本发明专利技术涉及配电变压器领域，用于解决变压器在进行在线监管的过程中，由于外界的温度影响无法准确地获取到变压器绕组自身的发热情况的问题，具体为基于在线监测反馈的智能型配电变压器；本发明专利技术是通过两组温度曲线对比分析的方式，将环境温度对绕组温度所造成的影响去除，使得绕组温度检测单元能够获取到绕组自身的温度，并通过将绕组自身的温度曲线与变压器负载的变化曲线进行对比，确定变压器长期运行时的温度和短时安全过载的温度，进而确定变压器能够承受的适宜负载值和最大负载值，对绕组自身温度曲线和变压器负载的变化曲线进行对比分析，以确定变压器在某一负载下的发热情况是否正常，进而判断变压器的老化或异常发热情况。况。况。
【技术实现步骤摘要】
基于在线监测反馈的智能型配电变压器
[0001]本专利技术涉及配电变压器
，具体为基于在线监测反馈的智能型配电变压器。
技术介绍
[0002]变压器设备是电力系统的主体，是保证供电可靠性的基础，而变压器绕组的热点温升是衡量变压器绕组设计优劣的一个重要指标，由于线圈绕组存在等效电阻，线圈绕组上就会消耗一定大小的有功功率损耗，这些损耗都会转化成热能，在配电变压器发生故障时，会因其过热致使设备绝缘能力遭到破坏，最终导致设备的损坏，而影响绝缘能力的最主要因素是变压器运行时的绕组温度，如果变压器运行时的绕组温度过低，变压器的能力就得不到充分利用，但温度过高，不仅会使绕组或开关触头发热、绝缘材料发生老化，严重情况下会烧毁连接导体及其相关设备；
[0003]目前，传统配电变压器的健康状态主要以定期巡视和计划检修预试等离线测试的方式进行获取，无法实时获取设备的健康状态信息，并且对健康状态的预警结果并不准确，同时对于变压器自身的温度进行监管时，由于环境温度会对变压器的发热现象造成影响，从而无法准确地获取变压器绕组自身的发热情况，影响在线监测的准确性；
[0004]针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。
技术实现思路
[0005]本专利技术中，通过对变压器的环境温度和绕组温度进行同时检测，再通过将两组温度曲线对比分析的方式将环境温度对绕组温度所造成的影响去除，使得绕组温度检测单元能够获取到绕组自身的温度，使得变压器运行时的在线监测不会受到环境变化的影响而出现误判的情况；
[0006]且通过将绕组自身的温度曲线与变压器负载的变化曲线进行对比，从而获取变压器负载与温度变化的关系，通过确定变压器长期运行时的温度和短时安全过载的温度，进而确定变压器能够承受的适宜负载值和最大负载值，对绕组自身温度曲线和变压器负载的变化曲线进行对比分析，从而确定变压器在某一负载下的发热情况是否正常，进而判断变压器的老化或异常发热情况，保证变压器的工况良好，解决变压器在进行在线监管的过程中，由于外界的温度影响无法准确地获取到变压器绕组自身的发热情况的问题，而提出基于在线监测反馈的智能型配电变压器。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]基于在线监测反馈的智能型配电变压器，包括配电变压器和变压器控制系统，所述变压器控制系统包括在线监管平台、负载检测单元、运行负载控制单元、环境温度检测单元和绕组温度检测单元；
[0009]所述环境温度检测单元用于获取配电变压器的环境温度，并根据环境温度绘制环境温度变化曲线，所述环境温度检测单元将环境温度变化曲线同时发送至在线监管平台和
绕组温度检测单元；
[0010]所述绕组温度检测单元用于对变压器绕组进行整体温度采集，通过多次采集的温度分析变压器绕组的温度变化速度，并根据温度变化数据绘制绕组温度变化曲线，所述绕组温度检测单元对变压器绕组特征温度进行采集时，选取多个温度采集点对变压器绕组进行矩阵式红外测温，并根据矩阵式红外测温采集到的温度绘制温度图像，并对温度图像进行分析，获取高温触发点，所述绕组温度检测单元对变压器绕组进行图像采集，获取绕组图像，将温度图像与绕组图像进行重合对比，确定高温触发点在绕组图像中的实际位置，并将该实际位置发送至在线监管平台；
[0011]所述绕组温度检测单元通过环境温度检测单元获取到环境温度变化曲线，并对环境温度变化曲线和绕组温度变化曲线进行重合分析，并根据分析结果获取到去除环境温度影响后的绕组自身温度变化曲线，所述绕组温度检测单元将绕组自身温度变化曲线发送至在线监管平台；
[0012]所述负载检测单元用于连续采集变压器绕组在不同时间下的负载，并生成随时间变化的负载变化曲线，所述负载检测单元将负载变化曲线同时发送至在线监管平台和运行负载控制单元；
[0013]所述运行负载控制单元通过在线监管平台获取到绕组自身温度变化曲线，并将其与负载变化曲线重合分析，从而得出负载变化与绕组自身温度变化的关联，所述运行负载控制单元根据负载变化与绕组自身温度变化的关联得出保持变压器绕组稳定运行的适宜负载值，以及能够短时间持续运行的最大负载值，再通过在线监管平台获取到实时的负载变化曲线，通过适宜负载值和最大负载值对配电变压器进行负载控制。
[0014]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述环境温度检测单元在获取配电变压器的环境温度时，采集位于配电变压器所处位置的环境温度，所述环境温度采集单元每隔一个固定的时间间隔进行一次环境温度的采集，并以时间为X轴，以环境温度为Y轴绘制环境温度变化曲线。
