CN115248301A - 一种油浸式变压器的油质检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的一种油浸式变压器的油质检测系统及方法，属于油浸变压器检测技术领域。所述系统包括：油质数据采集单元和检测主机，油质数据采集单元与检测主机数据连接；油质数据采集单元，用于采集油浸式变压器的油箱上部、中部和底部的介质损耗因数，分别作为第一介质损耗因数、第二介质损耗因数、第三介质损耗因数，并上传至检测主机；检测主机，用于根据第一介质损耗因数、第二介质损耗因数和第三介质损耗因数确定实际介质损耗因数，并将实际介质损耗因数与介质损耗因数标准值进行比较，以确定检测结果。本发明通过自动进行多位置多频次的油质数据采集，并得出的介质损耗因数的实际均值，并以此进行油质检测依据，有效提高了油质检测的准确性和检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及油浸变压器检测技术领域，更具体的说是涉及一种油浸式变压器的油质检测系统及方法。
背景技术
油浸变压器是一种结构更合理、性能更优良的新型高性能变压器，其立体卷铁芯由于其三个芯柱是等边三角形的立体排列，其磁路中无空气隙，卷绕更紧密，三个磁路长度一致，且都最短，铁芯芯柱的横截面积更接近于圆形，因此性能进一步提高，损耗降低，噪声降低，三项平衡，减少三次谐波分量，该产品更适用于城乡、工矿企业电网改造，更适用于组合式变压器和预装式变电站用变压器。
油浸式变压器，是以油作为变压器主要绝缘手段，并依靠油作冷却介质，如油浸自冷，油浸风冷，油浸水冷及强迫油循环等。油浸式变压器通常采用油浸自冷式、油浸风冷式和强迫油循环三种冷却方式。油浸自冷式依靠油的自然对流带走热量。油浸风冷式是在油浸自冷式的基础上，另加风扇给油箱和油管吹风，以加强散热作用。强迫油循环是用油泵将变压器中的热油抽到变压器外冷却后再送入变压器。
当前，油浸式变压器中的油经过长时间使用后，会发生漏进雨水或浸入潮气的情况，再加上其中的油温经常过热，这就容易造成油质的变坏。而油质变坏则导致变压器的绝缘性能受到了很大的影响，这种情况就非常容易引起变压器的故障产生。
现有技术中，通常在油浸式变压器使用一段时间以后，如果发现油色开始变黑，立刻进行取样化验。经化验后，若油质合格则继续使用，若不合格就对绝缘油进行过滤和再生处理，让油质达到合格要求和再进行使用。此种油质监控方法，实时性较差，检测结果容易受到取样手段和频次的影响，准确性不高，且费时费力。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种油浸式变压器的油质检测系统及方法，通过自动进行多位置多频次的油质数据采集，并得出的介质损耗因数的实际均值，并以此进行油质检测依据，有效提高了油质检测的准确性和检测效率。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种油浸式变压器的油质检测系统，包括：油质数据采集单元和检测主机，油质数据采集单元与检测主机数据连接；
所述油质数据采集单元包括：
第一油质数据采集模块，固定安装在油浸式变压器的油箱上部，用于采集介质损耗因数，作为第一介质损耗因数，并上传至检测主机；
第二油质数据采集模块，固定安装在油浸式变压器的油箱底部，用于采集介质损耗因数，作为第二介质损耗因数，并上传至检测主机；
第三油质数据采集模块，固定安装在油浸式变压器的油箱中部，用于采集介质损耗因数，作为第三介质损耗因数，并上传至检测主机；
所述检测主机，用于根据第一介质损耗因数、第二介质损耗因数和第三介质损耗因数确定实际介质损耗因数，并将实际介质损耗因数与介质损耗因数标准值进行比较，以确定检测结果。
进一步，检测主机包括：
信息处理单元，用于根据第一介质损耗因数、第二介质损耗因数和第三介质损耗因数使用预设算法计算出实际介质损耗因数；
判断单元，用于将实际介质损耗因数与介质损耗因数标准值进行比较，若实际介质损耗因数小于介质损耗因数标准值，则当前油质合格。
进一步，检测主机还包括采集控制单元，用于根据预设时间间隔向油质数据采集单元发出采集指令。
进一步，油质数据采集单元还包括指令转发模块；
