CN117553998B - 一种变压器静压恒压装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于变压器密封实验技术领域，本发明公开了一种变压器静压恒压装置及方法，基于历史训练数据获得当前环境对应的静压补充油罐的静压区间；利用高空吊罐对静压补充油罐进行油压补偿过程中，若采集的第一压强值高于静压上限值，关闭静压补充油罐的排气阀门；继续油压补偿，直至所述第一油位值达到预设油位上阈值，关闭静压补充油罐的注油阀门；将静压补充油罐与变压器连通，对静压补充油罐内进行气压补偿，确保所述第一油位值维持在预设油位阈值区间内，对静压补充油罐进行持续自动气压补偿；实时记录气压补偿过程中的第一压强变化区间，将所述第一压强变化区间和当前空间环境信息形成历史训练数据。

Description

一种变压器静压恒压装置及方法

技术领域

本发明涉及变压器密封实验技术领域，更具体地说，本发明涉及一种变压器静压恒压装置及方法。

背景技术

油浸式电力变压器在制造标准GB/T6451-2015中要求进行静压密封试验，根据不同的电压等级施加30kPa-50kPa的压强，以确保在不同的时间范围内没有渗漏。当前行业内通常将1-8立方米高空吊罐挂10米左右的高度，然后通过管道对变压器进行静压试验，在试验过程中随着变压器内部油温不断的衰减，油体积会收缩，油柱高度会随之下降，因此需要确保对变压器上的压强不变，通过设置在补偿油罐上的电接点压力表和数显压力控制器对补偿油罐内的压强进行实时监测，如专利公开号为CN206574575U的中国专利公开了一种变压器用气压自动补偿油压恒压装置，当电接点压力表或数显压力控制器所显示的压强达到下限值时控制系统开启零压启动电磁阀，自动对补偿油罐进行气压补偿。

但由于每次静压试验周期较长，若同时有多台变压器需要进行测试，会导致生产排程的紧张和生产效率的降低；若在不改变现有高空吊罐容量的前提下，由于高空吊罐体积是固定的，高空吊罐中的油量不能满足多台变压器同时静压所需的压力油量补偿，需要操作人员24小时不间断地巡视每台正在进行静压的变压器，及时补充油量来维持规定的压强，操作人员需要轮班工作，增加企业的用工成本；而且油浸式电力变压器的油液具有较高的温度和压力，在补油过程中，如果操作不当或发生故障，可能导致油液泄漏、喷溅或其它安全事故。

鉴于此，本发明提供一种变压器静压恒压装置及方法。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种变压器静压恒压装置及方法。

第一方面，本发明提供了一种变压器静压恒压装置,包括用于油压补偿的静压补充油罐和气压补偿的气体补偿罐，其中，静压补充油罐通过管道阀门连通高空吊罐和气体补偿罐，气体补偿罐外接干燥气罐;

还包括恒压控制箱，所述恒压控制箱内置有数据采集模块、油压控制模块和气压控制模块；各个模块之间通过有线和/或无线网络方式连接；

数据采集模块，采集当前静压补充油罐的空间环境信息，以及实时采集静压补充油罐内第一压强值和第一油位值；

历史数据预处理模块，预先收集预测用于密封静压试验的静压补充油罐内静压变化所需要的历史训练数据；基于历史训练数据获得当前环境对应的静压补充油罐的静压区间，所述静压区间为静压下限值到静压上限值之间形成的区间；

油压控制模块，利用高空吊罐对静压补充油罐进行油压补偿，在油压补偿过程中，对实时采集的第一压强值与静压区间进行比对，若第一压强值高于静压上限值，关闭静压补充油罐的排气阀门；高空吊罐继续对静压补充油罐进行油压补偿，直至所述第一油位值达到预设油位上阈值，关闭静压补充油罐的注油阀门；

气压控制模块，将静压补充油罐与变压器连通，对静压补充油罐内进行气压补偿，若第一油位值低于预设油位下阈值，则降低静压补充油罐内气压，若第一油位值高于预设油位上阈值，则增大静压补充油罐内气压，确保所述第一油位值维持在预设油位阈值区间内，对静压补充油罐进行持续自动气压补偿；实时记录气压补偿过程中的第一压强变化区间，将所述第一压强变化区间和当前空间环境信息形成历史训练数据。

在一个优选的技术方案中，历史训练数据包括在密封静压实验环境中收集的第一训练数据；

所述密封静压实验环境为由测试人员通过控制影响静压补充油罐内油压补偿的物理因素，不断收集静压补充油罐内第一油位值维持在预设油位阈值区间内的数据收集环境；

所述第一训练数据包括若干组静压特征数据以及油位阈值区间；

所述油位阈值区间为油位下阈值到油位上阈值之间形成的区间，即所述油位阈值区间中的最小值为油位下阈值，所述油位阈值区间中的最大值为油位上阈值；

所述静压特征数据包括实时补偿油温、环境温度、油压补偿速率、油压补偿容量以及静压补充油罐健康度；

所述静压区间为当前静压补充油罐在静压特征数据对应的状态下，确保静压补充油罐的第一油位值维持油位阈值区间内的第一压强变化区间，第一压强变化区间为第一压强最小值和第一压强最大值形成的区间，第一压强最小值小于第一压强最大值，并将第一压强最小值标记为静压下限值，第一压强最大值标记为静压上限值。

