一種監(jiān)測(cè)變壓器中呼吸器的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種監(jiān)測(cè)變壓器中呼吸器的方法及系統(tǒng)，該方法包括：實(shí)時(shí)采集變壓器中呼吸器輸出的氣體流量值；實(shí)時(shí)采集變壓器輸出的溫度值以及濕度值；根據(jù)變壓器對(duì)應(yīng)的型號(hào)獲取預(yù)先設(shè)定的呼吸器的硅膠性能；根據(jù)硅膠性能獲取所述的呼吸器在所述的氣體流量值、溫度值、濕度值工況下預(yù)先設(shè)定的吸濕特性曲線；根據(jù)采集的所述氣體流量值、溫度值以及濕度值繪制呼吸器當(dāng)前吸入氣體的含水量曲線；根據(jù)呼吸器預(yù)先設(shè)定的吸濕特性曲線、呼吸器當(dāng)前吸入氣體的含水量曲線確定呼吸器的運(yùn)行工況。通過(guò)變壓器中呼吸器上串行的流量計(jì)，將變壓器的氣體流量值輸出，對(duì)硅膠特性曲線分析進(jìn)而判別呼吸器中硅膠是否失效，實(shí)現(xiàn)對(duì)已有變壓器呼吸器硅膠狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。
【專利說(shuō)明】一種監(jiān)測(cè)變壓器中呼吸器的方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于電力行業(yè)的電力系統(tǒng)，特別是關(guān)于電力系統(tǒng)中的變壓器系統(tǒng)，具體的講是一種監(jiān)測(cè)變壓器中呼吸器的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力行業(yè)是國(guó)民工業(yè)的先行行業(yè)，電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展是國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。變壓器是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響系統(tǒng)的安全性。隨著超高壓和特高壓技術(shù)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)容量加大和覆蓋面增廣，它的故障可能對(duì)電力系統(tǒng)和用戶造成重大的危害和影響。
[0003]變壓器呼吸器主要功能是隨著溫度變化呼吸空氣，并清除吸入空氣中的雜質(zhì)和水分，是保證變壓器穩(wěn)定可靠運(yùn)行的重要裝置。對(duì)于變壓器而言，如果硅膠失效導(dǎo)致呼吸器不能正常工作，可能造成防爆膜破裂、漏油、進(jìn)水或假油面，甚至發(fā)生事故。
[0004]為了提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，提升防范系統(tǒng)事故的能力，也為了適應(yīng)數(shù)字化電網(wǎng)的發(fā)展需要，亟需一種有效的智能化系統(tǒng)對(duì)變壓器呼吸狀況進(jìn)行判斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種監(jiān)測(cè)變壓器中呼吸器的方法及系統(tǒng)，通過(guò)變壓器中呼吸器上串行的流量計(jì)，將變壓器的氣體流量值輸出，通過(guò)氣體流量值確定呼吸器中含水量，對(duì)硅膠特性曲線分析進(jìn)而判別呼吸器中硅膠是否失效，實(shí)現(xiàn)對(duì)已有變壓器呼吸器硅膠狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。
[0006]本發(fā)明的目的之一是，提供一種監(jiān)測(cè)變壓器中呼吸器的方法，所述的方法包括:實(shí)時(shí)采集變壓器中呼吸器輸出的氣體流量值；實(shí)時(shí)采集變壓器輸出的溫度值以及濕度值；根據(jù)所述的變壓器對(duì)應(yīng)的型號(hào)獲取預(yù)先設(shè)定的呼吸器的硅膠性能；根據(jù)所述的硅膠性能獲取所述的呼吸器在所述的氣體流量值、溫度值、濕度值工況下預(yù)先設(shè)定的吸濕特性曲線；根據(jù)采集的所述氣體流量值、溫度值以及濕度值繪制呼吸器當(dāng)前吸入氣體的含水量曲線；根據(jù)所述的呼吸器預(yù)先設(shè)定的吸濕特性曲線、所述的呼吸器當(dāng)前吸入氣體的含水量曲線確定呼吸器的運(yùn)行工況。
