CN115166405A - 变压器运行状态在线监测装置及其监测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及变压器运行状态在线监测技术领域，且公开了变压器运行状态在线监测装置，包括变压器，变压器的内部固定连接有管道，管道的外表面固定连接有检测箱，管道的内部固定连接有第一电动阀门，第一电动阀门的内部固定连接有吸风机，管道远离管道的一端固定连接有复合色谱柱，总控制器将油色谱在线监测器与电流在线监测器传输过来的结果进行存储，同时将两个结果进行比较，当诊断结果均为无故障时，总控制器通过内部的无线网络连接器传输到远程终端上，便于工作人员进行查看检测的数据，当诊断结果均为故障或其中有一结果为故障时，总控制器都向远处终端紧急发报故障信息，通过气体监测与接地电流监测提供变压器精确的检测结果。
Description
技术领域
本申请涉及变压器运行状态在线监测技术领域，尤其是涉及变压器运行状态在线监测装置及其监测方法。
背景技术
配电变压器是电力系统中的重要电气设备之一。它的状态直接决定了电网中的电能质量及运行稳定性。偏远山区无人值守的农网配电变压器长期运行后可能会存在油温、油位、运行参数异常等隐患，威胁到电网的稳定运行。为减少因变压器故障引起的安全问题及经济损失，需要对配电变压器进行状态监测及故障预警。通过对变压器电能参数、油温、油位、环境温湿度等参数的监测，实现变压器运行状态以及环境状态的综合分析，并针对变压器运行状态在线监测系统的工作环境、安装需求、维护特征等，建立各个监测模块及终端的组网方案，实现变压器状态数据通过无线通信与管控终端的数据交互。另外，通过实时状态参数与历史状态参数进行比较分析，判断参数的发展趋势与规律，预判故障隐患点，避免事故的发生。
目前现有的变压器在线监测功能比较单一，当检测装置内部出现问题时，同时变压器出现问题，导致监测装置无法及时将变压器的出现故障的信息传动出去，导致变压器损伤，电路出现问题。
发明内容
为了解决上述提出的问题，本申请提供变压器运行状态在线监测装置及其监测方法。
本申请提供的变压器运行状态在线监测装置及其监测方法采用如下的技术方案：
变压器运行状态在线监测装置，包括变压器，所述变压器的内部固定连接有管道，所述管道的外表面固定连接有检测箱，所述管道的内部固定连接有第一电动阀门，所述第一电动阀门的内部固定连接有吸风机，所述管道远离管道的一端固定连接有复合色谱柱，所述复合色谱柱的外表面固定连接有色谱箱体，所述复合色谱柱远离管道的一端固定连接有气体箱，所述气体箱的内部固定安装有气体检测器，所述气体箱的内部固定连接有排气管，所述排气管的内部固定连接有第二电动阀门，所述管道靠近吸风机的一端固定连接有吸气管，所述吸气管的内部固定连接有第三电动阀门，所述检测箱的内部固定连接有油色谱在线监测器。
通过采用上述技术方案，总控制器控制吸风机启动，吸风机启动通过管道将变压器内壁的油气吸入送到复合色谱柱的内部，使复合色谱柱有效分离H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等六种故障气体，然后分离的气体进入气体箱的内部，气体检测器对分离的气体进行检测，检测的结果送入到油色谱在线监测器的内部，然后油色谱在线监测器通过无线网络与大数据中信息进行对比分析，然后做出故障诊断。
优选的，所述检测箱的内部安装有电流在线监测器、总控制器，所述检测箱的内部固定连接有电机，所述电机的输出端固定连接有丝杆，所述丝杆的外表面螺旋传动连接有螺纹板，且螺纹板的外表面与检测箱的内部滑动连接，所述螺纹板的顶部固定连接有伸缩杆，且伸缩杆的外表面与检测箱的外表面固定连接，所述伸缩杆的底部固定连接有保护箱，所述保护箱的内部安装有电流传感器；
所述变压器的底部固定连接有接地线，所述接地线远离变压器的一端固定连接有接地金属杆，且接地金属杆插入地面。