在一个优选的技术方案中，历史训练数据获得当前环境对应的静压补充油罐的静压区间的具体步骤为：

构建机器学习模型，将第一训练数据中的每组静压特征数据作为机器学习模型的输入，机器学习模型以对每组静压特征数据预测的实时第一压强值为输出；

将油压补偿中实时第一油位值按时间序列进行编号，基于静压特征数据和第一油位值的变化对第一压强值进行拟合，获得影响第一压强值的影响程度；

以该组静压特征数据对应的实时第一油位值为预测目标，以最小化所有实时第一油位值的预测误差之和作为训练目标；对机器学习模型进行训练，直至预测准确度之和达到收敛时停止训练。

在一个优选的技术方案中，所述静压补充油罐的油压补偿方法为：

步骤S101：关闭气体补偿罐和静压补充油罐之间的阀门，使气体补偿罐停止气体供给；

步骤S102：打开静压补充油罐的排气阀门，使得当前静压补充油罐中的气体处于排出状态，然后开启高空吊罐，利用高空吊罐向静压补充油罐补充变压器油；

步骤S103：当静压补充油罐排气阀溢油时关闭排气阀门，继续向静压补充油罐中注油，当磁性翻板液位计中显示油位达到油位上阈值后停止注油，关闭高空吊罐和静压补充油罐之间阀门；

步骤S104：将变压器与静压补充油罐之间的管道接通。

在一个优选的技术方案中，静压补充油罐中充入气体的具体过程为：

步骤S201：当磁性翻板液位计中油位维持在油位阈值区间时，启动气体补偿罐的电源，使气体补偿罐向静压补充油罐中提供气体；

步骤S202：基于静压补充油罐中静压油柱高度，获取当前静压补充油罐对应的油位阈值区间，基于油位阈值区间预测当前静压补充油罐对应的静压阈值区间，数显压力控制器根据静压阈值区间进行预设静压补充油罐的静压下限值和静压上限值；

步骤S203：若静压补充油罐中的实时压力值在静压阈值区间时，开启变压器与静压补充油罐之间阀门，并根据实时压力值对静压补充油罐进行气压补偿。

在一个优选的技术方案中，所述油位阈值区间为油位下阈值到油位上阈值之间形成的区间，即所述油位阈值区间中的最小值为油位下阈值，所述油位阈值区间中的最大值为油位上阈值。

在一个优选的技术方案中，根据实时压力值对静压补充油罐进行气压补偿的具体逻辑为：

步骤S301：开启干燥气罐和气体补偿罐之间的气体阀门，向气体补偿罐中补充气体，第二压力表实时监测气体补偿罐中的实测气压值，使气体补偿罐中实测气压值达到预设缓冲气压值；

步骤S302：若气体补偿罐中实测气压值大于预设缓冲气压值，通过安全阀释放压力，使气体补偿罐中实测气压值达到预设缓冲气压值；

步骤S303：通过气体补偿罐向静压补充油罐中补充气体，使得静压补充油罐中压强维持在静压阈值区间内；其中，变压器静压试验时压强维持过程中要求零压启动电磁阀为常闭状态和紧急切断阀为常开状态；

步骤S304：当变压器内部中油压由于温度降低，体积减小，压力衰减，此时静压补充油罐内实测压力值下降到变压器静压下限值，数显压力控制器开始提供控制信号，零压启动电磁阀打开向静压补充油罐进行补气；

步骤S305：当静压补充油罐内压力达到变压器静压上限值，数显压力控制器开始提供控制信号，零压启动电磁阀关闭静压补充油罐和气体补偿罐之间的管道阀门，切断气源；

步骤S306：根据静压补充油罐内磁助电接点压力表测量的压强值进行持续自动气压补偿。

在一个优选的技术方案中，静压补充油罐对应的零压启动电磁阀中的压力值大于安全压力阈值时，静压补充油罐中的气体压力进行释放，并通过气压控制模块提供信号驱动气体紧急切断阀关闭，切断气源，控制压力上涨，同时控制旋转报警灯发出警报声。

在一个优选的技术方案中，当静压补充油罐中油位下降到油位下阈值时，磁性翻板液位计实时发送对应的油位信号，并由气压控制模块驱动旋转报警灯报警、紧急切断阀关闭，切断气源，向静压补充油罐中进行补油。

第二方面，本发明提供了一种变压器静压恒压方法，其基于上述一种变压器静压恒压装置的实现，包括:

