CN114113856A - 一种变电站变压器用的智能在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变电站变压器用的智能在线监测装置，属于在线监测技术领域。本发明包括安装箱、变压器、油位监测装置、变压器局放监测装置和智能终端接收器，所述油位监测装置包括油箱、油管、浮子、螺旋板、转轴和弹簧，所述油箱固定安装在所述变压器的内腔，所述油管固定安装在所述油箱的内腔顶部，所述浮子放置在所述油管的内腔，所述螺旋板通过转轴安装在所述油管的内腔，所述转轴贯穿于所述油管和所述油箱，所述弹簧固定安装在所述转轴的另一端，所述弹簧的另一端固定安装在所述变压器的内腔一侧，所述弹簧表面设置有压敏电阻,油位监测装置用于对变压器的油位进行监测，油箱用于盛装油液。
Description
技术领域
本发明涉及在线监测技术领域，具体为一种变电站变压器用的智能在线监测装置。
背景技术
变压器是变电站中主要用于输变电的总降压变压器，也是变电站的核心部分，因此，变压器在变电站中使用时需要时刻在线监测变压器的温度、局放、振动和噪声等，保证变压器在发生故障时能够及时维修。
现有的变电站变压器在使用时无法在线监测变压器内油位和油温的变化情况，变压器内油温和油压的变化情况可直接反应出变压器的渗漏或窃油故障和绝缘老化故障，这将使得变压器在发生故障时，无法及时确定故障根源，需要检修维护人员现场进行排查，浪费时间和精力，以及在对变压器的局放进行监测时，主要通过人工配合检测探头进行检测，适用范围小且检测效果差，无法准确判断变压器的绝缘老化情况，以及现有的变压器所处工作环境也会对变压器的工作情况造成影响，且容易引发安全事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变电站变压器用的智能在线监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括安装箱、变压器、油位监测装置、变压器局放监测装置和智能终端接收器，所述智能终端接收器固定安装在所述安装箱的一侧，所述智能终端接收器与所述油位监测装置和所述变压器局放监测装置电性连接，所述智能终端接收器以无线通信方式与通信终端相连接，所述智能终端接收器与所述油位监测装置和所述变压器局放监测装置电性连接便于智能终端接收器对油位监测装置和变压器局放监测装置进行在线监测。
进一步，所述油位监测装置包括油箱、油管、浮子、螺旋板、转轴和弹簧，所述油箱固定安装在所述变压器的内腔，所述油管固定安装在所述油箱的内腔顶部，所述浮子放置在所述油管的内腔，所述螺旋板通过转轴安装在所述油管的内腔，所述转轴贯穿于所述油管和所述油箱，所述弹簧固定安装在所述转轴的另一端，所述弹簧的另一端固定安装在所述变压器的内腔一侧，所述弹簧表面设置有压敏电阻,油位监测装置用于对变压器的油位进行监测，油箱用于盛装油液，油管在油液液位发生变化时产生气压差，产出的气压差推动螺旋板进行转动，浮子用于与螺旋板接触发出警报，螺旋板用于在气压的作用下带动转轴进行转动，转轴用于在螺旋板的作用下带动弹簧进行转动，弹簧用于在转轴的作用下进行旋转发生形变。
进一步的，所述变压器局放监测装置包括支撑架、保护壳、横向旋转件、纵向旋转件和局放传感器，所述支撑架固定安装在所述安装箱的内腔，所述保护壳固定安装在所述支撑架的一侧，所述横向旋转件和所述纵向旋转件均位于所述保护壳的内腔，所述局放传感器固定安装在所述横向旋转件的一端，所述安装箱的内腔一侧固定安装有电磁波辐射接收器，且所述电磁波辐射接收器固定安装在靠近变压器的一侧，变压器局放监测装置用于在线监测变压器的局放情况，支撑架用于安装保护壳，保护壳用于安装横向旋转件和导轨，横向旋转件用于带动局放传感器进行旋转实现全向监测安装箱内的局部放电情况，局放传感器用于随时检测伴随局部放电产生的电磁波辐射脉冲信号，电磁波辐射接收器用于监测伴随局部变压器局部放电而产生的电磁波辐射。