指令转发模块分别与第一油质数据采集模块、第二油质数据采集模块和第三油质数据采集模块信号连接，用于接收采集控制单元发出的采集指令，并同时向第一油质数据采集模块、第二油质数据采集模块和第三油质数据采集模块转发采集指令。
进一步，信息处理单元包括：
第一计算模块，用于计算第一介质损耗因数、第二介质损耗因数的平均值，并将其作为介质损耗因数参考值；
比较模块，用于计算介质损耗因数参考值与第三介质损耗因数的差值，若所述差值小于第三介质损耗因数的百分之五，则将介质损耗因数参考值作为实际介质损耗因数。
进一步，信息处理单元还包括：
第二计算模块，用于当介质损耗因数参考值与第三介质损耗因数的差值大于等于第三介质损耗因数的百分之五时，计算第一介质损耗因数、第二介质损耗因数和第三介质损耗因数的平均值，并将其作为实际介质损耗因数。
进一步，所述第一介质损耗因数为第一油质数据采集模块连续五次采集的介质损耗因数的平均值；所述第二介质损耗因数为第二油质数据采集模块连续五次采集的介质损耗因数的平均值。
进一步，所述第三介质损耗因数为第三油质数据采集模块连续三次采集的介质损耗因数的平均值。
进一步，所述预设时间间隔为十分钟。
相应的，本发明还公开了一种油浸式变压器的油质检测方法，包括如下步骤：
S1：通过油质数据采集单元以预设时间间隔采集第一介质损耗因数、第二介质损耗因数和第三介质损耗因数，并上传至检测主机；
S2：计算第一介质损耗因数、第二介质损耗因数的平均值，并将其作为介质损耗因数参考值；
S3：计算介质损耗因数参考值与第三介质损耗因数的差值；
S4：判断所述差值是否小于第三介质损耗因数的百分之五；若是，则转到步骤S5，否则转到步骤S6；
S5：将介质损耗因数参考值作为实际介质损耗因数，并转到步骤S7；
S6：计算第一介质损耗因数、第二介质损耗因数和第三介质损耗因数的平均值，将其作为实际介质损耗因数，并转到步骤S7；
S7：读取实际介质损耗因数，并将其与介质损耗因数标准值进行比较，若实际介质损耗因数小于介质损耗因数标准值，则当前油质合格。
对比现有技术，本发明有益效果在于：本发明提供了一种油浸式变压器的油质检测系统及方法，能够自动对油箱内的多个检测点进行多频次的油质数据采集，以生成多个介质损耗因数并上传至检测主机。检测主机使用预设算法计算出实际介质损耗因数，并通过将实际介质损耗因数与介质损耗因数标准值进行比较，验证油质是否合格。
本发明通过对油箱内的多个检测点进行多频次的油质数据采集，并对利用计算平均值的方法提高了数据采集的准确性。进一步利用油箱中部采集的介质损耗因数作为校验值，对其它检测点的介质损耗因数均值进行校验，根据校验结果直接确定实际介质损耗因数或采用二次取均值的方式得出实际介质损耗因数。通过此种计算方式得出的实际介质损耗因数能够准确的反映出当前的油质状态，据此与介质损耗因数标准值进行比较，能够极大的提高油质检测的准确性。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
附图1是本发明具体实施方式的系统结构图。
附图2是本发明具体实施方式的方法流程图。
图中，1为油质数据采集单元，2为检测主机，3为信息处理单元，4为判断单元，5为采集控制单元，11为第一油质数据采集模块，12为第二油质数据采集模块，13为第三油质数据采集模块，14为指令转发模块，31为第一计算模块，32为比较模块，33为第二计算模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做出说明。
如图1所示的一种油浸式变压器的油质检测系统，包括：油质数据采集单元1和检测主机2，油质数据采集单元1与检测主机2数据连接。
油质数据采集单元1包括：第一油质数据采集模块11、第二油质数据采集模块12和第三油质数据采集模块13。
其中，第一油质数据采集模块11，固定安装在油浸式变压器的油箱上部，用于采集介质损耗因数，作为第一介质损耗因数，并上传至检测主机2；第二油质数据采集模块12，固定安装在油浸式变压器的油箱底部，用于采集介质损耗因数，作为第二介质损耗因数，并上传至检测主机2；第三油质数据采集模块13，固定安装在油浸式变压器的油箱中部，用于采集介质损耗因数，作为第三介质损耗因数，并上传至检测主机2。