通过采用上述技术方案，总控制器控制电机带动丝杆转动，丝杆转动通过螺纹板带动伸缩杆、保护箱向下运动，保护箱向下运动带动挡板被限位板挡住使电流传感器脱离挡板与保护箱组成的空间，然后连接杆与地面相接触，变压器通过接地线与接地金属杆向地导电，然后通过连接杆检测地面电流信息传动到电流在线监测器的内部，然后电流在线监测器通过无线网络与大数据中信息进行对比分析，然后做出故障诊断，将检测结果传输到总控制器上。
优选的，所述保护箱的内壁固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧的底部固定连接有挡板，且挡板的外表面与电流传感器的内部滑动连接，所述保护箱的内壁固定连接有连接杆，所述连接杆的底部固定连接有电流传感器，所述挡板靠近检测箱的一端底部设置有限位板，且限位板的外表面与检测箱的外表面固定连接。
通过采用上述技术方案，通过保护箱保护电流传感器，防止他人恶意破坏。
优选的，所述检测箱的顶部固定连接有摄像头，且摄像头靠近电流传感器的一侧，所述检测箱的外表面安装报警器。
通过采用上述技术方案，摄像头对接地金属杆插入地面的地区，进行全天监控，当有人靠近接地金属杆时，报警器发出警报，提醒他人此地危险，防止他人误碰。
优选的，所述色谱箱体的内部安装有恒温器，所述气体检测器采用集成传感技术，敏感元件和控制电路集成在独特的陶瓷硅芯片上。
通过采用上述技术方案，气体箱对应设计的故障气体受检气室，具有最小的死体积，可大大提高检测灵敏度。
变压器运行状态在线监测方法，包括以下步骤：
第一步骤、总控制器控制吸风机启动，吸风机启动通过管道将变压器内壁的油气吸入送到复合色谱柱的内部，然后通过复合色谱柱在恒温器的作用下，使温度在℃-℃恒温温度环境下，使复合色谱柱有效分离H、CO、CH、CH、CH、CH等六种故障气体，然后分离的气体进入气体箱的内部；
第二步骤、气体检测器对分离的气体进行检测，检测的结果送入到油色谱在线监测器的内部，然后油色谱在线监测器通过无线网络与大数据中信息进行对比分析，然后做出故障诊断，将检测结果传输到总控制器上；
第三步骤、总控制器控制电机带动丝杆转动，丝杆转动通过螺纹板带动伸缩杆、保护箱向下运动，保护箱向下运动带动挡板被限位板挡住使电流传感器脱离挡板与保护箱组成的空间，然后连接杆与地面相接触；
第四步骤、将接地金属杆插入地面，且靠近连接杆一侧；
第五步骤、变压器通过接地线与接地金属杆向地导电，然后通过连接杆检测地面电流信息传动到电流在线监测器的内部，然后电流在线监测器通过无线网络与大数据中信息进行对比分析，然后做出故障诊断，将检测结果传输到总控制器上；
第六步骤、总控制器将油色谱在线监测器与电流在线监测器传输过来的结果进行存储，同时将两个结果进行比较，当诊断结果均为无故障时，总控制器通过内部的无线网络连接器传输到远程终端上，便于工作人员进行查看检测的数据，当诊断结果均为故障或其中有一结果为故障时，总控制器都向远处终端紧急发报故障信息。
通过采用上述技术方案，气体监测与接地电流监测提供变压器精确的检测结果。
综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
1.总控制器将油色谱在线监测器与电流在线监测器传输过来的结果进行存储，同时将两个结果进行比较，当诊断结果均为无故障时，总控制器通过内部的无线网络连接器传输到远程终端上，便于工作人员进行查看检测的数据，当诊断结果均为故障或其中有一结果为故障时，总控制器都向远处终端紧急发报故障信息，通过气体监测与接地电流监测提供变压器精确的检测结果；
2.摄像头对接地金属杆插入地面的地区，进行全天监控，当有人靠近接地金属杆时，摄像头将视频传动到总控制器的内部，然后总控制器进行人员识别，当有人员靠近时，气体箱控制报警器发出警报与语音提示，提醒他人此地危险，防止他人误碰，总控制器将摄像头拍摄的信息传动到远程终端上，便于工作人员查看变压器的情况。
附图说明
图1是申请实施例的正面内部结构示意图。
图2是申请实施例的变压器立体结构示意图。
图3是申请实施例的检测箱内部立体结构示意图。