进一步的，所述横向旋转件包括上旋转件、下旋转件和旋转轴，所述上旋转件通过旋转轴与所述下旋转件连接，所述横向旋转件的一侧开有通孔，所述上旋转件的一端固定安装有固定件，所述保护壳的内腔开有凹槽，且所述凹槽的形状与所述固定件的形状相匹配，上旋转件用于配合通孔对纵向旋转件进行安装，下旋转件用于配合纵向旋转件实现局放传感器的纵向运动，通孔用于安装纵向旋转件。
所述纵向旋转件套接在所述通孔的内腔，所述纵向旋转件的两侧套接有活动杆，所述保护壳的内腔固定安装有导轨，所述导轨的内腔滑动安装有伸缩杆，所述伸缩杆的另一端通过螺母转动安装在所述活动杆的另一端，活动杆用于配合伸缩杆带动纵向旋转件左右运动，导轨用于安装伸缩杆。
进一步的，所述安装箱的内腔一侧固定有冷凝除湿器，所述安装箱的内腔一侧固定安装有烟雾探测器，所述安装箱的内腔一侧固定安装有明火探测器，冷凝除湿器用于对安装箱的内部进行除湿，烟雾探测器用于对安装箱内的是否有烟雾产生进行监测，明火探测器用于对安装箱内是否有明火出现进行监测。
进一步的，所述安装箱的两侧开有通风口，所述通风口的内腔固定安装有挡尘板，所述挡尘板从上至下依次排列，通风口用于安装挡尘板，且便于安装箱与外界交换空气进行散热，挡尘板用于阻挡外界产生的灰尘进行安装箱内部，对安装箱内部的设备造成损伤。
进一步的，所述弹簧为导电弹簧，所述局放传感器为特高频传感器，所述浮子远离油液的一面固定安装有触碰传感器，弹簧采用导电弹簧用于使弹簧充当导线与压敏电阻和智能终端接收器构成通路，通过电路中电流大小对油箱内的油位进行在线监测，局放传感器采用特高频传感器是因为特高频传感器具有良好的抗噪音、信号干扰能力，触碰传感器用于与螺旋板发生触碰提示油箱内的油液已满。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
1.本发明通过增加变压器局放监测装置将油位数据转换为电流信号通过智能终端接收器在通信终端进行显示，便于维修人员通过电流变化情况对变压器内的油位进行在线监测，保证变压器在发生故障时，及时确定故障根源，无需检修维护人员现场进行排查，节约时间和精力。
2.本发明通过增加变压器局放监测装置对安装箱内的高压设备的局部放电情况进行全方位在线监测，通过智能终端接收器对局部放电过程产生的电磁波以局部放电脉冲簇计数方式进行显示，适用范围大且检测效果好，进而准确判断变压器的绝缘老化情况。
3.本发明通过增加冷凝除湿器、烟雾探测器和明火探测器对变压器所处的工作环境进行监测，使得维修人员在事故发生前对变压器进行相关处理，降低了安全事故发生的概率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种变电站变压器用的智能在线监测装置的变压器结构示意图；
图2是本发明一种变电站变压器用的智能在线监测装置的主视剖视结构示意图；
图3是本发明一种变电站变压器用的智能在线监测装置的油位监测装置结构示意图；
图4是本发明一种变电站变压器用的智能在线监测装置的变压器局放监测装置结构示意图；
图5是本发明一种变电站变压器用的智能在线监测装置的浮子结构示意图；
图6是本发明一种变电站变压器用的智能在线监测装置的图3中A处放大结构示意图；
图7是本发明一种变电站变压器用的智能在线监测装置的图3中B处放大结构示意图；
图8是本发明一种变电站变压器用的智能在线监测装置的图4中C处放大结构示意图。
