CN115482999A - 一种具有油位综合数字显示功能的油浸式变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有油位综合数字显示功能的油浸式变压器，包括通过供油管道相连接的油枕容器和变压器箱体；在油枕容器底通过一蝶阀设置有压力传感器；在变压器箱体表面设置有油温表和测控装置。测控装置根据压力传感器的采集数据及当前油温值获得当前油枕容器中的油位值。实施本发明，可以快速获得油枕容器中的油位信息，并提前预判缺陷与故障，且结构简单，便于维护。

Description

一种具有油位综合数字显示功能的油浸式变压器

技术领域

本发明涉及油浸式变压器技术领域，尤其涉及具有油位综合数字显示功能的油浸式变压器。

背景技术

储油柜是位于主变上方的罐式设备，它有调节变压器油量、限制变压器油与空气的接触面及补偿变压器热胀冷缩体积的作用，油位计是指示储油柜中油量的仪表。《中华人民共和国机械行业标准JB/T10692》指出“变压器用油位计指用来显示油浸式变压器类产品中绝缘油油面位置的装直。如果需要，变压器用油位计还可具有电气报警或模拟信号输出等功能。”

目前常用的变压器用油位计有三种，分别为指针式油位计、磁翻板式油位计和管式油位计。

根据现场运行经验，以上种类变压器用油位计存在以下不足：

作用单一，无法实时监测变压器油位。上述变压器用油位计只能监测油位高和油位低两种状态，无法实时监测变压器油位全状态，不能在设备可能会进入高油位或低油位状态时，或在设备出现故障前及时提醒值班人员；

容易误发信。上述变压器用油位计大都安装在储油柜侧面，如果变压器安装于户外，经常会因为下雨导致接点失效而误发油位高或油位低告警信号；

巡视观察难。随着城市发展，户内安装的变压器室空间越来越小，如采用上述变压器用油位计，很难有合适角度看清油位。

4、更换工作量巨大。上述变压器用油位计如需更换或维修，需将储油柜内油全部放完存贮，需使用储油罐、注放油全套工具等，工作量繁多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供了一种具有油位综合数字显示功能的油浸式变压器，可以提前预判缺陷与故障，且结构简单，便于维护。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种具有油位综合数字显示功能的油浸式变压器，其包括：

油枕容器，其内盛装有油浸式变压油；

变压器箱体，其中设置有油浸式变压器，通过供油管道与所述油枕容器连通；

在所述油枕容器底部引出一安装有蝶阀的管道，在所述蝶阀下端设置有一压力传感器；

至少一油温表，与设置于变压器箱体内的温度传感器相连接，用于显示所述变压器箱体内当前油温值；

测控装置，与所述压力传感器和油温表分别相连接，用于根据压力传感器的采集数据及当前油温值获得当前油枕容器中的油位值。

优选地，所述测控装置安装于所述变压器箱体的一侧面，通过线缆与所述压力传感器相连接，所述线缆固定于所述变压器箱体的表面上。

优选地，所述测控装置与所述油温表通过线缆相连接。

优选地，所述测控装置进一步包括：

压力数据接收单元，用于接收来自压力传感器采集的当前油压信息；

油位信息计算单元，用于根据预先拟定的当前油温下的油压与油位的对应关系，获得当前油压信息对应的油位值；

油位信息显示单元，用于显示油位信息计算单元所获得的油位值；

异常判断单元，用于根据当前的油位值和当前油温值判断是否处于异常状态；

报警处理单元，用于在异常判断单元判断到处于异常状态时，采用声音进行报警，并将报警信息以报文的方式发送出去。

优选地，所述异常判断单元通过将当前的油位值与预定的油位正常阈值范围进行比较，以及将当前油温值与预定的油温正常阈值范围进行比较；如果两者均未超范围，则判定当前处于正常状态，否则判定为处于异常状态。

