CN115327084A - 一种绝缘油品质监测系统及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在线监测技术领域，尤其涉及一种绝缘油品质监测系统及监测方法，该绝缘油品质监测系统包括：油压感测器、超声波检测器和显示端；油压感测器用于检测油压的具体数值，将压力数值与规定值进行对比；超声波检测器用于检测通过油压传感器系统的绝缘油体的品质，并将油体品质与预设参考值对比；显示端用于反馈检测结果。本发明在使用时，通过对绝缘油的品质和油压进行检测，实现实时监测绝缘油的运行状态及品质，及时提醒工作人员更换，减少了工作人员的工作强度，避免了电力设备因绝缘油老化而发生故障，提高了电力设备运行的可靠性。

Description

一种绝缘油品质监测系统及监测方法

技术领域

本发明涉及在线监测技术领域，尤其涉及一种绝缘油品质监测系统及监测方法。

背景技术

绝缘油又叫变压器油，是人工合成的液体绝缘材料，属于石油的一种分镏产物，常用于高压电气设备中。绝缘油具有比空气高很多的绝缘强度，一般把绝缘材料浸在绝缘油中，不仅可提高绝缘强度，而且还可免受潮气的侵蚀。绝缘油的比热比较大，可以用作冷却剂，同时，变压器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热膨胀上升，通过绝缘油的上下对流，热量通过散热器散出，保证变压器正常运行。在油断路器和变压器的有载调压开关上，触头切换时会产生电弧。由于绝缘油导热性能好，且在电弧的高温作用下能分触大量气体，产生较大压力，从而提高了介质的灭弧性能，使电弧很快熄灭。广泛应用于电力变压器、油断路器、充油电缆、电力电容器套管等高压电气设备中，其可以对变压器、电缆及电容器等固体绝缘进行浸溃和保护、填充绝缘中的气泡，防止外界空气和湿气侵入，保证绝缘可靠。

由于绝缘油的优良性能，油浸式电力设备越来越多的应用到变电站中，而油温与油压就是指示油浸式电力设备是否健康的关键指标。目前大部分油压传感器仅对油压或油温进行周期性的检测，而对于绝缘油的的状态，也只能人工进行周期性的检测，无法及时发现绝缘油随着使用时间增长逐渐老化，从而造成一系列的事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的缺陷，提供一种绝缘油品质监测系统及监测方法，使其能够监测油浸电力设备的绝缘油的品质，并将监测数据上传，实现油浸电力设备绝缘油品质的在线监测，实时记录当前在线绝缘油的运行状态，掌握绝缘油运行状态的变化趋势，从而及时发现绝缘油的老化，提前更换，能避免因绝缘油老化所带来的一系列事故，节省大量的运维成本。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种绝缘油品质监测系统，包括：油压感测器、超声波检测器和显示端；

所述油压感测器用于检测油压的具体数值，将压力数值与规定值进行对比；

所述超声波检测器用于检测通过油压传感器系统的绝缘油体的品质，并将油体品质与预设参考值对比；

所述显示端用于反馈检测结果。

进一步地，所述超声波检测器包括：发射模块、接收控制模块和数据处理模块；

所述发射模块用于向通过的绝缘油体发射超声波；

所述接收控制模块捕捉从绝缘油体内经过的超声波，并将超声波数据送达至数据处理模块；

所述数据处理模块内预设有预测差值，每次测量的数据与第一次检测数据比对。

进一步地，所述发射模块包括频率控制单元、发射控制单元、发射驱动单元和超声波转换器，用来控制每次发射的超声波一致。

进一步地，所述超声波检测器的模块表面保持一致。

进一步地，所述模块的表面一致性采用电子方式统一校准。

一种绝缘油品质监测系统的监测方法，包括以下步骤：

S1：绝缘油通过油压传感器；

S2：绝缘油通过油压传感器时，对通过的绝缘油周期性进行品质监测；

S3：当检测的值超过预定值时，进行反馈预警；

S4：当检测的值符合规定值时，对油压进行检测；

S5：当检测油压过高时，反馈信号给步骤S2，立即进行油质检测；

S6：若检测合格，但是油压仍然过高，则传送信号给显示端亮黄色灯，提醒工作人员油压过高需要进行盘查，若检测不合格，则传送信号给显示端亮红色灯，提醒工作人员绝缘油老化；