图中：1、安装箱；11、冷凝除湿器；12、烟雾探测器；13、明火探测器；14、通风口；141、挡尘板；2、变压器；3、油位监测装置；31、油箱；32、油管；33、浮子；331、触碰传感器；34、螺旋板；35、转轴；36、弹簧；361、压敏电阻；4、变压器局放监测装置；41、支撑架；42、保护壳；421、凹槽；422、导轨；423、伸缩杆；43、横向旋转件；431、上旋转件；432、下旋转件；433、旋转轴；434、通孔；435、固定件；44、纵向旋转件；441、活动杆；45、局放传感器；46、电磁波辐射接收器；5、智能终端接收器。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8，本发明提供技术方案：包括安装箱1、变压器2、油位监测装置3、变压器局放监测装置4和智能终端接收器5，油位监测装置3用于对变压器2的油位进行监测，油位监测装置3包括油箱31、油管32、浮子33、螺旋板34、转轴35和弹簧36，油箱31固定安装在变压器2的内腔，油箱31用于盛装油液，油管32固定安装在油箱31的内腔顶部，且油管32的进液口向下放置，油管32的底部油液进口安装有滤网，滤网用于对油液进行过滤避免油液中的杂质进入油管32造成油管32内部堵塞，油管32内的液位与油箱31的液位保持一致，油管32在油液液位发生变化时产生气压差，产出的气压差推动螺旋板34进行转动，浮子33通过油液浮在油管32的内腔，浮子33远离油液的一面固定安装有触碰传感器331，浮子33用于与螺旋板34接触发出警报，反应油箱31内添加的油液已满，螺旋板34通过转轴35安装在油管32的内腔，螺旋板34用于在气压的作用下带动转轴35进行转动，转轴35贯穿于油管32和油箱31，转轴35用于在螺旋板34的作用下带动弹簧36进行转动，弹簧36固定安装在转轴35的另一端，弹簧36的另一端固定安装在变压器2的内腔一侧，弹簧36表面设置有压敏电阻361，弹簧36为导电弹簧，弹簧36用于在转轴35的作用下进行旋转发生形变，弹簧36发生形变时压敏电阻361的阻值发生变化，压敏电阻361的阻值随着弹簧36形变程度的变大而减小，压敏电阻361、弹簧36和智能终端接收器5构成通路，智能终端接收器5通过观察电路中电流情况，在线监测变压器2的油位情况。
变压器局放监测装置4用于在线监测变压器2的局放情况，变压器局放监测装置4包括支撑架41、保护壳42、横向旋转件43、纵向旋转件44和局放传感器45，支撑架41固定安装在安装箱1的内腔，支撑架41用于安装保护壳42，保护壳42固定安装在支撑架41的一侧，保护壳42用于安装横向旋转件43和导轨422，保护壳42的内腔开有凹槽421，且凹槽421的形状与固定件435的形状相匹配，便于横向旋转件43进行旋转，且旋转范围为0～360°，保护壳42的内腔固定安装有导轨422，导轨422用于安装伸缩杆423，伸缩杆423用于在导轨422和活动杆441的作用下带动纵向旋转件44向外侧运动，横向旋转件43和纵向旋转件44均位于保护壳42的内腔，横向旋转件43通过固定件435与保护壳2进行安装，纵向旋转件44通过横向旋转件43安装在保护壳42的内腔，横向旋转件43用于带动局放传感器45进行旋转实现局放全方位监测，横向旋转件43包括上旋转件431、下旋转件432和旋转轴433，上旋转件431通过旋转轴433与下旋转件432连接，上旋转件431用于配合通孔434对纵向旋转件44进行安装，下旋转件432用于配合纵向旋转件44实现局放传感器45的纵向运动，通孔434用于安装纵向旋转件44，横向旋转件43的一侧开有通孔434，上旋转件431的一端固定安装有固定件435，固定件435用于配合凹槽421带动横向旋转件43进行横向旋转，固定件435的形状为球形形状，局放传感器45固定安装在横向旋转件43的一端，局放传感器45用于随时检测伴随局部放电产生的