优选地，所述测控装置将两个油温表中较大值确定为当前油温值。

优选地，所述预先拟定的当前油温下的油压与油位的对应关系为一个油压与油位对应曲线；

每一油温下的油压与油位关系曲线是根据预先标定的油压与油温关系曲线，以及预先标定的油温与油位关系曲线两个曲线，通过WELSIM软件或者MATLAB软件拟合而来。

优选地，在所述供油管道上安装有一控制阀门。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明提供一种具有油位综合数字显示功能的油浸式变压器，通过将压力传感器设置于油枕容器的底部，并提前拟定油压与油位的关系统曲线，可以结合油温表及压力传感器的数值快速获得油枕容器中当前的油位信息，以实现对变压器油位实时全状态监测，快速判断变压器油位是否合理，提前预判是否存在油泄露或内部存在故障；

由于压力传感器安装在油枕容器的底部，不易进水受潮，不会误发信；

测控装置可以采用数字的方式显示当前的油位，特别适合狭小空间不易观测读取的变压器；

如果压力传感器失效，更换时只需要关闭旁边的蝶阀即可完成，而无需排放油枕容器中的油，更加方便高效。

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它的附图。

图1是本发明提供的一种具有油位综合数字显示功能的油浸式变压器的一个实施例的结构示意图；

图2为图1中油枕容器侧结构示意图；

图3为图1中测控装置的功能模块示意图；

图4为本发明涉及的油压与油温关系曲线示意图；

图5为本发明涉及的油温与油位关系曲线示意图；

图6为本发明涉及的某一油温下对应的油压与油位关系曲线示意图。

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的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

如图1所示，示出了本发明提供的一种具有油位综合数字显示功能的油浸式变压器的一个实施例的结构示意图；一并结合图2至图6所示，在本实施例中，所述具有油位综合数字显示功能的油浸式变压器，其包括：

油枕容器1，其内盛装有油浸式变压油；

变压器箱体2，其中设置有油浸式变压器，通过供油管道20与所述油枕容器1连通；在所述供油管道20上安装有一控制阀门21；

在所述油枕容器1底部引出一安装有蝶阀3的管道，在所述蝶阀3下端设置有一压力传感器4；

至少一油温表5，与设置于变压器箱体2内的温度传感器(未示出)相连接，用于显示所述变压器箱体内5的温度传感器所在位置上的当前油温值；在一个实施例中，可以设置两个油温表5；可以理解的是，由于变压器油箱内空间较大，变压器的发热和散热也是不均匀的，在变压器内不同的区域，温度相差可能较大，为了安全起见，需要较准确地测出变压器的油温，一般在在变压器的长轴两端各设一个温度传感器来检测其油温，以确保变压器更安全地运行；

测控装置6，与所述压力传感器4和油温表5分别相连接，用于根据压力传感器4的采集数据及当前油温值获得当前油枕容器1中的油位值。

更具体地，所述测控装置6安装于所述变压器箱体2的一侧面，通过线缆7与所述压力传感器4相连接，所述线缆7固定于所述变压器2箱体的表面上。

所述测控装置6与所述油温表5通过线缆相连接。

如图3所示，所述测控装置6进一步包括：

压力数据接收单元60，用于接收来自压力传感器采集的当前油压信息；

油位信息计算单元61，用于根据预先拟定的当前油温下的油压与油位的对应关系，获得当前油压信息对应的油位值；其中，在设置两个油温表的情形下，可以将两个油温表中较大值确定为当前油温值；

油位信息显示单元62，用于显示油位信息计算单元所获得的油位值；

异常判断单元63，用于根据当前的油位值和当前油温值判断是否处于异常状态；更具体地，所述异常判断单元63通过将当前的油位值与预定的油位正常阈值范围进行比较，以及将当前油温值与预定的油温正常阈值范围进行比较；如果两者均未超范围，则判定当前处于正常状态，否则判定为处于异常状态。

报警处理单元64，用于在异常判断单元判断到处于异常状态时，采用声音进行报警，并将报警信息以报文的方式发送出去。

可以理解的是，在具体的实施例子中，所述测控装置6其内部有电路板、逻辑元件、存储器以及报警器等装置，以实施上述图3中的功能。

更具体地，所述预先拟定的当前油温下的油压与油位的对应关系为一个油压与油位对应曲线；

每一油温下的油压与油位关系曲线是根据预先标定(测试制作)的油压与油温关系曲线，以及预先标定(测试制作)的油温与油位关系曲线两个曲线，通过WELSIM软件或者MATLAB软件拟合而来。