图4是申请实施例的图3中A处放大结构示意图。
附图标记说明：1、变压器；2、管道；3、第一电动阀门；4、吸风机；5、复合色谱柱；6、色谱箱体；7、气体箱；8、气体检测器；9、排气管；10、第二电动阀门；11、吸气管；12、第三电动阀门；13、防尘网；14、检测箱；15、油色谱在线监测器；16、电流在线监测器；17、总控制器；18、电机；19、丝杆；20、螺纹板；21、伸缩杆；22、保护箱；23、复位弹簧；24、挡板；25、连接杆；26、电流传感器；27、限位板；28、接地线；29、接地金属杆；30、摄像头。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开变压器运行状态在线监测装置及其监测方法。参照图1，变压器运行状态在线监测装置，包括变压器1，变压器1的内部固定连接有管道2，管道2的外表面固定连接有检测箱14，管道2的内部固定连接有第一电动阀门3，第一电动阀门3的内部固定连接有吸风机4，管道2远离管道2的一端固定连接有复合色谱柱5，复合色谱柱5的外表面固定连接有色谱箱体6，复合色谱柱5远离管道2的一端固定连接有气体箱7，气体箱7的内部固定安装有气体检测器8，气体箱7的内部固定连接有排气管9，排气管9的内部固定连接有第二电动阀门10，管道2靠近吸风机4的一端固定连接有吸气管11，吸气管11的内部固定连接有第三电动阀门12，吸气管11的顶部固定连接有防尘网13，检测箱14的内部固定连接有油色谱在线监测器15；
如图1-4所示，检测箱14的内部安装有电流在线监测器16、总控制器17，总控制器17便于控制电流在线监测器16、油色谱在线监测器15、第一电动阀门3、第二电动阀门10、第三电动阀门12、电机18、摄像头30，检测箱14的内部固定连接有电机18，电机18的输出端固定连接有丝杆19，丝杆19的外表面螺旋传动连接有螺纹板20，且螺纹板20的外表面与检测箱14的内部滑动连接，螺纹板20的顶部固定连接有伸缩杆21，且伸缩杆21的外表面与检测箱14的外表面固定连接，伸缩杆21的底部固定连接有保护箱22，保护箱22的内部安装有电流传感器26，变压器1的底部固定连接有接地线28，接地线28远离变压器1的一端固定连接有接地金属杆29，且接地金属杆29插入地面，总控制器17控制电机18带动丝杆19转动，丝杆19转动通过螺纹板20带动伸缩杆21、保护箱22向下运动，保护箱22向下运动带动挡板24被限位板27挡住使电流传感器26脱离挡板24与保护箱22组成的空间，然后连接杆25与地面相接触，变压器1通过接地线28与接地金属杆29向地导电，然后通过连接杆25检测地面电流信息传动到电流在线监测器16的内部，然后电流在线监测器16通过无线网络与大数据中信息进行对比分析，然后做出故障诊断，将检测结果传输到总控制器17上。
如图1-3所示，保护箱22的内壁固定连接有复位弹簧23，复位弹簧23的底部固定连接有挡板24，且挡板24的外表面与电流传感器26的内部滑动连接，保护箱22的内壁固定连接有连接杆25，连接杆25的底部固定连接有电流传感器26，挡板24靠近检测箱14的一端底部设置有限位板27，且限位板27的外表面与检测箱14的外表面固定连接，通过保护箱22保护电流传感器26，防止他人恶意破坏。
如图1-3所示，检测箱14的顶部固定连接有摄像头30，且摄像头30靠近电流传感器26的一侧，检测箱14的外表面安装报警器，摄像头30对接地金属杆29插入地面的地区，进行全天监控，当有人靠近接地金属杆29时，摄像头30将视频传动到总控制器17的内部，然后总控制器17进行人员识别，当有人员靠近时，气体箱7控制报警器发出警报与语音提示，提醒他人此地危险，防止他人误碰，总控制器17将摄像头30拍摄的信息传动到远程终端上，便于工作人员查看变压器1的情况。
如图1-4所示，色谱箱体6的内部安装有恒温器，气体检测器8采用集成传感技术，敏感元件和控制电路集成在独特的陶瓷硅芯片上，气体箱7对应设计的故障气体受检气室，具有最小的死体积，可大大提高检测灵敏度。