电磁波辐射脉冲信号，局放传感器45为特高频传感器，特高频传感器可有效避免高压设备周围存在的各类噪声和干扰信号，安装箱1的内腔一侧固定安装有电磁波辐射接收器46，且电磁波辐射接收器46固定安装在靠近变压器2的一侧，电磁波辐射接收器46用于监测伴随局部变压器2局部放电而产生的电磁波辐射，电磁波辐射检测频率为300～2000MHZ，并将检测数据通过智能终端接收器5以局部放电脉冲簇计数方式进行显示，便于工作人员更为直观的进行查看，纵向旋转件44套接在通孔434的内腔，纵向旋转件44的两侧套接有活动杆441，活动杆441用于配合伸缩杆423带动纵向旋转件44左右运动，导轨422的内腔滑动安装有伸缩杆423，伸缩杆423用于调整纵向旋转件44距离保护壳42两侧的距离，从而实现局放传感器45的纵向运动，伸缩杆423的另一端通过螺母转动安装在活动杆441的另一端。
智能终端接收器5固定安装在安装箱1的一侧，智能终端接收器5与油位监测装置3和变压器局放监测装置4电性连接，便于智能终端接收器5对油位监测装置3和变压器局放监测装置4进行在线监测，智能终端接收器5以无线通信方式与通信终端相连接，保证工作人员能够随时对变压器2的工作状态和工作环境进行监测。
安装箱1的内腔一侧固定有冷凝除湿器11，冷凝除湿器11在环境中的湿热空气流经其内部的冷端散热片时，空气中的水汽遇冷凝结在散热片上，并经排水管流出安装箱1外，安装箱1的内腔一侧固定安装有烟雾探测器12，烟雾探测器12用于对安装箱1内的是否有烟雾产生进行监测，安装箱1的内腔一侧固定安装有明火探测器13，明火探测器13用于对安装箱1内是否有明火出现进行监测，烟雾探测器12和明火探测器13均与智能终端接收器5的报警电路相连接，当安装箱1内有烟雾或明火产生时，报警电路构成通路发出警报。
安装箱1的两侧开有通风口14，通风口14用于安装挡尘板141，且便于安装箱1与外界交换空气进行散热，通风口14的内腔固定安装有挡尘板141，挡尘板141从上至下依次排列，挡尘板141用于阻挡外界产生的灰尘进行安装箱1内部，对安装箱1内部的设备造成损伤。
本发明的工作原理：使用前接通电源，油箱31内的油液通过滤网进入油管32的内腔，油液在进入过程中产生气压差，产生的气压差推动螺旋板34进行转动，螺旋板34带动转轴35和转轴35上的弹簧36进行旋转，弹簧36在旋转过程中发生形变，弹簧36之间产生压力，弹簧36上的压敏电阻361在压力作用下阻值变小，从而使得电路中的电流发生变化，智能终端接收器5将电流变化情况传输到通信终端，将油位变化情况转换为电流变化情况，便于工作人员对油位变化情况在线监测且观看更为直观，当变压器2内有局部放电情况发生时，横向旋转件43通过固定件435在保护壳42内进行转动，伸缩杆423在导轨422内部带动活动杆441做伸缩运动，实现局放传感器45的纵向运动，电磁波辐射接收器46对安装箱1内的局部放电时产生的电磁波辐射进行接收，并将检测数据通过智能终端接收器5以局部放电脉冲簇计数方式进行显示，便于工作人员对变压器2的局部放电情况进行了解，冷凝除湿器11通过其内部的冷端散热片对环境中的湿热空气进行冷凝，并将冷凝后产生的水排出安装箱1，烟雾探测器12和明火探测器13对安装箱1内是否有烟雾或明火进行监测，并在存在烟雾或明火的情况下，触发智能终端接收器5报警电路，工作人员接收智能终端接收器5发送的报警信息，并根据报警信息对变压器2及时进行相关处理。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种变电站变压器用的智能在线监测装置，其特征在于：包括安装箱(1)、变压器(2)、油位监测装置(3)、变压器局放监测装置(4)和智能终端接收器(5)，所述智能终端接收器(5)固定安装在所述安装箱(1)的一侧，所述智能终端接收器(5)与所述油位监测装置(3)和所述变压器局放监测装置(4)电性连接，所述智能终端接收器(5)以无线通信方式与通信终端相连接。