如图图4至6所示，分别示出了本发明涉及的油压与油温关系曲线示意图、油温与油位关系曲线示意图，以及某一油温下对应的油压与油位关系曲线示意图。

可以理解的是，本发明的工作原理如下：

在测控装置上电，通过安装于油枕容底部的压力传感器获得当前油枕底部的油压值；同时，根据油温表获得变压器本体中的油温值；通过比较当前油温值对应的油压-油位关系曲线，获得当前油压值对应的油位，并进行显示。

同时，测控装置根据当前的油温值和油位值可以初步判断当前的油位是否处于异常情形，如果是，则进行报警处理。及时通知运维人员进行对应的处理(如补油处理)等。根据测控装置的提示，运维人员能及时知悉并确定变压器存在过负荷、局放或潜在的严重故障。如果变压器存在过负荷、局放或潜在的严重故障，一般会产生相应的气体或温升从而会使的油位对应的压强出现变化，通过本发明的方式即可快速检测出来。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明提供一种具有油位综合数字显示功能的油浸式变压器，通过将压力传感器设置于油枕容器的底部，并提前拟定油压与油位的关系统曲线，可以结合油温表及压力传感器的数值快速获得油枕容器中当前的油位信息，以实现对变压器油位实时全状态监测，快速判断变压器油位是否合理，提前预判是否存在油泄露或内部存在故障；

由于压力传感器安装在油枕容器的底部，不易进水受潮，不会误发信；

测控装置可以采用数字的方式显示当前的油位，特别适合狭小空间不易观测读取的变压器；

如果压力传感器失效，更换时只需要关闭旁边的蝶阀即可完成，而无需排放油枕容器中的油，更加方便高效。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求范围，因此凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (8)

1.一种具有油位综合数字显示功能的油浸式变压器，其特征在于，至少包括：

油枕容器，其内盛装有油浸式变压油；

变压器箱体，其中设置有油浸式变压器，通过供油管道与所述油枕容器连通；

在所述油枕容器底部引出一安装有蝶阀的管道，在所述蝶阀下端设置有一压力传感器；

至少一油温表，与设置于变压器箱体内的温度传感器相连接，用于显示所述变压器箱体内当前油温值；

测控装置，与所述压力传感器和油温表分别相连接，用于根据压力传感器的采集数据及当前油温值获得当前油枕容器中的油位值。

2.如权利要求1所述的油浸式变压器，其特征在于，所述测控装置安装于所述变压器箱体的一侧面，通过线缆与所述压力传感器相连接，所述线缆固定于所述变压器箱体的表面上。

3.如权利要求2所述的油浸式变压器，其特征在于，所述测控装置与所述油温表通过线缆相连接。

4.如权利要求3所述的油浸式变压器，其特征在于，所述测控装置进一步包括：

压力数据接收单元，用于接收来自压力传感器采集的当前油压信息；

油位信息计算单元，用于根据预先拟定的当前油温下的油压与油位的对应关系，获得当前油压信息对应的油位值；

油位信息显示单元，用于显示油位信息计算单元所获得的油位值；

异常判断单元，用于根据当前的油位值和当前油温值判断是否处于异常状态；

报警处理单元，用于在异常判断单元判断到处于异常状态时，采用声音进行报警，并将报警信息以报文的方式发送出去。

5.如权利要求4所述的油浸式变压器，其特征在于，所述异常判断单元通过将当前的油位值与预定的油位正常阈值范围进行比较，以及将当前油温值与预定的油温正常阈值范围进行比较；如果两者均未超范围，则判定当前处于正常状态，否则判定为处于异常状态。

6.如权利要求5所述的油浸式变压器，其特征在于，测控装置将两个油温表中较大值确定为当前油温值。

7.如权利要求4至6任一项所述的油浸式变压器，其特征在于，所述预先拟定的当前油温下的油压与油位的对应关系为一个油压与油位对应曲线；

每一油温下的油压与油位关系曲线是根据预先标定的油压与油温关系曲线，以及预先标定的油温与油位关系曲线两个曲线，通过WELSIM软件或者MATLAB软件拟合而来。

8.如权利要求7所述的油浸式变压器，其特征在于，在所述供油管道上安装有一控制阀门。

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