可调速动力泵。
5.根据权利要求1所述变电站事故池油污的在线监测和治理系统，其特征在于：所述通信单元与变电站的一、二次设备的网络相互独立。
6.根据权利要求1所述变电站事故池油污的在线监测和治理系统，其特征在于：所述监测单元包括设置与事故油池内的液位监测器和设置于液位检测器上的紫外-荧光检测器，所述液位监测器的输出端和紫外-荧光检测器的输出端均与所述中央处理单元的输入端连接。
7.根据权利要求1所述变电站事故池油污的在线监测和治理系统，其特征在于：所述中央处理单元为单片机STM32。
8.一种变电站事故池油污的在线监测和治理方法，其特征在于：所述方法适用于权利要求1-6任一所述在线监测和治理系统，所述方法包括：
S1：监测单元将检测到的事故油池内的水油混合液体的液位数据和水油比例数据传输给中央处理单元；
S2：中央处理单元接收到监测单元的数据后，判断事故油池内的液位是否达到预设液位或者事故油池内的水油比例是否达到预设比例值，若否，则进入步骤S1，若是，则进入下一步；
S3：中央处理单元启动动力组件、净化单元和回收单元，动力组件将事故油池的水油混合液体输送到水油净化单元，水油净化单元将水油混合液体净化为水油分离的水和油污，水油净化单元净化后输出的油污通过管道盛装与油污回收单元；
S4：油污回收单元内的液位传感器将数据传输给中央处理单元；
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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 | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100031 No. 86 West Chang'an Avenue, Beijing, Xicheng District Applicant after: STATE GRID CORPORATION OF CHINA Applicant after: Super high voltage branch of State Grid Chongqing Electric Power Co. Address before: 100031 No. 86 West Chang'an Avenue, Beijing, Xicheng District Applicant before: STATE GRID CORPORATION OF CHINA Applicant before: MAINTENANCE BRANCH OF STATE GRID CHONGQING ELECTRIC POWER Co. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210212 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |