CN117706230A - 变压器故障监测方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种变压器故障监测方法、装置、计算机设备及可读存储介质，包括：获取预设时间内压强测试装置采集的压力监测数据；根据所述压力监测数据计算压力变化指标；若所述压力变化指标大于或等于第一斜率阈值，确定所述变压器处于故障状态。本申请通过监测变压器内部的压力变化情况，通过压力的变化速率感知变压器的运行状态，能够在变压器内部压力发生急剧变化但压力数据尚未达到阈值时，快速判断设备故障，避免发生恶性事故。

Description

变压器故障监测方法、装置、电子设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及变压器运维技术领域，特别是涉及一种变压器故障监测方法、装置、计算机设备及可读存储介质。

背景技术

由于植物油粘度较矿物油大，植物油变压器内的气体扩张速度较矿物油变压器内的气体扩张速度更慢，例如，轻重瓦斯在植物油变压器内的扩散速度会比较慢，导致植物油变压器内对压力检测的灵敏度低于矿物油变压器。现有的针对植物油变压器的故障检测方案，均是针对植物油变压器内的压力值进行监测，在监测到压力值大于预设阈值时，开启压力释放阀以平衡植物油变压器内的压力环境，但由于植物油变压器内压力扩散速度较慢，对压力值的检测具有一定滞后性，导致对变压器故障状态的判断会出现不够及时的问题，严重时会导致恶性事故的发生。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够准确监控植物油变压器压强情况、及时发现压力异常的变压器故障监测方法、装置、计算机设备及可读存储介质。

第一方面，本申请提供了一种变压器故障监测方法，包括：

获取预设时间内压强测试装置采集的压力监测数据；

根据所述压力监测数据计算压力变化指标；

若所述压力变化指标大于或等于第一斜率阈值，确定所述变压器处于故障状态。

在其中一个实施例中，还包括：

若所述压力变化指标大于或等于第二斜率阈值，确定所述变压器处于严重故障状态，其中，所述第二斜率阈值大于所述第一斜率阈值。

在其中一个实施例中，还包括：

若所述压力变化指标小于所述第一压力阈值，确定所述变压器处于正常状态。

在其中一个实施例中，还包括：

若所述压力监测数据大于或等于预设压力阈值，确定所述变压器处于严重故障状态。

在其中一个实施例中，还包括：

若所述变压器处于正常状态，控制报警装置显示正常提示信息；

若所述变压器处于故障状态，控制报警装置显示异常提示信息；

若所述变压器处于严重故障状态，控制报警装置显示严重异常提示信息，并控制所述变压器停机。

在其中一个实施例中，还包括：

在存储装置储存预设时间内变压器的实时状态、所述压力监测数据以及所述压力变化指标。

第二方面，本申请还提供了一种变压器故障监测装置，包括：

获取模块，用于获取预设时间内压强测试装置采集的压力监测数据；

计算模块，用于根据所述压力监测数据计算压力变化指标；

判断模块，用于若所述压力变化指标大于或等于第一斜率阈值，确定所述变压器处于故障状态。

第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的变压器故障监测方法的步骤。

第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的变压器故障监测方法的步骤。

第五方面，本申请还提供了一种变压器故障监测系统，包括压强测试装置、分析装置以及存储装置，其中，所述压强测试装置分别与所述分析装置和所述存储装置连接，所述分析装置与所述存储装置连接，所述压强测试装置安装于变压器的油箱壁上，用于采集压力监测数据；

所述分析装置用于执行第一方面所述的变压器故障监测方法的步骤。

综上所述，本申请提出一种变压器故障监测方法、装置、计算机设备及可读存储介质，包括：获取预设时间内压强测试装置采集的压力监测数据；根据所述压力监测数据计算压力变化指标；若所述压力变化指标大于或等于第一斜率阈值，确定所述变压器处于故障状态。本申请通过监测变压器内部的压力变化情况，通过压力的变化速率感知变压器的运行状态，能够在变压器内部压力发生急剧变化但压力数据尚未达到阈值时，快速判断设备故障，避免发生恶性事故。

附图说明

图1为一个实施例中变压器故障监测方法的应用环境图；

图2为一个实施例中变压器故障监测方法的流程示意图；

图3为一个实施例中变压器故障监测方法中压强测试装置的应用场景示意图；

图4为另一个实施例中变压器故障监测方法中压强测试装置的应用场景示意图；

图5为另一个实施例中变压器故障监测方法的流程示意图；

图6为又一个实施例中变压器故障监测方法的流程示意图；

图7为再一个实施例中变压器故障监测方法的流程示意图；

图8为一个实施例中变压器故障监测装置的结构框图；

图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

附图标记汇总：

压强测试装置-110；分析装置-120；存储装置-130；变压器油箱-200；贯通器-300。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例提供的变压器故障监测方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，如图1所示，提供了一种变压器故障监测系统，包括压强测试装置110、分析装置120以及存储装置130，其中，压强测试装置110分别与分析装置120和存储装置130连接，分析装置120与存储装置130连接。

具体的，压强测试装置110安装于变压器的油箱壁上，用于采集压力监测数据。在一种具体实施例中，压强测试装置110可以为压力传感器或压强计等测试压力值的设备。压力监测数据包括压力值等。压强测试装置110用于将测量得到的压力值转换为电信号或光信号，传递至分析装置120或存储装置130。

存储装置130用于存储压强测试装置110采集的压力监测数据以及分析装置120计算或分析得到的相关数据。分析装置120可以根据预设数据调用指令从存储装置130中提取指定时间段的压力监测数据或相关数据。

分析装置120用于根据压强测试装置110采集的压力监测数据确定变压器的实时状态，变压器的实时状态包括故障状态、正常状态和严重故障状态。需知的，变压器的实时状态还可以根据实际应用场景中需要分级定义的工作状态进行确定，此处不一一说明。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种变压器故障监测方法，以该方法应用于图1中的变压器故障监测系统的分析装置为例进行说明，包括以下步骤：

S201，获取预设时间内压强测试装置采集的压力监测数据。

具体的，预设时间可以为用于提前设置的时间段，例如可以为1分钟，也可以为2分钟，本实施例不对预设时间的具体数值进行限定，可以根据实际应用场景的需要进行自定义配置。

举例来说，本实施例获取预设时间内压强测试装置采集的压力监测数据时，若预设时间为1分钟，则通过测试采集装置持续监测1分钟变压器油箱内壁的压力值。

具体的，分析装置可以直接记录测试采集装置传回的压力监测数据，也可以从存储装置中调用该部分压力监测数据。

需知的，如图3所示，本实施例中的压强测试装置110通过安装于贯通器300上，贯通器300嵌于变压器油箱壁200上，需知的，压强测试装置110朝向变压器油箱壁200的内壁，用于检测变压器邮箱内的压力值。其中，压强测试装置110通过信号传输线与分析装置120连接，以便于分析装置120进行后续状态判断步骤。需知的，贯通器300也可以为其它用于承载压强测试装置110的设备，可以根据实际应用场景的需要进行配置。

如图4所示，本实施例中的压强测试装置110可以安装于变压器油箱壁200的内壁四周，以便于能够准确的测量变压器油箱内部的气体压力。在具体实施例中，压强测试装置110的数量可以为多个，例如4个或12个。本实施例不对压强测试装置110的数量进行限定，可以根据需要配置一定数量的压强测试装置。

需知的，可以根据变压器油箱的尺寸增加或减少压强测试装置的数量。为了保证本实施例提出的变压器故障监测系统的检测灵敏性，还可以在局部位置增加压强测试装置的数量，例如在高压升高座位置设置多个压强测试装置，在变压器油箱壁200四周其它位置设置一个压强测试装置。

S202，根据压力监测数据计算压力变化指标。

具体的，在获取一段时间内监测得到的压力监测数据后，可以根据该预设时间内监测得到的压力监测数据计算在预设时间内的压力变化指标，即压力升高斜率或压力降低斜率。

需知的，本实施例中压力升高斜率可以用正数表示，压力升高斜率可以用负数表示。举例来说，若计算得到的压力变化指标为k，k为1时，表示此时的压力变化指标为压力升高斜率。k为-1时，表示此时的压力变化指标为压力降低斜率。

在具体实施例中，在计算得到压力变化指标后，开始执行根据压力变化指标以及压力监测数据确定变压器实时状态的步骤。具体的，确定变压器实时状态的步骤通过比较压力变化指标与预设斜率阈值进行实现。

S203，若压力变化指标大于或等于第一斜率阈值，确定变压器处于故障状态。

具体的，在将压力变化指标与预设斜率阈值进行比较时，先比较压力变化指标与第一斜率阈值，在压力变化指标大于或等于第一斜率阈值时，确定变压器处于故障状态。

需知的，本实施例在确定变压器处于故障状态时，需向报警终端发送相应的故障状态信息，以使报警终端通知工作人员对变压器状态进行核查，及时解决变压器可能存在的安全隐患。

综上所述，本实施例提供了一种变压器故障监测方法，通过实时监测变压器油箱内壁的压力值，并分析得到一段时间内压力值的变化情况，得到压力变化指标，基于压力变化指标与预设斜率阈值进行比较，能够准确、及时确定变压器是否处于故障状态。本实施例通过压力变化情况确定变压器故障，能够保证及时发现植物油变压器的异常现象，从而保证设备的安全。

