变压器故障自报控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了变压器故障自报控制系统及其控制方法。属于变压器内部故障监测设备技术领域，具有远程监控管理能力，能利用变压器油箱内变电部件烧坏处产生的气体来对变压器内的故障水平坐标位置、故障类型、故障严重程度进行远程监控管理，能远程查看变压器油是否变质。密封箱设置在变压器油箱的上方，气体颜色观察机构的进气端连接在一号竖直管的上管口上，气体气味检测机构设置在气体颜色观察机构内，气体体积检测机构设置在气体颜色观察机构内，气体可燃性检测机构的进气端连接在一号竖直管的侧壁排气孔上，油色查看机构通过一根A绝缘导管和一根B绝缘导管与变压器油箱的箱腔形成连通回路连接，气泡水平坐标定位检测机构设置在变压器油箱内。

【技术实现步骤摘要】
变压器故障自报控制系统及其控制方法
本专利技术涉及变压器内部故障监测
，具体涉及变压器故障自报控制系统及其控制方法。
技术介绍
变压器油箱内的电路出现故障后，其短路电流产生的高温电弧会造成变压器油分解而产生气体，也会造成电弧处的变电部件烧坏或烧焦而产生气体。另外，变压器油箱的渗漏也会让空气进入到变压器油箱内，这些气体都会聚集到变压器油箱内的顶部。变压器油箱内的顶部聚集的气体多了就必然会挤占变压器内变压器油所占据的空间，导致变压器油箱内的变压器油减小。变压器油箱内的变压器油减少或变质后，会影响变压器油对变压器的降温效果、绝缘效果、消弧效果以及液封效果，变压器油箱内的变压器油减少或变质严重后，会造成变压器在使用过程中得不到很好的保护，导致变压器出现故障。目前对变压器油箱内变电部件烧坏处的大致水平位置在变压器故障的远程监控中都是不能确定的；目前只有到现场将变电部件从油箱内取出检查时才能够知道变压器油箱内变电部件烧坏处的大致水平位置，不能远程确定变压器油箱内变电部件烧坏处的大致水平位置。目前对变压器油箱内因故障产生的气体，一般都是采用在变压器油箱的顶部设置排气阀直接将位于变压器油箱内的气体排出，但目前一般还没有利用从变压器油箱内排出的气体来对变压器油箱内的故障进行远程监控管理。
技术实现思路
本专利技术是为了解决目前还没有利用从变压器油箱内排出的气体来对变压器故障进行远程监控管理的不足，提供一种具有远程监控管理能力，能实现变压器油箱内气体的自动排气，能利用变压器油箱内变电部件烧坏处产生的气体来对变压器内的故障水平坐标位置、故障类型、故障严重程度进行远程监控管理，能远程查看变压器油是否变质，使用方便简单，可靠性好的变压器故障自报控制系统及其控制方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：变压器故障自报控制系统，包括变压器油枕、变压器油箱、密封设置在变压器油箱内的变电部件以及下端分别连接在变电部件上端的左右正对排列布置的电源输入柱和电源输出柱，电源输入柱的下端和电源输出柱的下端均密封在变压器油箱内；还包括变压器故障监控平台、控制器、集气故障检测触发机构、气体颜色观察机构、气体气味检测机构、气体体积检测机构、气体可燃性检测机构、油色查看机构、气泡水平坐标定位检测机构、存储器、无线模块和设有一号单向电磁阀的一号竖直管；所述集气故障检测触发机构包括装满有变压器油的密封箱；在密封箱的上箱壁上设有上箱孔，一号竖直管的外管壁下端密闭固定连接在上箱孔内；在位于一号单向电磁阀上方的一号竖直管的侧管壁上设有侧壁排气孔，所述密封箱设置在变压器油箱的上方，密封箱的箱进油孔通过一根箱进油管连接在变压器油枕的出油口上，密封箱的箱出油孔通过一根箱出油管连接在变压器油箱的进油口上，气体颜色观察机构的进气端连接在一号竖直管的上管口上，气体气味检测机构设置在气体颜色观察机构内，气体体积检测机构设置在气体颜色观察机构内，气体可燃性检测机构的进气端连接在一号竖直管的侧壁排气孔上，油色查看机构通过一根A绝缘导管和一根B绝缘导管与变压器油箱的箱腔形成连通回路连接，气泡水平坐标定位检测机构设置在变压器油箱内；气泡水平坐标定位检测机构包括若干个激光灯和与激光灯个数相等且一对一设置的若干个光电传感器；每个激光灯发出的激光都能被对应的光电传感器一对一检测到，并且若干个激光灯发出的若干条激光光束为纵横交错布置，从而使得若干条纵横交错布置的激光光束在位于变电部件上方的变压器油箱内形成水平布置的光网；并且光网的每条光束的中心线均落在同一个水平面内，从而使得该光网是由若干条纵横交错的光束组成一个水平布置的光网，进而使得光网中的任意两条光束的交叉点在二维坐标平面内的位置是能唯一确定的；气泡水平坐标定位检测机构还包括分别与每个光电传感器相绑定的地址编码器；一号单向电磁阀的控制端、集气故障检测触发机构的控制端、气体颜色观察机构的控制端、气体气味检测机构的控制端、气体体积检测机构的控制端、气体可燃性检测机构的控制端、油色查看机构的控制端、气泡水平坐标定位检测机构的控制端、每个光电传感器、每个地址编码器、存储器和无线模块分别与控制器相连接；控制器通过无线模块与变压器故障监控平台无线连接。在密封箱内还设有隔板，隔板的前端面、后端面和右端面分别密闭固定连接在密封箱内的前箱壁上、后箱壁上和右箱壁上，隔板的左端面与密封箱的左箱壁间隔布置，隔板的右端面密闭固定连接在位于箱出油孔和箱进油孔之间的右箱壁上，隔板从左往右朝上倾斜布置。隔板的这种设置，让从油枕进入的气体不易进入到变压器油箱内，从变压器油箱产生的气体也不易进入到油枕里，使得密封箱内能收集到更多的气体，便于后续对收集到的气体成分的检测和分析。在变压器油箱内产生气体时，气体就会从变压器油箱内经过箱出油管进入到密封箱内的顶部，气体汇集在密封箱内的顶部越多，在位于密封箱内变压器油的上表面就会受到气体向下的挤压力，气体越多挤压力越大；当密封箱内的气体压力达到设定压力时，集气故障检测触发机构被触发，然后在控制器的控制下将触发信息上传给变压器故障监控平台，变压器故障监控平台的工作人员即可在控制器的控制下，借助集气故障检测触发机构对变压器是否漏油进行检测获得漏油信息，借助气体颜色观察机构对变压器油箱内产生的气体颜色进行观察获得气体颜色信息，借助气体气味检测机构对变压器油箱内产生的气体气味进行检测获得气体气味信息，借助气体体积检测机构对变压器油箱内产生的气体体积进行检测获得总气体量大小信息，借助气体可燃性检测机构对变压器油箱内产生的气体可燃性进行检测获得气体是否可燃烧信息和气体火焰温度信息，借助油色查看机构对变压器油箱内的变压器油颜色进行检测获得液体颜色信息，借助气泡水平坐标定位检测机构对变压器油箱内产生的气泡水平坐标进行检测获得气泡水平位置信息和气泡量信息。本方案具有远程监控管理能力，能实现变压器油箱内气体的自动排气，能利用从变压器油箱内产生的气体来对变压器油箱内变电部件烧坏处的故障水平坐标位置、故障类型、故障严重程度进行远程监控管理，能远程查看变压器油是否变质，使用方便简单，可靠性好。作为优选，集气故障检测触发机构还包括箱进油孔设置在密封箱的右箱壁下端，箱出油孔设置在密封箱的右箱壁上端；变压器油枕的出油口所在位置要高于密封箱的上端面所在位置，变压器油箱的进油口所在位置要低于密封箱的下端面所在位置；密封箱的上箱壁内顶面为朝上拱的球壁面，箱出油孔位于上箱壁的中心；一号竖直管的下管口与上箱孔的下孔口对齐；在一号单向电磁阀的下表面上固定设有拉力传感器，在密封箱内还设有能漂浮在变压器油上的浮力球；一根一号弹簧的上端固定连接在拉力传感器的拉钩上，该一号弹簧的下端固定连接在浮力球上，并且一号弹簧在竖直自然长度状态下时浮力球的上表面正好接触密闭压在一号竖直管的下管口上，并且此时拉力传感器检测到浮力球的拉力为零；拉力传感器与控制器相连接。作为优选，一号竖直管的下管口内侧边沿设有若干缺口。缺口让浮力球的上表面压在一号竖直管的下管口上时，气体和变压器油都能从缺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.变压器故障自报控制系统，包括变压器油枕、变压器油箱、密封设置在变压器油箱内的变电部件以及下端分别连接在变电部件上端的左右正对排列布置的电源输入柱和电源输出柱，电源输入柱的下端和电源输出柱的下端均密封在变压器油箱内；其特征在于，还包括变压器故障监控平台、控制器、集气故障检测触发机构、气体颜色观察机构、气体气味检测机构、气体体积检测机构、气体可燃性检测机构、油色查看机构、气泡水平坐标定位检测机构、存储器、无线模块和设有一号单向电磁阀的一号竖直管；/n所述集气故障检测触发机构包括装满有变压器油的密封箱；在密封箱的上箱壁上设有上箱孔，一号竖直管的外管壁下端密闭固定连接在上箱孔内；在位于一号单向电磁阀上方的一号竖直管的侧管壁上设有侧壁排气孔；/n所述密封箱设置在变压器油箱的上方，密封箱的箱进油孔通过一根箱进油管连接在变压器油枕的出油口上，密封箱的箱出油孔通过一根箱出油管连接在变压器油箱的进油口上，气体颜色观察机构的进气端连接在一号竖直管的上管口上，气体气味检测机构设置在气体颜色观察机构内，气体体积检测机构设置在气体颜色观察机构内，气体可燃性检测机构的进气端连接在一号竖直管的侧壁排气孔上，油色查看机构通过一根A绝缘导管和一根B绝缘导管与变压器油箱的箱腔形成连通回路连接，气泡水平坐标定位检测机构设置在变压器油箱内；/n气泡水平坐标定位检测机构包括若干个激光灯和与激光灯个数相等且一对一设置的若干个光电传感器；每个激光灯发出的激光都能被对应的光电传感器一对一检测到，并且若干个激光灯发出的若干条激光光束为纵横交错布置，从而使得若干条纵横交错布置的激光光束在位于变电部件上方的变压器油箱内形成水平布置的光网；并且光网的每条光束的中心线均落在同一个水平面内，从而使得该光网是由若干条纵横交错的光束组成一个水平布置的光网，进而使得光网中的任意两条光束的交叉点在二维坐标平面内的位置是能唯一确定的；/n气泡水平坐标定位检测机构还包括分别与每个光电传感器相绑定的地址编码器；/n一号单向电磁阀的控制端、集气故障检测触发机构的控制端、气体颜色观察机构的控制端、气体气味检测机构的控制端、气体体积检测机构的控制端、气体可燃性检测机构的控制端、油色查看机构的控制端、气泡水平坐标定位检测机构的控制端、每个光电传感器、每个地址编码器、存储器和无线模块分别与控制器相连接；控制器通过无线模块与变压器故障监控平台无线连接；/n在密封箱内还设有隔板，隔板的前端面、后端面和右端面分别密闭固定连接在密封箱内的前箱壁上、后箱壁上和右箱壁上，隔板的左端面与密封箱的左箱壁间隔布置，隔板的右端面密闭固定连接在位于箱出油孔和箱进油孔之间的右箱壁上，隔板从左往右朝上倾斜布置。/n...