2.根据权利要求1所述的一种变电站变压器用的智能在线监测装置，其特征在于：所述油位监测装置(3)包括油箱(31)、油管(32)、浮子(33)、螺旋板(34)、转轴(35)和弹簧(36)，所述油箱(31)固定安装在所述变压器(2)的内腔，所述油管(32)固定安装在所述油箱(31)的内腔顶部，所述浮子(33)放置在所述油管(32)的内腔，所述螺旋板(34)通过转轴(35)安装在所述油管(32)的内腔，所述转轴(35)贯穿于所述油管(32)和所述油箱(31)，所述弹簧(36)固定安装在所述转轴(35)的另一端，所述弹簧(36)的另一端固定安装在所述变压器(2)的内腔一侧，所述弹簧(36)表面设置有压敏电阻(361)。
3.根据权利要求1所述的一种变电站变压器用的智能在线监测装置，其特征在于：所述变压器局放监测装置(4)包括支撑架(41)、保护壳(42)、横向旋转件(43)、纵向旋转件(44)和局放传感器(45)，所述支撑架(41)固定安装在所述安装箱(1)的内腔，所述保护壳(42)固定安装在所述支撑架(41)的一侧，所述横向旋转件(43)和所述纵向旋转件(44)均位于所述保护壳(42)的内腔，所述局放传感器(45)固定安装在所述横向旋转件(43)的一端，所述安装箱(1)的内腔一侧固定安装有电磁波辐射接收器(46)，且所述电磁波辐射接收器(46)固定安装在靠近变压器(2)的一侧。
4.根据权利要求3所述的一种变电站变压器用的智能在线监测装置，其特征在于：所述横向旋转件(43)包括上旋转件(431)、下旋转件(432)和旋转轴(433)，所述上旋转件(431)通过旋转轴(433)与所述下旋转件(432)连接，所述横向旋转件(43)的一侧开有通孔(434)，所述上旋转件(431)的一端固定安装有固定件(435)，所述保护壳(42)的内腔开有凹槽(421)，且所述凹槽(421)的形状与所述固定件(435)的形状相匹配。
5.根据权利要求3所述的一种变电站变压器用的智能在线监测装置，其特征在于：所述纵向旋转件(44)套接在所述通孔(434)的内腔，所述纵向旋转件(44)的两侧套接有活动杆(441)，所述保护壳(42)的内腔固定安装有导轨(422)，所述导轨(422)的内腔滑动安装有伸缩杆(423)，所述伸缩杆(423)的另一端通过螺母转动安装在所述活动杆(441)的另一端。
6.根据权利要求1所述的一种变电站变压器用的智能在线监测装置，其特征在于：所述安装箱(1)的内腔一侧固定有冷凝除湿器(11)，所述安装箱(1)的内腔一侧固定安装有烟雾探测器(12)，所述安装箱(1)的内腔一侧固定安装有明火探测器(13)。
7.根据权利要求1所述的一种变电站变压器用的智能在线监测装置，其特征在于：所述安装箱(1)的两侧开有通风口(14)，所述通风口(14)的内腔固定安装有挡尘板(141)，所述挡尘板(141)从上至下依次排列。
8.根据权利要求3所述的一种变电站变压器用的智能在线监测装置，其特征在于：所述弹簧(351)为导电弹簧，所述局放传感器(41)为特高频传感器，所述浮子(33)远离油液的一面固定安装有触碰传感器(331)。
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- 2021-11-26 CN CN202111418147.9A patent/CN114113856B/zh active Active
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