本申请实施例变压器运行状态在线监测装置及其监测方法的实施原理为：总控制器17控制吸风机4启动，吸风机4启动通过管道2将变压器1内壁的油气吸入送到复合色谱柱5的内部，然后通过复合色谱柱5在恒温器的作用下，使温度在20℃-30℃恒温温度环境下，使复合色谱柱5有效分离H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等六种故障气体，然后分离的气体进入气体箱7的内部，气体检测器8对分离的气体进行检测，检测的结果送入到油色谱在线监测器15的内部，然后油色谱在线监测器15通过无线网络与大数据中信息进行对比分析，然后做出故障诊断，将检测结果传输到总控制器17上，总控制器17控制电机18带动丝杆19转动，丝杆19转动通过螺纹板20带动伸缩杆21、保护箱22向下运动，保护箱22向下运动带动挡板24被限位板27挡住使电流传感器26脱离挡板24与保护箱22组成的空间，然后连接杆25与地面相接触，将接地金属杆29插入地面，且靠近连接杆25一侧，变压器1通过接地线28与接地金属杆29向地导电，然后通过连接杆25检测地面电流信息传动到电流在线监测器16的内部，然后电流在线监测器16通过无线网络与大数据中信息进行对比分析，然后做出故障诊断，将检测结果传输到总控制器17上，总控制器17将油色谱在线监测器15与电流在线监测器16传输过来的结果进行存储，同时将两个结果进行比较，当诊断结果均为无故障时，总控制器17通过内部的无线网络连接器传输到远程终端上，便于工作人员进行查看检测的数据，当诊断结果均为故障或其中有一结果为故障时，总控制器17都向远处终端紧急发报故障信息，通过气体监测与接地电流监测提供变压器1精确的检测结果。
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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.变压器运行状态在线监测装置，包括变压器(1)，其特征在于：所述变压器(1)的内部固定连接有管道(2)，所述管道(2)的外表面固定连接有检测箱(14)，所述管道(2)的内部固定连接有第一电动阀门(3)，所述第一电动阀门(3)的内部固定连接有吸风机(4)，所述管道(2)远离管道(2)的一端固定连接有复合色谱柱(5)，所述复合色谱柱(5)的外表面固定连接有色谱箱体(6)，所述复合色谱柱(5)远离管道(2)的一端固定连接有气体箱(7)，所述气体箱(7)的内部固定安装有气体检测器(8)，所述气体箱(7)的内部固定连接有排气管排气管(9)，所述排气管排气管(9)的内部固定连接有第二电动阀门(10)，所述管道(2)靠近吸风机(4)的一端固定连接有吸气管(11)，所述吸气管(11)的内部固定连接有第三电动阀门(12)，所述检测箱(14)的内部固定连接有油色谱在线监测器(15)。
2.根据权利要求1所述的变压器运行状态在线监测装置，其特征在于：所述检测箱(14)的内部安装有电流在线监测器(16)、总控制器(17)，所述检测箱(14)的内部固定连接有电机(18)，所述电机(18)的输出端固定连接有丝杆(19)，所述丝杆(19)的外表面螺旋传动连接有螺纹板(20)，且螺纹板(20)的外表面与检测箱(14)的内部滑动连接，所述螺纹板(20)的顶部固定连接有伸缩杆(21)，且伸缩杆(21)的外表面与检测箱(14)的外表面固定连接，所述伸缩杆(21)的底部固定连接有保护箱(22)，所述保护箱(22)的内部安装有电流传感器(26)；
所述变压器(1)的底部固定连接有接地线(28)，所述接地线(28)远离变压器(1)的一端固定连接有接地金属杆(29)，且接地金属杆(29)插入地面。
