【技术实现步骤摘要】
本申请涉及液位测量，尤其涉及一种非侵入式变压器油枕油位检测方法及系统。
技术介绍
1、变压器油是一种由天然石油经过蒸馏和精炼得到的矿物油，石油中的润滑油馏份经过酸碱精制处理后得到的液体混合物，俗称方棚油，具有纯净稳定，粘度低，绝缘性能优秀，散热性能良好的优点，通常在变压器中进行液封，起到散热和绝缘的作用。由于变压器油热胀冷缩的物理性质，导致了本应该装满油箱的绝缘油在不同的温度下体积会出现变化，若温度降低，绝缘油会受冷收缩导致油箱中的铁芯以及线圈露出油面，从而影响油的散热性能和绝缘性能。反之，若变压器油受热膨胀，易出现油的渗漏，而有了油枕后，就能有效的保证变压器油箱在任何温度下都能在充满油的状态运行，从而避免以上情况的发生。因此油枕油位是变压器的重要监测参数之一，对于确保变压器安全运行具有重要意义。变压器在运行中要求有一定的油位，运行中或者检修时必须进行检查。
2、目前传统的油枕内油位高度的检测，基本是以内置油位计作为主要检测手段，在油枕内顶部预装超声波传感器，直接测试油面与传感器之间的距离来获取油位高度数据。以上方法需要提前对油枕进行预装，若油位计或内置传感器发生故障，则不能准确获得当前运行变压器油枕的油位状态，存在一定的检测盲区。
3、如采用外置检测方法，一般将检测系统安装在油枕底面，由于部分油枕的底面不平整，可能会呈圆弧状，导致传感器安装后与底面接触不完整，即便涂抹了硅胶介质，测试油位高度也会出现偏差。
技术实现思路
1、本申请提供了一种非侵入式变压器油
2、为解决上述技术问题，第一方面，本申请提供了一种非侵入式变压器油枕油位检测方法，所述方法包括：
3、获取油枕的横向尺寸标准值和所述油枕内介质的种类；
4、获取多组超声波回波；所述超声波回波通过安装在所述油枕的外侧壁上的超声波检测仪向所述油枕内发射超声波得到；
5、对多组所述超声波回波进行数据处理，获得超声波回波时间差；
6、将所述油枕内介质作为所述超声波在油枕内的传播介质，根据所述超声波回波时间差获取所述油枕的横向尺寸计算值，并计算所述横向尺寸标准值与所述横向尺寸计算值的差值；
7、将所述差值与预设的阈值比较，根据比较结果调整所述超声波检测仪的高度，得到不同高度对应的比较结果，以确定所述油枕的油位。
8、优选的，所述根据比较结果调整所述超声波检测仪的高度，得到不同安装高度的比较结果，以确定所述油枕内的油位，包括：
9、若所述差值小于所述阈值，则以第一预设距离向上移动所述超声波检测仪，获取不同高度的比较结果，直至所述差值不小于所述阈值，再以第二预设距离向下移动所述超声波检测仪，直至所述差值小于所述阈值，则将所述超声波检测仪所在的高度作为所述变压器油枕的油位；
10、若所述差值不小于所述阈值，则以第一预设距离向下移动所述超声波检测仪，获取不同高度的比较结果，直至所述差值小于所述阈值，再以第二预设距离向上移动所述超声波检测仪，直至所述差值不小于所述阈值，则将所述超声波检测仪所在的高度作为所述变压器油枕的油位。
11、优选的，所述第二预设距离小于所述第一预设距离。
12、优选的，所述第二预设距离小于2cm。
13、优选的，所述对多组所述超声波回波进行数据处理，包括：
14、根据多组所述超声波回波，计算第一时间差数据集和第二时间差数据集；每次发射超声波接收的超声波回波包括第一超声波回波和第二超声波回波；所述第一时间差数据集为所述第一超声波回波接收时间和所述超声波发射时间的时间差；所述第二时间差数据集为所述第二超声波回波和所述超声波发射时间的时间差；
15、对所述第一时间差数据集和所述第二时间差数据集分别进行聚类分析，去除异常特征数据点；
16、将所述聚类后的第一时间差数据集和第二时间差数据集分别按照降序排列，去除特定比例的最大值和最小值，并计算剩余数据的平均值，得到第一时间差均值和第二时间差均值。
17、优选的，在所述根据所述超声波回波时间差计算所述油枕的横向尺寸之前，包括：
18、获取所述油枕内介质的温度，计算超声波在当前温度下在所述介质内的传播速度。
19、优选的，超声波在不同温度下在所述介质内的传播速度的计算公式为：
20、v2＝v20+a*(t-t0)
21、其中，v20表示20℃下超声波在介质内的传播速度，a表示温度系数，在油介质中声速的温度系数一般为0.45，t表示所述介质的当前温度，t0表示标准温度20℃。
22、优选的，所述根据所述超声波回波时间差计算所述油枕的横向尺寸，包括：