检测主机2，用于根据第一介质损耗因数、第二介质损耗因数和第三介质损耗因数确定实际介质损耗因数，并将实际介质损耗因数与介质损耗因数标准值进行比较，以确定检测结果。
具体来说，检测主机2包括信息处理单元3、判断单元4和采集控制单元5。
信息处理单元3，用于根据第一介质损耗因数、第二介质损耗因数和第三介质损耗因数使用预设算法计算出实际介质损耗因数；
判断单元4，用于将实际介质损耗因数与介质损耗因数标准值进行比较，若实际介质损耗因数小于介质损耗因数标准值，则当前油质合格。
采集控制单元5，用于每隔10分钟向油质数据采集单元发出采集指令。
相应的，油质数据采集单元1中还设有指令转发模块14；指令转发模块14分别与第一油质数据采集模块11、第二油质数据采集模块12和第三油质数据采集模块13信号连接，用于接收采集控制单元5发出的采集指令，并同时向第一油质数据采集模块11、第二油质数据采集模块12和第三油质数据采集模块13转发采集指令。
作为示例的，信息处理单元3包括：第一计算模块31、比较模块32和第二计算模块33。
第一计算模块31，用于计算第一介质损耗因数、第二介质损耗因数的平均值，并将其作为介质损耗因数参考值。
比较模块32，用于计算介质损耗因数参考值与第三介质损耗因数的差值，若所述差值小于第三介质损耗因数的百分之五，则将介质损耗因数参考值作为实际介质损耗因数。
第二计算模块33，用于当介质损耗因数参考值与第三介质损耗因数的差值大于等于第三介质损耗因数的百分之五时，计算第一介质损耗因数、第二介质损耗因数和第三介质损耗因数的平均值，并将其作为实际介质损耗因数。
另外，需要特别指出的是，第一介质损耗因数为第一油质数据采集模块11连续五次采集的介质损耗因数的平均值。第二介质损耗因数为第二油质数据采集模块12连续五次采集的介质损耗因数的平均值。第三介质损耗因数为第三油质数据采集模块13连续三次采集的介质损耗因数的平均值。取样频次的设定，基于多次试验后发现，油箱中部采集的介质损耗因数能够更加贴近实际介质损耗因数，可减少采集的频次。
相应的，如图2所示，本发明还公开了一种油浸式变压器的油质检测方法，包括如下步骤：
S1：通过油质数据采集单元以预设时间间隔采集第一介质损耗因数、第二介质损耗因数和第三介质损耗因数，并上传至检测主机。
S2：计算第一介质损耗因数、第二介质损耗因数的平均值，并将其作为介质损耗因数参考值。
S3：计算介质损耗因数参考值与第三介质损耗因数的差值。
S4：判断所述差值是否小于第三介质损耗因数的百分之五；若是，则转到步骤S5，否则转到步骤S6。
S5：将介质损耗因数参考值作为实际介质损耗因数，并转到步骤S7。
S6：计算第一介质损耗因数、第二介质损耗因数和第三介质损耗因数的平均值，将其作为实际介质损耗因数，并转到步骤S7。
S7：读取实际介质损耗因数，并将其与介质损耗因数标准值进行比较，若实际介质损耗因数小于介质损耗因数标准值，则当前油质合格。
由此可见，本发明通过对油箱内的多个检测点进行多频次的油质数据采集，并对利用计算平均值的方法提高了数据采集的准确性。进一步利用油箱中部采集的介质损耗因数作为校验值，对其它检测点的介质损耗因数均值进行校验，根据校验结果直接确定实际介质损耗因数或采用二次取均值的方式得出实际介质损耗因数。通过此种计算方式得出的实际介质损耗因数能够准确的反映出当前的油质状态，据此与介质损耗因数标准值进行比较，能够极大的提高油质检测的准确性。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中如U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，包括若干指令用以使得一台计算机终端（可以是个人计算机，服务器，或者第二终端、网络终端等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。
同理，在本发明各个实施例中的各处理单元可以集成在一个功能模块中，也可以是各个处理单元物理存在，也可以两个或两个以上处理单元集成在一个功能模块中。
结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
Claims (10)
1.一种油浸式变压器的油质检测系统，其特征在于，包括：油质数据采集单元和检测主机，油质数据采集单元与检测主机数据连接；