3.根据权利要求2所述的变压器运行状态在线监测装置，其特征在于：所述保护箱(22)的内壁固定连接有复位弹簧(23)，所述复位弹簧(23)的底部固定连接有挡板(24)，且挡板(24)的外表面与电流传感器(26)的内部滑动连接，所述保护箱(22)的内壁固定连接有连接杆(25)，所述连接杆(25)的底部固定连接有电流传感器(26)，所述挡板(24)靠近检测箱(14)的一端底部设置有限位板(27)，且限位板(27)的外表面与检测箱(14)的外表面固定连接。
4.根据权利要求1所述的变压器运行状态在线监测装置，其特征在于：所述检测箱(14)的顶部固定连接有摄像头(30)，且摄像头(30)靠近电流传感器(26)的一侧。
5.根据权利要求1所述的变压器运行状态在线监测装置，其特征在于：所述色谱箱体(6)的内部安装有恒温器，所述气体检测器(8)采用集成传感技术，敏感元件和控制电路集成在独特的陶瓷硅芯片上。
6.根据权利要求1-5所述的变压器运行状态在线监测方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步骤、总控制器(17)控制吸风机(4)启动，吸风机(4)启动通过管道(2)将变压器(1)内壁的油气吸入送到复合色谱柱(5)的内部，然后通过复合色谱柱(5)在恒温器的作用下，使温度在20℃-30℃恒温温度环境下，使复合色谱柱(5)有效分离H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等六种故障气体，然后分离的气体进入气体箱(7)的内部；
第二步骤、气体检测器(8)对分离的气体进行检测，检测的结果送入到油色谱在线监测器(15)的内部，然后油色谱在线监测器(15)通过无线网络与大数据中信息进行对比分析，然后做出故障诊断，将检测结果传输到总控制器(17)上；
第三步骤、总控制器(17)控制电机(18)带动丝杆(19)转动，丝杆(19)转动通过螺纹板(20)带动伸缩杆(21)、保护箱(22)向下运动，保护箱(22)向下运动带动挡板(24)被限位板(27)挡住使电流传感器(26)脱离挡板(24)与保护箱(22)组成的空间，然后连接杆(25)与地面相接触；
第四步骤、将接地金属杆(29)插入地面，且靠近连接杆(25)一侧；
第五步骤、变压器(1)通过接地线(28)与接地金属杆(29)向地导电，然后通过连接杆(25)检测地面电流信息传动到电流在线监测器(16)的内部，然后电流在线监测器(16)通过无线网络与大数据中信息进行对比分析，然后做出故障诊断，将检测结果传输到总控制器(17)上；
第六步骤、总控制器(17)将油色谱在线监测器(15)与电流在线监测器(16)传输过来的结果进行存储，同时将两个结果进行比较，当诊断结果均为无故障时，总控制器(17)通过内部的无线网络连接器传输到远程终端上，便于工作人员进行查看检测的数据，当诊断结果均为故障或其中有一结果为故障时，总控制器(17)都向远处终端紧急发报故障信息。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117405953A (zh) * | 2023-12-15 | 2024-01-16 | 国网辽宁省电力有限公司 | 一种油浸式变压器故障在线检测设备及其方法 |
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2022
- 2022-08-03 CN CN202210928974.0A patent/CN115166405A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117405953A (zh) * | 2023-12-15 | 2024-01-16 | 国网辽宁省电力有限公司 | 一种油浸式变压器故障在线检测设备及其方法 |
| CN117405953B (zh) * | 2023-12-15 | 2024-02-27 | 国网辽宁省电力有限公司 | 一种油浸式变压器故障在线检测设备及其方法 |
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