S7：当油压感测器感测的油压符合规定值时，则向油压感测器中通入固定压力，油压感测器对固定压力进行测试并读取数据；

S8：将步骤S7中读取的数据与压力固定值进行比对，当差值超过预定范围时，进行反馈信号，提醒工作人员油压检测器故障，当差值在预定范围内，则正常进行工作。

进一步地，步骤S2具体为：

S2.1：所述超声波检测器对通过的油进行探测；

S2.2；将第一次读取的油质检测的数据作为参考值；

S2.3：将接下来每一次探测的数值与参考值进行比对；

S2.4：当探测数值与参考值差距过大时，反馈信号给工作人员检查油质。

进一步地，步骤S2.1具体为：

S2.1.1：油体经过所述超声波检测器检测时，发射模块对油体发射超声波；

S2.1.2：超声波从油体内经过后，最终被所述接收控制模块所捕捉，并将捕捉的超声波数据送达至所述数据处理模块；

S2.1.3：在所述数据处理模块内设置一个预测差值；

S2.1.4：所述数据处理模块对每次测量的数据进行记录，并将数据与第一次监测数据比对；

S2.1.5：当数据差值超过预测差值时，进行反馈预警，提醒工作人员检查并更换绝缘油。

本发明的有益效果为：本发明通过对绝缘油油质的监测，实现了在使用过程中发现绝缘油的运行状态及品质，及时提醒工作人员更换，减少了工作人员的工作强度，避免了电力设备因绝缘油老化而发生故障，提高了电力设备运行的可靠性，从而提高了油压传感器的功能性及实用性；通过超声波检测器，实现了绝缘油的在线监测，同时将绝缘油品质数据化，使工作人员可以更直观地看出绝缘油状态、时刻知晓绝缘油的品质，进一步提高了油压传感器的便利性，同时也提高了装置的智能性；此外，超声波检测器采用频率控制单元发出合适的超声波，从而使得接收控制模块更易捕捉，实现干扰信号的滤除，提高了数据的精准度；通过固定压力的配合，实现了油压感测器的自测，易于保证其精确性，提高其可靠性，减少了由于油压传感器故障所造成的电力设备的损坏等现象。

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中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中绝缘油品质监测系统流程图；

图2为本发明的超声波检测流程图；

图3为本发明的超声波发射流程图。

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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一种绝缘油品质监测系统，包括：油压感测器、超声波检测器和显示端；油压感测器用于检测油压的具体数值，将压力数值与规定值进行对比；超声波检测器用于检测通过油压传感器系统的绝缘油体的品质，并将油体品质与预设参考值对比；显示端用于反馈检测结果。

在具体实施过程中，当油浸式变压器开始工作时，微功率无线油压传感器自身搭铁开始工作，此时绝缘油通过油压传感器，由超声波检测器检测绝缘油品质，并由其对绝缘油品质进行判断，不符合则反馈信号给显示端亮起红色灯，向外界发出预警，符合标准则进行下一步油压检测，油体经过油压感测器测定油压，与规定压力值进行对比，判断油压是否符合标准，符合标准则油压检测结束，不符合标准则返回进行二次品质检测，并依据结果给出反馈。

在实际检测过程中，绝缘油监测是周期性的，可为一周监测一次，所以绝缘油不在检测周期时，绝缘油直接进行油压检测，当油压的值超过规定时，则系统判别为异常，此时需要进行绝缘油的品质检测来排除油质问题的影响，将反馈信号传递至绝缘油品质监测处，使其立即对绝缘油进行品质检测，若检测后油质的数据不在预定范围中，则直接反馈信号给显示端，亮起红色灯，提醒工作人员绝缘油有问题，从而进行更换；若检测后油质的数据在预定范围中，则反馈信号给显示端，亮起黄色灯，提醒工作人员油压异常，需要检查。

作为上述实施例的优选，超声波检测器包括发射模块、接收控制模块和数据处理模块；发射模块用于向通过的绝缘油体发射超声波；接收控制模块捕捉从绝缘油体内经过的超声波，并将超声波数据送达至数据处理模块；数据处理模块内预设有预测差值，每次测量的数据与第一次检测数据比对；超声波检测器用于检测通过油压传感器系统的绝缘油体的品质，并将油体品质与预设参考值对比；显示端用于反馈检测结果，通过超声波监测装置，将绝缘油的品质数据化，使得工作人员的更直观的看出绝缘油的状态，进一步提高了油压传感器的便利性。

为了进一步提高对绝缘油的品质监测数据准确性，发射模块包括频率控制单元、发射控制单元、发射驱动单元和超声波转换器，用来控制每次发射的超声波一致，从而使得超声波更易被捕捉，实现干扰信号的滤除，提高了数据的精准度。

作为上述实施例的优选，超声波检测器的模块表面保持一致性，一致性采用电子方式统一校准。

本实施例提供一种微功率无线油压传感器的监测方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1：绝缘油通过油压传感器；

S2：绝缘油通过油压传感器时，对通过的绝缘油周期性进行品质监测；

S3：当检测的值超过预定值时，进行反馈预警；

S4：当检测的值符合规定值时，对油压进行检测；

S5：当检测油压过高时，反馈信号给步骤S2，立即进行油质检测；

S6：若检测合格，但是油压仍然过高，则传送信号给显示端亮黄色灯，提醒工作人员油压过高需要进行盘查，若检测不合格，则传送信号给显示端亮红色灯，提醒工作人员绝缘油老化；