【技术特征摘要】
1.变压器故障自报控制系统，包括变压器油枕、变压器油箱、密封设置在变压器油箱内的变电部件以及下端分别连接在变电部件上端的左右正对排列布置的电源输入柱和电源输出柱，电源输入柱的下端和电源输出柱的下端均密封在变压器油箱内；其特征在于，还包括变压器故障监控平台、控制器、集气故障检测触发机构、气体颜色观察机构、气体气味检测机构、气体体积检测机构、气体可燃性检测机构、油色查看机构、气泡水平坐标定位检测机构、存储器、无线模块和设有一号单向电磁阀的一号竖直管；
所述集气故障检测触发机构包括装满有变压器油的密封箱；在密封箱的上箱壁上设有上箱孔，一号竖直管的外管壁下端密闭固定连接在上箱孔内；在位于一号单向电磁阀上方的一号竖直管的侧管壁上设有侧壁排气孔；
所述密封箱设置在变压器油箱的上方，密封箱的箱进油孔通过一根箱进油管连接在变压器油枕的出油口上，密封箱的箱出油孔通过一根箱出油管连接在变压器油箱的进油口上，气体颜色观察机构的进气端连接在一号竖直管的上管口上，气体气味检测机构设置在气体颜色观察机构内，气体体积检测机构设置在气体颜色观察机构内，气体可燃性检测机构的进气端连接在一号竖直管的侧壁排气孔上，油色查看机构通过一根A绝缘导管和一根B绝缘导管与变压器油箱的箱腔形成连通回路连接，气泡水平坐标定位检测机构设置在变压器油箱内；
气泡水平坐标定位检测机构包括若干个激光灯和与激光灯个数相等且一对一设置的若干个光电传感器；每个激光灯发出的激光都能被对应的光电传感器一对一检测到，并且若干个激光灯发出的若干条激光光束为纵横交错布置，从而使得若干条纵横交错布置的激光光束在位于变电部件上方的变压器油箱内形成水平布置的光网；并且光网的每条光束的中心线均落在同一个水平面内，从而使得该光网是由若干条纵横交错的光束组成一个水平布置的光网，进而使得光网中的任意两条光束的交叉点在二维坐标平面内的位置是能唯一确定的；
气泡水平坐标定位检测机构还包括分别与每个光电传感器相绑定的地址编码器；
一号单向电磁阀的控制端、集气故障检测触发机构的控制端、气体颜色观察机构的控制端、气体气味检测机构的控制端、气体体积检测机构的控制端、气体可燃性检测机构的控制端、油色查看机构的控制端、气泡水平坐标定位检测机构的控制端、每个光电传感器、每个地址编码器、存储器和无线模块分别与控制器相连接；控制器通过无线模块与变压器故障监控平台无线连接；
在密封箱内还设有隔板，隔板的前端面、后端面和右端面分别密闭固定连接在密封箱内的前箱壁上、后箱壁上和右箱壁上，隔板的左端面与密封箱的左箱壁间隔布置，隔板的右端面密闭固定连接在位于箱出油孔和箱进油孔之间的右箱壁上，隔板从左往右朝上倾斜布置。