采集当前静压补充油罐的空间环境信息，以及实时采集静压补充油罐内第一压强值和第一油位值；

预先收集预测用于密封静压试验的静压补充油罐内静压变化所需要的历史训练数据；基于历史训练数据获得当前环境对应的静压补充油罐的静压区间，所述静压区间为静压下限值到静压上限值之间形成的区间；

利用高空吊罐对静压补充油罐进行油压补偿，在油压补偿过程中，对实时采集的第一压强值与静压区间进行比对，若第一压强值高于静压上限值，关闭静压补充油罐的排气阀门；高空吊罐继续对静压补充油罐进行油压补偿，直至所述第一油位值达到预设油位上阈值，关闭静压补充油罐的注油阀门；

将静压补充油罐与变压器连通，对静压补充油罐内进行气压补偿，若第一油位值低于预设油位下阈值，则降低静压补充油罐内气压，若第一油位值高于预设油位上阈值，则增大静压补充油罐内气压，确保所述第一油位值维持在预设油位阈值区间内，对静压补充油罐进行持续自动气压补偿；实时记录气压补偿过程中的第一压强变化区间，将所述第一压强变化区间和当前空间环境信息形成历史训练数据。

本发明一种变压器静压恒压装置及方法的技术效果和优点：

实现对静压补充油罐的自动稳定补偿，可以持续监测和调整静压补充油罐的气压，确保油罐内的油位维持在预设的油位阈值区间内，从而保持静压的稳定状态，准确控制静压补充油罐内的油位，当油位低于预设的油位下阈值时，系统会通过高空吊罐向油罐添加油，直到油位达到预设的油位上阈值为止，从而实现油位的自动控制；确保设备运行的稳定性和可靠性；同时，自动化的控制可以降低人工干预，提高工作效率，减少人为操作误差的可能性，增加设备的寿命，并提高工作环境的安全性。

附图说明

图1为本发明的一种变压器静压恒压方法流程图；

图2为本发明的一种变压器静压恒压装置整体结构示意图；

图3为本发明的一种变压器静压恒压装置整体结构俯视图；

图4为本发明的恒压控制箱的系统结构示意图；

图中：100、静压补充油罐；101、磁助电接点压力表；102、磁性翻板液位计；103、数显压力控制器；104、排气阀门；105、旋转报警灯；106、零压启动电磁阀；107、紧急切断阀；200、高空吊罐；300、气体补偿罐；301、第二压力表；302、安全阀；400、干燥气罐；500、恒压控制箱；501、数据采集模块；502、历史数据预处理模块；503、油压控制模块；504、气压控制模块。

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。

实施例1

请参阅图2-4所示，本实施例一种变压器静压恒压装置，主要用于变压器进行静压密封试验，包括用于油压补偿的静压补充油罐100和气压补偿的气体补偿罐300，其中，静压补充油罐100通过管道阀门连通高空吊罐200和气体补偿罐300，气体补偿罐300外接干燥气罐400；

这里需要说明的是：这里使用的变压器油主要是由于静压密封实验，不需要考虑变压器中变压器油的消耗问题，只需要考虑变压器在当前环境中的密封问题，是否会存在油液泄漏、喷溅或其它安全事故的问题。

本实施例所使用的静压补充油罐100通过高空吊罐200补充变压器油；变压器油是通过压力泵或重力供给方式向变压器中补充，高空吊罐200可以减少压力泵的负载压力；同理，在压力泵能承受足够的负载情况下，可以将高空吊罐200替换为常规的变压器油存储罐，只要能确保静压补充油罐100和变压器都处于稳定的状态，无泄漏或其他安全问题。

还包括恒压控制箱500，所述恒压控制箱500内置有数据采集模块501、油压控制模块503和气压控制模块504；各个模块之间通过有线和/或无线网络方式连接，如图3所示。

数据采集模块501，采集当前静压补充油罐100的空间环境信息，以及实时采集静压补充油罐100内第一压强值和第一油位值，以及采集气体补偿罐300内第二压强值；

其中，所述第一压强值通过静压补充油罐100上的磁助电接点压力表101实时监测可得；

所述第一油位值通过静压补充油罐100上的磁性翻板液位计102实时监测可得；

所述第二压强值通过气体补偿罐300上的第二压力表301实时监测可得；

这里需要说明的是：磁助电接点压力表101是一种测量气体压力的压力表，通过磁助电接点技术来实现对气压的检测，能够监测静压补充油罐内气体的压力值，并将这些信息传递给控制系统，以便及时作出调整。

磁性翻板液位计102是一种用于测量液体油位的设备，它基于磁性原理，通过测量液位对应的磁场变化来确定油位高低，这个磁性翻板液位计安装在静压补充油罐中，可以持续监测变压器油的油位情况。

第二压力表301与磁助电接点压力表101相似，是一种测量气体压力的设备，用于监测气体补偿罐内气体的压力情况。

通过实时监测静压补充油罐和气体补偿罐内的情况，并根据实际情况进行相应的调整。例如，当静压补充油罐内的油位或气压偏离预设范围时，控制系统可以自动启动补充油或气体的装置，以保持变压器内部的油位和气压稳定。这样可以确保变压器正常运行，并保护变压器的安全和性能。