所述油质数据采集单元包括：
第一油质数据采集模块，固定安装在油浸式变压器的油箱上部，用于采集介质损耗因数，作为第一介质损耗因数，并上传至检测主机；
第二油质数据采集模块，固定安装在油浸式变压器的油箱底部，用于采集介质损耗因数，作为第二介质损耗因数，并上传至检测主机；
第三油质数据采集模块，固定安装在油浸式变压器的油箱中部，用于采集介质损耗因数，作为第三介质损耗因数，并上传至检测主机；
所述检测主机，用于根据第一介质损耗因数、第二介质损耗因数和第三介质损耗因数确定实际介质损耗因数，并将实际介质损耗因数与介质损耗因数标准值进行比较，以确定检测结果。
2.根据权利要求1所述的油浸式变压器的油质检测系统，其特征在于，所述检测主机包括：
信息处理单元，用于根据第一介质损耗因数、第二介质损耗因数和第三介质损耗因数使用预设算法计算出实际介质损耗因数；
判断单元，用于将实际介质损耗因数与介质损耗因数标准值进行比较，若实际介质损耗因数小于介质损耗因数标准值，则当前油质合格。
3.根据权利要求2所述的油浸式变压器的油质检测系统，其特征在于，所述检测主机还包括采集控制单元，用于根据预设时间间隔向油质数据采集单元发出采集指令。
4.根据权利要求3所述的油浸式变压器的油质检测系统，其特征在于，所述油质数据采集单元还包括指令转发模块；
指令转发模块分别与第一油质数据采集模块、第二油质数据采集模块和第三油质数据采集模块信号连接，用于接收采集控制单元发出的采集指令，并同时向第一油质数据采集模块、第二油质数据采集模块和第三油质数据采集模块转发采集指令。
5.根据权利要求2所述的油浸式变压器的油质检测系统，其特征在于，所述信息处理单元包括：
第一计算模块，用于计算第一介质损耗因数、第二介质损耗因数的平均值，并将其作为介质损耗因数参考值；
比较模块，用于计算介质损耗因数参考值与第三介质损耗因数的差值，若所述差值小于第三介质损耗因数的百分之五，则将介质损耗因数参考值作为实际介质损耗因数。
6.根据权利要求5所述的油浸式变压器的油质检测系统，其特征在于，所述信息处理单元还包括：
第二计算模块，用于当介质损耗因数参考值与第三介质损耗因数的差值大于等于第三介质损耗因数的百分之五时，计算第一介质损耗因数、第二介质损耗因数和第三介质损耗因数的平均值，并将其作为实际介质损耗因数。
7.根据权利要求4所述的油浸式变压器的油质检测系统，其特征在于，所述第一介质损耗因数为第一油质数据采集模块连续五次采集的介质损耗因数的平均值；所述第二介质损耗因数为第二油质数据采集模块连续五次采集的介质损耗因数的平均值。
8.根据权利要求4所述的油浸式变压器的油质检测系统，其特征在于，所述第三介质损耗因数为第三油质数据采集模块连续三次采集的介质损耗因数的平均值。
9.根据权利要求3所述的浸式变压器的油质检测系统，其特征在于，所述预设时间间隔为十分钟。
10.一种油浸式变压器的油质检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：通过油质数据采集单元以预设时间间隔采集第一介质损耗因数、第二介质损耗因数和第三介质损耗因数，并上传至检测主机；
S2：计算第一介质损耗因数、第二介质损耗因数的平均值，并将其作为介质损耗因数参考值；
S3：计算介质损耗因数参考值与第三介质损耗因数的差值；
S4：判断所述差值是否小于第三介质损耗因数的百分之五；若是，则转到步骤S5，否则转到步骤S6；
S5：将介质损耗因数参考值作为实际介质损耗因数，并转到步骤S7；
S6：计算第一介质损耗因数、第二介质损耗因数和第三介质损耗因数的平均值，将其作为实际介质损耗因数，并转到步骤S7；
S7：读取实际介质损耗因数，并将其与介质损耗因数标准值进行比较，若实际介质损耗因数小于介质损耗因数标准值，则当前油质合格。
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2022
- 2022-07-01 CN CN202210767050.7A patent/CN115248301A/zh active Pending
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