在一个实施例中，如图5所示，变压器故障监测方法，还包括：

S204，若压力变化指标大于或等于第二斜率阈值，确定变压器处于严重故障状态，其中，第二斜率阈值大于第一斜率阈值。

具体的，在将压力变化指标与预设斜率阈值进行比较时，若压力变化指标大于或等于第一斜率阈值时，进一步比较压力变压指标与第二斜率阈值，在压力变化指标大于或等于第二斜率阈值时，确定变压器处于严重故障状态。

需知的，本实施例在确定变压器处于严重故障状态时，表示此时变压器已经发生损坏，可能会进一步导致连接该植物油变压器的其它设备出现故障，或导致恶性安全事故，此时，需向报警终端发送相应严重故障状态信息，并直接关停变压器，以防止恶性安全事故的发生。

在具体实施例中，第二斜率阈值和第一斜率阈值的具体数值，需根据变压器类型以及具体应用场景进行确定，本实施例对第二斜率阈值和第一斜率阈值的具体数值不作限定，但需保证第二斜率阈值大于第一斜率阈值。

如图6所示，变压器故障监测方法，还包括：

S205，若压力变化指标小于第一压力阈值，确定变压器处于正常状态。

具体的，在将压力变化指标与预设斜率阈值进行比较时，若压力变化指标小于第一压力阈值，则可以确定变压器处于正常状态。

在具体实施例中，当变压器开启压力释放阀时，压力变化指标为负值，也小于预设斜率阈值。在具体应用过程中，当变压器开启压力释放阀时，可以暂停压强测试装置对压力监测数据的采集，并在变压器关闭压力释放阀后，重新启动压强测试装置对压力监测数据的采集。

如图7所示，变压器故障监测方法，还包括：

S206，若压力监测数据大于或等于预设压力阈值，确定变压器处于严重故障状态。

具体的，本实施例还可以直接通过比较压力监测数据与预设压力阈值的方式，确定变压器的状态。在压强测试装置开始采集压力监测数据后，本实施例中的分析装置可以持续比较压力监测数据与预设压力阈值，并在压力监测数据大于或等于预设压力阈值时，直接确定变压器处于严重故障状态。

需知的，预设压力阈值通常被设置为一个较高的压力数值，以防止变压器故障监测系统对变压器状态发生误判。

在具体实施例中，本实施例通过步骤S203-S206的实时状态确定步骤，能够根据压力变化指标以及压力监测数据，高效、准确得判断变压器的实时状态，且能够在植物油变压器发生损坏前，及时对引发故障的隐患问题进行解决处理，从而有效提升了变压器故障监测方案的时效性，保障变压器的安全。

在一种具体实施例中，变压器故障监测方法，还包括：

若变压器处于正常状态，控制报警装置显示正常提示信息；

若变压器处于故障状态，控制报警装置显示异常提示信息；

若变压器处于严重故障状态，控制报警装置显示严重异常提示信息，并控制变压器停机。

具体的，本实施例对于变压器的各种实时状态，具有多级别的处理方式。

在具体实施例中，若变压器处于正常状态时，本实施例中的分析装置控制报警装置显示正常提示信息。例如，当压力变化指标小于第一斜率阈值时，报警装置始终按照绿灯显示，或者报警装置在显示界面显示正常提示信息。

若变压器处于故障状态时，本实施例中的分析装置控制报警装置显示异常提示信息。例如，当压力变化指标大于或等于第一斜率阈值，小于第二斜率阈值时，报警装置按照黄灯显示，或者报警装置在显示界面显示异常提示信息。

若变压器处于严重故障状态时，本实施例中的分析装置控制报警装置显示严重异常提示信息。例如，当压力变化指标大于或等于第二斜率阈值时，报警装置按照红灯显示，或者报警装置在显示界面显示变压器停机提示信息。此时，分析装置将直接发送控制信息，控制变压器停机。

本实施例通过设置三级处理方式，能够对应变压器的各种实时状态提供解决方案，以便于实现对变压器安全状态的实时监控。

在一种具体实施例中，变压器故障监测方法，还包括：

在存储装置储存预设时间内变压器的实时状态、压力监测数据以及压力变化指标。

具体的，本实施例中的分析装置会将压强检测装置获取的压力监测数据，基于压力监测数据计算得到的压力变化指标，以及根据压力监测装置和压力变化指标确定的变压器实时状态，均存储在存储装置中。