历史数据预处理模块502，预先收集预测用于密封静压试验的静压补充油罐100内静压变化所需要的历史训练数据；基于历史训练数据获得当前环境对应的静压补充油罐100的静压区间，所述静压区间为静压下限值到静压上限值之间形成的区间；

历史训练数据包括在密封静压实验环境中收集的第一训练数据；

所述密封静压实验环境为由测试人员通过控制影响静压补充油罐100内油压补偿的物理因素，不断收集静压补充油罐100内第一油位值维持在预设油位阈值区间内的数据收集环境；

所述第一训练数据包括若干组静压特征数据以及油位阈值区间；

所述油位阈值区间为油位下阈值到油位上阈值之间形成的区间，即所述油位阈值区间中的最小值为油位下阈值，所述油位阈值区间中的最大值为油位上阈值；

所述静压特征数据包括实时补偿油温、环境温度、油压补偿速率、油压补偿容量以及静压补充油罐健康度；

所述静压区间为当前静压补充油罐100在静压特征数据对应的状态下，确保静压补充油罐100的第一油位值维持油位阈值区间内的第一压强变化区间，第一压强变化区间为第一压强最小值和第一压强最大值形成的区间，第一压强最小值小于第一压强最大值，并将第一压强最小值标记为静压下限值，第一压强最大值标记为静压上限值。

历史训练数据获得当前环境对应的静压补充油罐100的静压区间的具体步骤为：

构建机器学习模型，将第一训练数据中的每组静压特征数据作为机器学习模型的输入，机器学习模型以对每组静压特征数据预测的实时第一压强值为输出；

将油压补偿中实时第一油位值按时间序列进行编号，基于静压特征数据和第一油位值的变化对第一压强值进行拟合，获得影响第一压强值的影响程度；

以该组静压特征数据对应的实时第一油位值为预测目标，以最小化所有实时第一油位值的预测误差之和作为训练目标；对机器学习模型进行训练，直至预测准确度之和达到收敛时停止训练。

这里需要说明的是：在现有技术中，静压区间的选择基本根据技术人员的工作经验，而在实际应用中，一旦发现预设的静压区间不够准确，需要技术人员根据实际情况进行调整，可以确保系统中的油液保持在预定的压力和油位范围内，从而保障系统的正常运行，但是如果需要对当前的恒压系统更加智能化，则需要根据实际应用场景，适应性调整静压区间，以确保当前液体油压力和油位的自动补偿系统的智能化。

因此选择机器学习模型，例如：预测一个连续的输出值（实时第一压强值），回归模型可能是一个好的选择。常见的回归模型包括线性回归、决策树回归、随机森林回归等，这就需要前期收集足够的第一训练数据，包括静压特征数据和相应的实时第一油位值，确保数据质量，对数据进行标准化或归一化处理，以便模型更好地进行训练。

油压控制模块503，利用高空吊罐200对静压补充油罐100进行油压补偿过程中，在油压补偿过程中，对实时采集的第一压强值与静压区间进行比对，若第一压强值高于静压上限值，关闭静压补充油罐100的排气阀门；高空吊罐200对静压补充油罐100进行加油，直至所述第一油位值达到预设油位上阈值，关闭静压补充油罐100的注油阀门；

气压控制模块504，将静压补充油罐100与变压器连通，对静压补充油罐100内进行气压补偿，若第一油位值低于预设油位下阈值，则降低静压补充油罐100内气压，若第一油位值高于预设油位上阈值，则增大静压补充油罐100内气压，确保所述第一油位值维持在预设油位阈值区间内，对静压补充油罐100进行持续自动气压补偿；实时记录气压补偿过程中的第一压强变化区间，将所述第一压强变化区间和当前空间环境信息形成历史训练数据。

这里需要说明的是：当静压补充油罐100和变压器接通以后，开始进行静压试漏，利用电气自动控制系统实现自动补偿油温下降，体积收缩，开启油压补偿系统，确保恒定静压所需的静压上限值。当静压补充油罐里的油位下降时，通过向静压补充油罐充入气体，利用气体压强和剩余油压压强叠加给变压器补偿，给变压器施加一个恒定的压强值。

当静压补充油罐里的油位下降时，通过向静压补充油罐充入气体，将气体压力和剩余油压叠加合力到静压上限值，让变压器始终维持在标准静压压值范围内。

其中，所述静压补充油罐100的油压补偿方法为：

步骤S101：关闭气体补偿罐300和静压补充油罐100之间的阀门，使气体补偿罐300停止气体供给；

步骤S102：打开静压补充油罐100的排气阀门104，使得当前静压补充油罐100中的气体处于排出状态，然后开启高空吊罐200，利用高空吊罐200向静压补充油罐100补充变压器油；