[0015]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述绕组温度检测单元对变压器绕组进行整体温度采集时，采集变压器外壳内部一点上的温度，且多次采集的间隔时间相同，以时间为X轴，以绕组温度为Y轴绘制绕组温度变化曲线；所述绕组温度检测单元绘制温度图像的过程如下：
[0016]步骤一：将矩阵式红外测温的采集点绘制在空白图像上，并在每个采集点上标记温度；
[0017]步骤二：将相邻的两个采集点之间进行连线，并将两点的温度依照连线方向进行平滑过度，并将平滑过度后的温度值作为连线上点的温度值，对所有相邻的点逐个进行连线以及温度的平滑过度，其中相邻的两个采集点的判断方式为某一点在水平、竖直和倾斜方向上相邻的点；
[0018]步骤三：将相同温度的点以样条曲线进行连接，从而形成温度图像。
[0019]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述绕组温度检测单元对环境温度变化曲线和绕组温度变化曲线进行重合分析的过程如下：
[0020]S1：绕组温度检测单元将环境温度变化曲线和绕组温度变化曲线的X轴进行单位统一，然后将环境温度变化曲线和绕组温度变化曲线的X轴进行重合，使得环境温度变化曲
线和绕组温度变化曲线位于同一坐标系中；
[0021]S2：选取环境温度低于绕组温度的部分，将环境温度的值标记为t，将绕组温度的值标记为T，并通过公式分析获得不同环境温度对绕组温度散热的影响特征值f(t)，将绕组温度变化曲线全部下沉f(t)距离，获得绕组自身温度变化曲线。
[0022]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述运行负载控制单元将绕组自身温度变化曲线和负载变化曲线以相同的X坐标轴进行重合，并将绕组自身温度变化曲线的Y坐标值记录为M，将负载变化曲线的Y坐标值记录为m，通过公式分析获取M与m的函数关系式f(m)＝M，所述运行负载控制单元调取到能够保证变压器绕组长时间稳定运行的第一温度阈值，并通过M与m的函数关系式以及f(t)求得变压器绕组温度处于第一温度阈值时的适宜负载值，所述运行负载控制单元调取到变压器能够短时间内保证运行的第二温度阈值，并通过第二温度阈值获得变压器绕组温度处于第二温度阈值时的最大负载值。
[0023]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述运行负载控制单元将变压器的实时运行负载发送至在线监管平台，所述在线监管平台经显示屏显示出变压器的实时负载、绕组图像以及其高温触发点的实际位置。
[0024]作为本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于在线监测反馈的智能型配电变压器，其特征在于，包括配电变压器和变压器控制系统，所述变压器控制系统包括在线监管平台、负载检测单元、运行负载控制单元、环境温度检测单元和绕组温度检测单元；所述环境温度检测单元用于获取配电变压器的环境温度，并根据环境温度绘制环境温度变化曲线，所述环境温度检测单元将环境温度变化曲线同时发送至在线监管平台和绕组温度检测单元；所述绕组温度检测单元用于对变压器绕组进行整体温度采集，通过多次采集的温度分析变压器绕组的温度变化速度，并根据温度变化数据绘制绕组温度变化曲线，所述绕组温度检测单元对变压器绕组特征温度进行采集时，选取多个温度采集点对变压器绕组进行矩阵式红外测温，并根据矩阵式红外测温采集到的温度绘制温度图像，并对温度图像进行分析，获取高温触发点，所述绕组温度检测单元对变压器绕组进行图像采集，获取绕组图像，将温度图像与绕组图像进行重合对比，确定高温触发点在绕组图像中的实际位置，并将该实际位置发送至在线监管平台；所述绕组温度检测单元通过环境温度检测单元获取到环境温度变化曲线，并对环境温度变化曲线和绕组温度变化曲线进行重合分析，并根据分析结果获取到去除环境温度影响后的绕组自身温度变化曲线，所述绕组温度检测单元将绕组自身温度变化曲线发送至在线监管平台；所述负载检测单元用于连续采集变压器绕组在不同时间下的负载，并生成随时间变化的负载变化曲线，所述负载检测单元将负载变化曲线同时发送至在线监管平台和运行负载控制单元；所述运行负载控制单元通过在线监管平台获取到绕组自身温度变化曲线，并将其与负载变化曲线重合分析，从而得出负载变化与绕组自身温度变化的关联，所述运行负载控制单元根据负载变化与绕组自身温度变化的关联得出保持变压器绕组稳定运行的适宜负载值，以及能够短时间持续运行的最大负载值，再通过在线监管平台获取到实时的负载变化曲线，通过适宜负载值和最大负载值对配电变压器进行负载控制。2.根据权利要求1所述的基于在线监测反馈的智能型配电变压器，其特征在于，所述环境温度检测单元在获取配电变压器的环境温度时，采集位于配电变压器所处位置的环境温度，所述环境温度采集单元每隔一个固定的时间间隔进行一次环境温度的采集，并以时间为X轴，以环境温度为Y轴绘制环境温度变化曲线。3.根据权利要求1所述的基于在线监测反馈的智能型配电变压器，其特征在于，所述绕组温度检测单元对变压器绕组进行整体温度采集时，采集变压器外壳内部一点上的温度，且多次采集的间隔时间相同，以时间为X轴，以绕组温度为Y轴绘制绕组温度变化曲线；所述绕组温度检测单元绘制温度图像的过程如下：步骤一：将矩阵式红外测温的...
【专利技术属性】
技术研发人员：周天心，许汝，
申请(专利权)人：合肥元贞电力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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