2.根据权利要求1所述的变压器故障自报控制系统，其特征在于，集气故障检测触发机构还包括箱进油孔设置在密封箱的右箱壁下端，箱出油孔设置在密封箱的右箱壁上端；变压器油枕的出油口所在位置要高于密封箱的上端面所在位置，变压器油箱的进油口所在位置要低于密封箱的下端面所在位置；密封箱的上箱壁内顶面为朝上拱的球壁面，箱出油孔位于上箱壁的中心；一号竖直管的下管口与上箱孔的下孔口对齐；在一号单向电磁阀的下表面上固定设有拉力传感器，在密封箱内还设有能漂浮在变压器油上的浮力球；一根一号弹簧的上端固定连接在拉力传感器的拉钩上，该一号弹簧的下端固定连接在浮力球上，并且一号弹簧在竖直自然长度状态下时浮力球的上表面正好接触密闭压在一号竖直管的下管口上，并且此时拉力传感器检测到浮力球的拉力为零；拉力传感器与控制器相连接。


3.根据权利要求2所述的变压器故障自报控制系统，其特征在于，
气体颜色观察机构包括：一根透明竖直玻璃管的下管口对接连接在一号竖直管的上管口上，在透明竖直玻璃管内密闭上下滑动设有密封滑块；从而在一号单向电磁阀和密封滑块之间的透明竖直玻璃管管腔内形成气体颜色观察腔；一个遮光罩的罩口密闭连接在密封箱的上箱壁外表面上，并将透明竖直玻璃管密封在遮光罩内；在位于透明竖直玻璃管右方的遮光罩内设有A背景布，在位于透明竖直玻璃管左方的遮光罩内设有一号摄像头；在遮光罩内设有照明灯；照明灯的控制端和一号摄像头的控制端分别与控制器相连接。


4.根据权利要求3所述的变压器故障自报控制系统，其特征在于，
气体气味检测机构包括气味检测传感器，气味检测传感器设置在位于一号单向电磁阀处的气体颜色观察腔内，气味检测传感器与控制器相连接。


5.根据权利要求4所述的变压器故障自报控制系统，其特征在于，
气体体积检测机构包括：在透明竖直玻璃管内的上端朝下设有用于检测密封滑块高度位置的测距传感器，在位于测距传感器下方的透明竖直玻璃管的内壁上固定设有限位块；测距传感器与控制器相连接。


6.根据权利要求5所述的变压器故障自报控制系统，其特征在于，
气体可燃性检测机构包括：一根设有二号单向电磁阀的点火检测导气管的进气口密闭固定对接连接在一号竖直管的侧壁排气孔上；在点火检测导气管的出气口一侧方设有可远程控制点火的点火装置，并且点火装置能点燃从点火检测导气管的出气口喷出的可燃气体；在点火检测导气管的出气口侧上方设有二号摄像头；点火检测导气管的出气口朝上布置，在点火检测导气管的出气口上方设有温度传感器；二号单向电磁阀的控制端、点火装置的控制端、二号摄像头和温度传感器分别与控制器相连接。


7.根据权利要求6所述的变压器故障自报控制系统，其特征在于，
油色查看机构包括：A透明管、两端密封的B透明管、A摄像头、抽油循环器、遮光盒、一号LED灯和B背景布；
在B透明管内密闭装满有没变质的变压器油；A绝缘导管的一端设置在变压器油箱内的上端，B绝缘导管的一端设置在变压器油箱内的下端，抽油循环器的进油口对接连接在B绝缘导管的另一端上，A透明管的两端分别对接连接在A绝缘导管的另一端上和抽油循环器的出油口上；B透明管设置在A透明管的一侧，B透明管与A透明管平行布置；B背景布、A透明管、B透明管、A摄像头、抽油循环器和一号LED灯都设置在遮光盒内；A透明管和B透明管都设置在B背景布的上方，A透明管和B透明管也都设置在A摄像头的下方，LED灯设置在A摄像头的一侧方；并且A摄像头能同时拍摄到A透明管和B透明管；抽油循环器能将变压器油箱内的变压器油抽来依次经过B绝缘导管、抽油循环器、A透明管和A绝缘导管后回流到变压器油箱内；
A摄像头的控制端、抽油循环器的控制端和一号LED灯的控制端分别与控制器相连接。


8.根据权利要求7所述的变压器故障自报控制系统，其特征在于，抽油循环器包括A电磁铁、二号竖直管、磁性金属块、中部设有一号滑孔的一号支架、二号弹簧、一号滑杆、中部设有孔的一号下压片、中部设有孔的橡胶片、设有若干一号过油孔的一号滑片；
一号支架固定在二号竖直管内，一号滑杆上下滑动设置在一号支架的一号滑孔内，磁性金属块固定连接在位于一号支架下方的一号滑杆的底端；二号弹簧活动套在位于一号支架上方的一号滑杆上，一号下压片的内孔壁固定套紧连接在位于二号弹簧上方的一号滑杆上，并且二号弹簧的两端分别挤压在一号支架的上表面上和一号下压片的下表面上，橡胶片的孔套设在位于一号下压片上方的一号滑杆上；一号滑片的边沿密闭滑动设置在位于橡胶片上方的二号竖直管内；一号滑杆的顶端固定连接在一号滑片的下表面中部，并且橡胶片的中部被压紧连接在一...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑宏，聂明军，李孟，卢衍泓，赵阿龙，周志松，党亮，
申请(专利权)人：杭州柯林电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33