步骤S103：当静压补充油罐100排气阀溢油时关闭排气阀门104，继续向静压补充油罐100中注油，当磁性翻板液位计102中显示油位达到油位上阈值后停止注油，关闭高空吊罐200和静压补充油罐100之间阀门；

步骤S104：将变压器与静压补充油罐100之间的管道接通。

这里需要说明的是：静压补充油罐100具有一定的容积，用来存放变压器油，并通过管道与变压器内部连接，以保持变压器的正常运行。静压补充油罐100中的油位相对较高，可以通过自然流动或泵送方式向变压器内部补充油，以保持变压器内部的油位在正常范围内。当用于静压密封实验时，变压器内部油温不断的衰减，油体积会收缩，油柱高度会随之下降，静压补充油罐会自动补充油量，维持变压器油位稳定，但是高空吊罐200中的油量是有限的，现有的高空吊罐200中的油量明显不足以供应多个变压器的需求，因此，在实验中还需要操作人员时时关注磁性翻板液位计102，一旦磁性翻板液位计102下降，操作人员需要对静压补充油罐中注油，以维持变压器油位稳定。这里比较依赖操作人员的工作能力和工作态度，一旦操作人员出现失误就会导致变压器出现漏油情况，以致整个静压密封实验失败，因此，在静压补充油罐100中通过气体补偿罐300提供气压，维持变压器内部的气压稳定。

具体的，静压补充油罐100中充入气体的具体过程为：

步骤S201：当磁性翻板液位计102中油位维持在油位阈值区间时，启动气体补偿罐300的电源，使气体补偿罐300向静压补充油罐100中提供气体；

步骤S202：基于静压补充油罐100中静压油柱高度，获取当前静压补充油罐100对应的油位阈值区间，基于油位阈值区间预测当前静压补充油罐100对应的静压阈值区间，数显压力控制器103根据静压阈值区间进行预设静压补充油罐100的静压下限值和静压上限值；

步骤S203：若静压补充油罐100中的实时压力值在静压阈值区间时，开启变压器与静压补充油罐100之间阀门，并根据实时压力值对静压补充油罐100进行气压补偿。

所述油位阈值区间为油位下阈值到油位上阈值之间形成的区间，即所述油位阈值区间中的最小值为油位下阈值，所述油位阈值区间中的最大值为油位上阈值。

这里需要说明的是：通过磁性翻板液位计102和磁助电接点压力表101监测静压补充油罐100的油位和压力情况，根据预设的静压阈值区间进行补偿，确保静压补充油罐100的静压始终在安全范围内，气体补偿罐300提供气体用于补充静压补充油罐100中的液位。

根据实时压力值对静压补充油罐100进行气压补偿的具体逻辑为：

步骤S301：开启干燥气罐400和气体补偿罐300之间的气体阀门，向气体补偿罐300中补充气体，第二压力表301实时监测气体补偿罐300中的实测气压值，使气体补偿罐300中实测气压值达到预设缓冲气压值；所述预设缓冲气压值为0.1MPa；

步骤S302：若气体补偿罐300中实测气压值大于预设缓冲气压值，通过安全阀302释放压力，使气体补偿罐300中实测气压值达到预设缓冲气压值；所述安全阀302的具体型号为A41H-16C；

步骤S303：通过气体补偿罐300向静压补充油罐100中补充气体，使得静压补充油罐100中压强维持在静压阈值区间内；其中，变压器静压试验时压强维持过程中要求零压启动电磁阀106为常闭状态和紧急切断阀107为常开状态，零压启动电磁阀106的具体型号为2W-20JF，紧急切断阀107的具体型号为ZCRB；

步骤S304：当变压器内部中油压由于温度降低，体积减小，压力衰减，此时静压补充油罐100内实测压力值下降到变压器静压下限值，数显压力控制器103开始提供控制信号，零压启动电磁阀106打开向静压补充油罐100进行补气；其中数显压力控制器103的具体型号为TL-YLKZ；

步骤S305：当静压补充油罐100内压力达到变压器静压上限值，数显压力控制器103开始提供控制信号，零压启动电磁阀106关闭静压补充油罐100和气体补偿罐300之间的管道阀门，切断气源；

步骤S306：根据静压补充油罐100内磁助电接点压力表101测量的压强值进行持续自动气压补偿。

其中，静压补充油罐100对应的零压启动电磁阀106中的压力值大于安全压力阈值时，静压补充油罐100中的气体压力进行释放，并通过气压控制模块504提供信号驱动气体紧急切断阀107关闭，切断气源，控制压力上涨，同时控制旋转报警灯105发出警报声。

这里需要说明的是：安全压力阈值小于预设缓冲气压值，具体表现可以为：预设缓冲气压值为0.1MPa，而对应的安全压力阈值为0.09MPa。

当旋转报警灯105发出警报声，故障排除后，对紧急切断阀107进行复位处理。这里主要通过人为排除故障，即时手动拉起气体紧急切断阀107红色顶杆进行复位处理。当然也可以通过可复位的紧急切断阀107控制。