23、根据所述第一时间差均值，计算所述油枕的壁厚；
24、根据所述第二时间差均值和超声波在当前温度下在介质内的传播速度，计算所述介质的宽度；
25、根据所述壁厚和所述介质的宽度计算所述油枕的横向尺寸。
26、优选的，所述变压器油枕的壁厚的计算公式为：
27、s1＝v1*t1/2，
28、其中，所述，v1表示超声波在金属中的传播速度，t1表示第一时间差均值；
29、所述变压器油枕内介质的宽度的计算公式为：
30、s2＝v2*(t2-2t1)/2，
31、其中，v2表示超声波在当前温度下在介质内的传播速度，t2表示第二时间差均值；
32、所述变压器油枕的横向尺寸的计算公式为：
33、s3＝s2+2s1。
34、第二方面，本申请还提供了一种非侵入式变压器油枕油位检测系统，所述系统包括：
35、所述系统包括数据获取模块、超声波检测仪、超声波回波接收模块，超声波回波处理模块、横向尺寸计算模块、油位检测模块；
36、所述数据获取模块，用于接收所述油枕的横向尺寸标准值和所述油枕内介质的种类；
37、所述超声波检测仪安装在所述油枕的外侧壁上且可上下移动，用于向所述油枕内发射超声波；
38、所述超声波回波接收模块，用于接收超声波回波；
39、所述超声波回波处理模块，用于对多组所述超声波回波进行数据处理，获得超声波回波时间差；
40、所述横向尺寸计算模块，用于将所述油枕内介质作为所述超声波在油枕内的传播介质，根据所述超声波回波时间差获取所述油枕的横向尺寸计算值，并计算所述横向尺寸标准值与所述横向尺寸计算值的差值；
41、所述油位检测模块，用于将所述差值与预设的阈值比较，根据比较结果调整所述超声波检测仪的高度，得到不同高度对应的比较结果，以确定所述油枕的油位。
42、本申请提供了一种非侵入式变压器油枕油位检测方法及系统，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非侵入式变压器油枕油位检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的非侵入式变压器油位检测方法，其特征在于，所述根据比较结果调整所述超声波检测仪的高度，得到不同安装高度的比较结果，以确定所述油枕内的油位，包括：
3.如权利要求2所述的非侵入式变压器油位检测方法，其特征在于，所述第二预设距离小于所述第一预设距离。
4.如权利要求3所述的非侵入式变压器油位检测方法，其特征在于，所述第二预设距离小于2cm。
5.如权利要求1所述的非侵入式变压器油位检测方法，其特征在于，所述对多组所述超声波回波进行数据处理，包括：
6.如权利要求5所述的非侵入式变压器油位检测方法，其特征在于，在所述根据所述超声波回波时间差计算所述油枕的横向尺寸之前，包括：
7.如权利要求6所述的非侵入式变压器油位检测方法，其特征在于，超声波在不同温度下在所述介质内的传播速度的计算公式为：
8.如权利要求7所述的非侵入式变压器油位检测方法，其特征在于，所述根据所述超声波回波时间差计算所述油枕的横向尺寸，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种非侵入式变压器油枕油位检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的非侵入式变压器油位检测方法，其特征在于，所述根据比较结果调整所述超声波检测仪的高度，得到不同安装高度的比较结果，以确定所述油枕内的油位，包括：
3.如权利要求2所述的非侵入式变压器油位检测方法，其特征在于，所述第二预设距离小于所述第一预设距离。
4.如权利要求3所述的非侵入式变压器油位检测方法，其特征在于，所述第二预设距离小于2cm。
5.如权利要求1所述的非侵入式变压器油位检测方法，其特征在于，所述对多组所述超声波回波进行数据处理，包括：
6.如权利要求5所述的非侵入式变压器油位检...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄继来，李矗，李武，曹辉，徐继要，周辽，易永利，刘冲，高强，陈达，李翔翔，刘茂集，林根德，王昶，朱翘楚，王学锦，孙文隆，宋超，莫永东，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司温州供电公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。