S7：当油压感测器感测的油压符合规定值时，则向油压感测器中通入固定压力，油压感测器对固定压力进行测试并读取数据；

S8：将步骤S7中读取的数据与压力固定值进行比对，当差值超过预定范围时，进行反馈信号，提醒工作人员油压检测器故障，当差值在预定范围内，则正常进行工作。

为了排除油压传感器设备问题对检测结果造成的影响，也为了及时检修传感器，当油压检测异常时，将固定压力通入油压感测器中，油压感测器对其进行测量并读取数据，读出后，将数据与固定压力值对比，若差值不在预定范围内时，则反馈信号给显示端，告知工作人员，油压传感器异常，需要维修或者更换，若差值在预定范围内，则本次油压检测正常。

其中，步骤S2具体为：

S2.1：所述超声波检测器对通过的油进行探测；

S2.2；将第一次读取的油质检测的数据作为参考值；

S2.3：将接下来每一次探测的数值与参考值进行比对；

S2.4：当探测数值与参考值差距过大时，反馈信号给工作人员检查油质。

其中，如图2所示，步骤S2.1具体为：

S2.1.1：油体经过所述超声波检测器检测时，发射模块对油体发射超声波；

S2.1.2：超声波从油体内经过后，最终被所述接收控制模块所捕捉，并将捕捉的超声波数据送达至所述数据处理模块；

S2.1.3：在所述数据处理模块内设置一个预测差值；

S2.1.4：所述数据处理模块对每次测量的数据进行记录，并将数据与第一次监测数据比对；

S2.1.5：当数据差值超过预测差值时，进行反馈预警，提醒工作人员检查并更换绝缘油。

超声波检测装置中发射控制模块输出的超声波经绝缘油传播后，由接收控制模块接收并通过信号处理电路将超声信号转化为数字信号，随后将这些数字信号通过端口传输，进行数据处理。如图3所示，输出信号通过频率控制单元来实现控制，频率控制单元决定载波频率，由此保证发射合适的超声波信号，使得接收控制模块能够更好的捕捉超声波信号，实现干扰信号的滤除，以此获得准确的超声信号模拟量。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种绝缘油品质监测系统，其特征在于，包括：油压感测器、超声波检测器和显示端；

所述油压感测器用于检测油压的具体数值，将压力数值与规定值进行对比；

所述超声波检测器用于检测通过油压传感器系统的绝缘油体的品质，并将油体品质与预设参考值对比；

所述显示端用于反馈检测结果。

2.根据权利要求1所述的一种绝缘油品质监测系统，其特征在于，所述超声波检测器包括：发射模块、接收控制模块和数据处理模块；

所述发射模块用于向通过的绝缘油体发射超声波；

所述接收控制模块捕捉从绝缘油体内经过的超声波，并将超声波数据送达至数据处理模块；

所述数据处理模块内预设有预测差值，每次测量的数据与第一次检测数据比对。

3.根据权利要求2所述的一种绝缘油品质监测系统，其特征在于，所述发射模块包括频率控制单元、发射控制单元、发射驱动单元和超声波转换器，用来控制每次发射的超声波一致。

4.根据权利要求2所述的一种绝缘油品质监测系统，其特征在于，所述超声波检测器的模块表面保持一致。

5.根据权利要求4所述的一种绝缘油品质监测系统，其特征在于，所述模块的表面一致性采用电子方式统一校准。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种绝缘油品质监测系统的监测方法，包括以下步骤：

S1：绝缘油通过油压传感器；

S2：绝缘油通过油压传感器时，对通过的绝缘油周期性进行品质监测；

S3：当检测的值超过预定值时，进行反馈预警；

S4：当检测的值符合规定值时，对油压进行检测；

S5：当检测油压过高时，反馈信号给步骤S2，立即进行油质检测；

S6：若检测合格，但是油压仍然过高，则传送信号给显示端亮黄色灯，提醒工作人员油压过高需要进行盘查，若检测不合格，则传送信号给显示端亮红色灯，提醒工作人员绝缘油老化；

S7：当油压感测器感测的油压符合规定值时，则向油压感测器中通入固定压力，油压感测器对固定压力进行测试并读取数据；

S8：将步骤S7中读取的数据与压力固定值进行比对，当差值超过预定范围时，进行反馈信号，提醒工作人员油压检测器故障，当差值在预定范围内，则正常进行工作。

7.根据权利要求6所述的一种绝缘油品质监测系统的监测方法，其特征在于，步骤S2具体为：

S2.1：所述超声波检测器对通过的油进行探测；

S2.2；将第一次读取的油质检测的数据作为参考值；

S2.3：将接下来每一次探测的数值与参考值进行比对；

S2.4：当探测数值与参考值差距过大时，反馈信号给工作人员检查油质。

8.根据权利要求7所述的一种绝缘油品质监测系统的监测方法，其特征在于，步骤S2.1具体为：

S2.1.1：油体经过所述超声波检测器检测时，发射模块对油体发射超声波；

S2.1.2：超声波从油体内经过后，最终被所述接收控制模块所捕捉，并将捕捉的超声波数据送达至所述数据处理模块；

S2.1.3：在所述数据处理模块内设置一个预测差值；

S2.1.4：所述数据处理模块对每次测量的数据进行记录，并将数据与第一次监测数据比对；

S2.1.5：当数据差值超过预测差值时，进行反馈预警，提醒工作人员检查并更换绝缘油。

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