当静压补充油罐100中油位下降到油位下阈值时，磁性翻板液位计102实时发送对应的油位信号，并由气压控制模块504驱动旋转报警灯105报警、紧急切断阀107关闭，切断气源，向静压补充油罐100中进行补油。

这里需要说明的是：当前使用的变压器静压恒压装置从设计、制造、到实施验证，通过三台变压器静压恒压装置静压密封试验表明，实现1500台变压器工艺静压恒压要求，通过静压恒压工艺措施标准GB/T6451-2015 《油浸式电力变压器技术参数和要求》，油浸式变压器进行静压密封试验要求。实现对静压补充油罐的自动稳定补偿，从而保持油位在合适范围内，确保设备运行的稳定性和可靠性，自动化的控制可以降低人工干预，提高工作效率，减少人为操作误差的可能性，增加设备的寿命，并提高工作环境的安全性。

实施例2

请参阅图1所示，本实施例未详细叙述部分见实施例1描述内容，本实施例提供一种变压器静压恒压方法，包括以下步骤：

用于采集静压补充油罐100内第一压强值和第一油位值，以及采集气体补偿罐300内第二压强值；

利用高空吊罐200对静压补充油罐100进行油压补偿过程中，获取静压补充油罐100中的静压上限值，若第一压强值高于静压上限值，关闭静压补充油罐100的排气阀门；高空吊罐200对静压补充油罐100进行加油，直至所述第一油位值达到预设油位上阈值，关闭静压补充油罐100的注油阀门；

将静压补充油罐100与变压器连通，对静压补充油罐100内进行气压补偿，确保所述第一油位值维持在预设油位阈值区间内，从而获取静压补充油罐100中的静压上限值，基于静压下限值和所述静压上限值获取对应的静压区间；

基于静压区间和预设油位阈值区间的变化对静压补充油罐100进行持续自动气压补偿。

所述第一压强值通过静压补充油罐100上的磁助电接点压力表101实时监测可得；所述第一油位值通过静压补充油罐100上的磁性翻板液位计102实时监测可得；所述第二压强值通过气体补偿罐300上的第二压力表301实时监测可得；

将磁助电接点压力表101、磁性翻板液位计102和第二压力表301监测的数据实时传输至数据采集模块501。

所述静压补充油罐100的油压补偿方法为：

步骤S101：关闭气体补偿罐300和静压补充油罐100之间的阀门，使气体补偿罐300停止气体供给；

步骤S102：打开静压补充油罐100的排气阀门104，使得当前静压补充油罐100中的气体处于排出状态，然后开启高空吊罐200，利用高空吊罐200向静压补充油罐100补充变压器油；

步骤S103：当静压补充油罐100排气阀溢油时关闭排气阀门104，继续向静压补充油罐100中注油，当磁性翻板液位计102中显示油位达到油位上阈值后停止注油，关闭高空吊罐200和静压补充油罐100之间阀门；

步骤S104：将变压器与静压补充油罐100之间的管道接通。

静压补充油罐100中充入气体的具体过程为：

步骤S201：当磁性翻板液位计102中油位维持在油位阈值区间时，启动气体补偿罐300的电源，使气体补偿罐300向静压补充油罐100中提供气体；

步骤S202：基于静压补充油罐100中静压油柱高度，获取当前静压补充油罐100对应的油位阈值区间，基于油位阈值区间预测当前静压补充油罐100对应的静压阈值区间，数显压力控制器103根据静压阈值区间进行预设静压补充油罐100的静压下限值和静压上限值；

步骤S203：若静压补充油罐100中的实时压力值在静压阈值区间时，开启变压器与静压补充油罐100之间阀门，并根据实时压力值对静压补充油罐100进行气压补偿。

所述油位阈值区间为油位下阈值到油位上阈值之间形成的区间，即所述油位阈值区间中的最小值为油位下阈值，所述油位阈值区间中的最大值为油位上阈值。

根据实时压力值对静压补充油罐100进行气压补偿的具体逻辑为：

步骤S301：开启干燥气罐400和气体补偿罐300之间的气体阀门，向气体补偿罐300中补充气体，第二压力表301实时监测气体补偿罐300中的实测气压值，使气体补偿罐300中实测气压值达到预设缓冲气压值；

步骤S302：若气体补偿罐300中实测气压值大于预设缓冲气压值，通过安全阀302释放压力，使气体补偿罐300中实测气压值达到预设缓冲气压值；

步骤S303：通过气体补偿罐300向静压补充油罐100中补充气体，使得静压补充油罐100中压强维持在静压阈值区间内；其中，变压器静压试验时压强维持过程中要求零压启动电磁阀106为常闭状态和紧急切断阀107为常开状态；

步骤S304：当变压器内部中油压由于温度降低，体积减小，压力衰减，此时静压补充油罐100内实测压力值下降到变压器静压下限值，数显压力控制器103开始提供控制信号，零压启动电磁阀106打开向静压补充油罐100进行补气；