用户可以根据相应的数据调用指令，从存储装置中调用预设时间段内的变压器状态监测方案的相关数据，以进行故障监测步骤或分析记录步骤。

需知的，分析记录步骤为根据存储装置中存储的数据分析变压器出现故障的原因，以及风险规避计划的制定。本实施例对存储装置中数据的应用方案不作限定。

综上所述，本实施例提供了一种变压器故障监测方法，能够通过监测植物油变压器油箱内压力的变化速率来感知植物油变压器的运行状态，当监测到植物油变压器油箱内的压强急剧变化，但压强值还没有达到压力释放阀开启动作的判断条件时，可以更快速的检测判断出变压器出现故障，避免发生恶性事故的发生。

应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的变压器故障监测方法的变压器故障监测装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个变压器故障监测装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于变压器故障监测方法的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图8所示，提供了一种变压器故障监测装置800，包括：获取模块810、计算模块820和判断模块830，其中：

获取模块810，用于获取预设时间内压强测试装置采集的压力监测数据。

计算模块820，用于根据压力监测数据计算压力变化指标。

判断模块830，用于若压力变化指标大于或等于第一斜率阈值，确定变压器处于故障状态。

在一个实施例中，判断模块830，具体用于若压力变化指标大于或等于第二斜率阈值，确定变压器处于严重故障状态，其中，第二斜率阈值大于第一斜率阈值。

在一个实施例中，判断模块830，具体用于若压力变化指标小于第一压力阈值，确定变压器处于正常状态。

在一个实施例中，判断模块830，具体用于若压力监测数据大于或等于预设压力阈值，确定变压器处于严重故障状态。

在一个实施例中，判断模块830，具体用于若变压器处于正常状态，控制报警装置显示正常提示信息；若变压器处于故障状态，控制报警装置显示异常提示信息；若变压器处于严重故障状态，控制报警装置显示严重异常提示信息，并控制变压器停机。

在一个实施例中，变压故障监测装置800，还包括存储模块，用于在存储装置储存预设时间内变压器的实时状态、压力监测数据以及压力变化指标。

综上，本实施例提供了一种变压器故障监测装置，能够通过监测植物油变压器油箱内压力的变化速率来感知植物油变压器的运行状态，当监测到植物油变压器油箱内的压强急剧变化，但压强值还没有达到压力释放阀开启动作的判断条件时，可以更快速的检测判断出变压器出现故障，避免发生恶性事故的发生。

上述变压器故障监测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC（近场通信）或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种变压器故障监测方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面，可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取预设时间内压强测试装置采集的压力监测数据；

根据压力监测数据计算压力变化指标；

若压力变化指标大于或等于第一斜率阈值，确定变压器处于故障状态。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取预设时间内压强测试装置采集的压力监测数据；

根据压力监测数据计算压力变化指标；

若压力变化指标大于或等于第一斜率阈值，确定变压器处于故障状态。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取预设时间内压强测试装置采集的压力监测数据；

根据压力监测数据计算压力变化指标；

若压力变化指标大于或等于第一斜率阈值，确定变压器处于故障状态。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic RandomAccess Memory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种变压器故障监测方法，其特征在于，包括：

获取预设时间内压强测试装置采集的压力监测数据；

根据所述压力监测数据计算压力变化指标；

若所述压力变化指标大于或等于第一斜率阈值，确定所述变压器处于故障状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述压力变化指标大于或等于第二斜率阈值，确定所述变压器处于严重故障状态，其中，所述第二斜率阈值大于所述第一斜率阈值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述压力变化指标小于所述第一压力阈值，确定所述变压器处于正常状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述压力监测数据大于或等于预设压力阈值，确定所述变压器处于严重故障状态。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述变压器处于正常状态，控制报警装置显示正常提示信息；

若所述变压器处于故障状态，控制报警装置显示异常提示信息；

若所述变压器处于严重故障状态，控制报警装置显示严重异常提示信息，并控制所述变压器停机。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在存储装置储存预设时间内变压器的实时状态、所述压力监测数据以及所述压力变化指标。

7.一种变压器故障监测装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取预设时间内压强测试装置采集的压力监测数据；

计算模块，用于根据所述压力监测数据计算压力变化指标；

判断模块，用于若所述压力变化指标大于或等于第一斜率阈值，确定所述变压器处于故障状态。

8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的变压器故障监测方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的变压器故障监测方法的步骤。

10.一种变压器故障监测系统，其特征在于，包括压强测试装置、分析装置以及存储装置，其中，所述压强测试装置分别与所述分析装置和所述存储装置连接，所述分析装置与所述存储装置连接，所述压强测试装置安装于变压器的油箱壁上，用于采集压力监测数据；

所述分析装置用于执行权利要求1至6中任一项所述的变压器故障监测方法的步骤。