步骤S305：当静压补充油罐100内压力达到变压器静压上限值，数显压力控制器103开始提供控制信号，零压启动电磁阀106关闭静压补充油罐100和气体补偿罐300之间的管道阀门，切断气源；

步骤S306：根据静压补充油罐100内磁助电接点压力表101测量的压强值进行持续自动气压补偿。

静压补充油罐100对应的零压启动电磁阀106中的压力值大于安全压力阈值时，静压补充油罐100中的气体压力进行释放，并通过气压控制模块504提供信号驱动气体紧急切断阀107关闭，切断气源，控制压力上涨，同时控制旋转报警灯105发出警报声。

当静压补充油罐100中油位下降到油位下阈值时，磁性翻板液位计102实时发送对应的油位信号，并由气压控制模块504驱动旋转报警灯105报警、紧急切断阀107关闭，切断气源，向静压补充油罐100中进行补油。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还能够根据A和/或其它信息确定B。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

最后：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，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 (7)

1.一种变压器静压恒压装置，其特征在于，包括：

数据采集模块（501），采集当前静压补充油罐（100）的空间环境信息，以及实时采集静压补充油罐（100）内第一压强值和第一油位值；

历史数据预处理模块（502），预先收集预测用于密封静压试验的静压补充油罐（100）内静压变化所需要的历史训练数据；基于历史训练数据获得当前环境对应的静压补充油罐（100）的静压区间，所述静压区间为静压下限值到静压上限值之间形成的区间；

油压控制模块（503），利用高空吊罐（200）对静压补充油罐（100）进行油压补偿，在油压补偿过程中，对实时采集的第一压强值与静压区间进行比对，若第一压强值高于静压上限值，关闭静压补充油罐（100）的排气阀门，高空吊罐（200）继续对静压补充油罐（100）进行油压补偿，直至所述第一油位值达到预设油位上阈值，关闭静压补充油罐（100）的注油阀门；

气压控制模块（504），将静压补充油罐（100）与变压器连通，对静压补充油罐（100）内进行气压补偿，若第一油位值低于预设油位下阈值，则降低静压补充油罐（100）内气压，若第一油位值高于预设油位上阈值，则增大静压补充油罐（100）内气压，确保所述第一油位值维持在预设油位阈值区间内，对静压补充油罐（100）进行持续自动气压补偿；实时记录气压补偿过程中的第一压强变化区间，将所述第一压强变化区间和当前空间环境信息形成历史训练数据；

所述历史训练数据包括在密封静压实验环境中收集的第一训练数据；

所述密封静压实验环境为由测试人员通过控制影响静压补充油罐（100）内油压补偿的物理因素，不断收集静压补充油罐（100）内第一油位值维持在预设油位阈值区间内的数据收集环境；

所述第一训练数据包括若干组静压特征数据以及油位阈值区间；

所述油位阈值区间为油位下阈值到油位上阈值之间形成的区间，即所述油位阈值区间中的最小值为油位下阈值，所述油位阈值区间中的最大值为油位上阈值；

所述静压特征数据包括实时补偿油温、环境温度、油压补偿速率、油压补偿容量以及静压补充油罐健康度；

所述静压区间为当前静压补充油罐（100）在静压特征数据对应的状态下，确保静压补充油罐（100）的第一油位值维持油位阈值区间内的第一压强变化区间，第一压强变化区间为第一压强最小值和第一压强最大值形成的区间，第一压强最小值小于第一压强最大值，并将第一压强最小值标记为静压下限值，第一压强最大值标记为静压上限值；

基于历史训练数据获得当前环境对应的静压补充油罐（100）的静压区间的具体步骤为：

构建机器学习模型，将第一训练数据中的每组静压特征数据作为机器学习模型的输入，机器学习模型以对每组静压特征数据预测的实时第一压强值为输出；

将油压补偿中实时第一油位值按时间序列进行编号，基于静压特征数据和第一油位值的变化对第一压强值进行拟合，获得影响第一压强值的影响程度；

以该组静压特征数据对应的实时第一油位值为预测目标，以最小化所有实时第一油位值的预测误差之和作为训练目标；对机器学习模型进行训练，直至预测准确度之和达到收敛时停止训练。

2.根据权利要求1所述的一种变压器静压恒压装置，其特征在于，所述静压补充油罐（100）的油压补偿方法为：

步骤S101：关闭气体补偿罐（300）和静压补充油罐（100）之间的阀门，使气体补偿罐（300）停止气体供给；

步骤S102：打开静压补充油罐（100）的排气阀门（104），使得当前静压补充油罐（100）中的气体处于排出状态，然后开启高空吊罐（200），利用高空吊罐（200）向静压补充油罐（100）补充变压器油；

步骤S103：当静压补充油罐（100）排气阀溢油时关闭排气阀门（104），继续向静压补充油罐（100）中注油，当磁性翻板液位计（102）中显示油位达到油位上阈值后停止注油，关闭高空吊罐（200）和静压补充油罐（100）之间阀门；

步骤S104：将变压器与静压补充油罐（100）之间的管道接通。

3.根据权利要求2所述的一种变压器静压恒压装置，其特征在于，静压补充油罐（100）中充入气体的具体过程为：

步骤S201：当磁性翻板液位计（102）中油位维持在油位阈值区间时，启动气体补偿罐（300）的电源，使气体补偿罐（300）向静压补充油罐（100）中提供气体；

步骤S202：基于静压补充油罐（100）中静压油柱高度，获取当前静压补充油罐（100）对应的油位阈值区间，基于油位阈值区间预测当前静压补充油罐（100）对应的静压阈值区间，数显压力控制器（103）根据静压阈值区间进行预设静压补充油罐（100）的静压下限值和静压上限值；

步骤S203：若静压补充油罐（100）中的实时压力值在静压阈值区间时，开启变压器与静压补充油罐（100）之间阀门，并根据实时压力值对静压补充油罐（100）进行气压补偿。

4.根据权利要求3所述的一种变压器静压恒压装置，其特征在于，根据实时压力值对静压补充油罐（100）进行气压补偿的具体逻辑为：

步骤S301：开启干燥气罐（400）和气体补偿罐（300）之间的气体阀门，向气体补偿罐（300）中补充气体，第二压力表（301）实时监测气体补偿罐（300）中的实测气压值，使气体补偿罐（300）中实测气压值达到预设缓冲气压值；

步骤S302：若气体补偿罐（300）中实测气压值大于预设缓冲气压值，通过安全阀（302）释放压力，使气体补偿罐（300）中实测气压值达到预设缓冲气压值；

步骤S303：通过气体补偿罐（300）向静压补充油罐（100）中补充气体，使得静压补充油罐（100）中压强维持在静压阈值区间内；其中，变压器静压试验时压强维持过程中要求零压启动电磁阀（106）为常闭状态和紧急切断阀（107）为常开状态；

步骤S304：当变压器内部中油压由于温度降低，体积减小，压力衰减，此时静压补充油罐（100）内实测压力值下降到变压器静压下限值，数显压力控制器（103）开始提供控制信号，零压启动电磁阀（106）打开向静压补充油罐（100）进行补气；

步骤S305：当静压补充油罐（100）内压力达到变压器静压上限值，数显压力控制器（103）开始提供控制信号，零压启动电磁阀（106）关闭静压补充油罐（100）和气体补偿罐（300）之间的管道阀门，切断气源；

步骤S306：根据静压补充油罐（100）内磁助电接点压力表（101）测量的压强值进行持续自动气压补偿。

5.根据权利要求4所述的一种变压器静压恒压装置，其特征在于，静压补充油罐（100）对应的零压启动电磁阀（106）中的压力值大于安全压力阈值时，静压补充油罐（100）中的气体压力进行释放，并通过气压控制模块（504）提供信号驱动气体紧急切断阀（107）关闭，切断气源，控制压力上涨，同时控制旋转报警灯（105）发出警报声。

6.根据权利要求5所述的一种变压器静压恒压装置，其特征在于，当静压补充油罐（100）中油位下降到油位下阈值时，磁性翻板液位计（102）实时发送对应的油位信号，并由气压控制模块（504）驱动旋转报警灯（105）报警、紧急切断阀（107）关闭，切断气源，向静压补充油罐（100）中进行补油。

7.一种变压器静压恒压方法，其基于权利要求1-6任意一项所述的一种变压器静压恒压装置的实现，其特征在于，包括:

采集当前静压补充油罐（100）的空间环境信息，以及实时采集静压补充油罐（100）内第一压强值和第一油位值；

预先收集预测用于密封静压试验的静压补充油罐（100）内静压变化所需要的历史训练数据；基于历史训练数据获得当前环境对应的静压补充油罐（100）的静压区间，所述静压区间为静压下限值到静压上限值之间形成的区间；

利用高空吊罐（200）对静压补充油罐（100）进行油压补偿，在油压补偿过程中，对实时采集的第一压强值与静压区间进行比对，若第一压强值高于静压上限值，关闭静压补充油罐（100）的排气阀门，高空吊罐（200）继续对静压补充油罐（100）进行油压补偿，直至所述第一油位值达到预设油位上阈值，关闭静压补充油罐（100）的注油阀门；

将静压补充油罐（100）与变压器连通，对静压补充油罐（100）内进行气压补偿，若第一油位值低于预设油位下阈值，则降低静压补充油罐（100）内气压，若第一油位值高于预设油位上阈值，则增大静压补充油罐（100）内气压，确保所述第一油位值维持在预设油位阈值区间内，对静压补充油罐（100）进行持续自动气压补偿；实时记录气压补偿过程中的第一压强变化区间，将所述第一压强变化区间和当前空间环境信息形成历史训练数据。