[0007]本發(fā)明的目的之一是，提供一種監(jiān)測(cè)變壓器中呼吸器的系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)包括變壓器、上位機(jī)以及測(cè)量及管理器，所述的測(cè)量及管理器，用于實(shí)時(shí)采集所述的變壓器中呼吸器輸出的氣體流量值、變壓器輸出的溫度值以及濕度值，并將所述的氣體流量值、溫度值以及濕度值傳輸至所述的上位機(jī)；所述的上位機(jī)具體包括:硅膠性能獲取單元，用于根據(jù)所述的變壓器對(duì)應(yīng)的型號(hào)獲取預(yù)先設(shè)定的呼吸器的硅膠性能；吸濕特性曲線獲取單元，用于獲取所述的呼吸器在所述的氣體流量值、溫度值、濕度值工況下預(yù)先設(shè)定的吸濕特性曲線；含水量曲線繪制單元，用于根據(jù)采集的所述氣體流量值、溫度值以及濕度值繪制呼吸器當(dāng)前吸入氣體的含水量曲線；運(yùn)行工況確定單元，用于根據(jù)所述的呼吸器預(yù)先設(shè)定的吸濕特性曲線、所述的呼吸器當(dāng)前吸入氣體的含水量曲線確定呼吸器的運(yùn)行工況。[0008]本發(fā)明的有益效果在于，通過(guò)變壓器中呼吸器上串行的流量計(jì)，將變壓器的氣體流量值輸出，通過(guò)氣體流量值確定呼吸器中含水量，對(duì)硅膠特性曲線分析進(jìn)而判別呼吸器中硅膠是否失效，實(shí)現(xiàn)對(duì)已有變壓器呼吸器硅膠狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，預(yù)防變壓器呼吸器硅膠失效，避免變壓器內(nèi)部受潮，將有利于早期發(fā)現(xiàn)和預(yù)防某些變壓器缺陷，避免變壓器跳閘事故，從而大幅減少事故引起的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0010]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種監(jiān)測(cè)變壓器中呼吸器的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的上位機(jī)中的運(yùn)行工況確定單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中上位機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中測(cè)量及管理器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖6為本發(fā)明實(shí)施例中測(cè)量及管理器的硬件結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種監(jiān)測(cè)變壓器中呼吸器的方法的實(shí)施方式一的流程圖；
[0017]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種監(jiān)測(cè)變壓器中呼吸器的方法的實(shí)施方式二的流程圖；
[0018]圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種監(jiān)測(cè)變壓器中呼吸器的方法的實(shí)施方式三的流程圖；
[0019]圖10為圖7中的步驟S106的具體流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種監(jiān)測(cè)變壓器中呼吸器的方法及系統(tǒng)，通過(guò)變壓器中呼吸器上串行的流量計(jì)，將變壓器的氣體流量值輸出，通過(guò)氣體流量值確定呼吸器中含水量，對(duì)硅膠特性曲線分析進(jìn)而判別呼吸器中硅膠是否失效，實(shí)現(xiàn)對(duì)已有變壓器呼吸器硅膠狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。
[0022]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖1可知，現(xiàn)有技術(shù)中的變壓器包含:變壓器本體、具有流量計(jì)的變壓器呼吸器。這樣，就能實(shí)時(shí)掌握通過(guò)變壓器呼吸器的氣體流量，獲得與變壓器呼吸器相連的變壓器是否受潮、是否進(jìn)水等工況。
[0023]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種監(jiān)測(cè)變壓器中呼吸器的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖2可知，本發(fā)明提供的監(jiān)測(cè)變壓器中呼吸器的系統(tǒng)包括:變壓器100、上位機(jī)200以及測(cè)量及管理器300，變壓器在具體的實(shí)施方式中可以為多個(gè)。
[0024]所述的測(cè)量及管理器200，用于實(shí)時(shí)采集所述的變壓器100中呼吸器輸出的氣體流量值、變壓器輸出的溫度值以及濕度值，并將所述的氣體流量值、溫度值以及濕度值傳輸至所述的上位機(jī)200。
[0025]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中測(cè)量及管理器的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖5可知，測(cè)量及管理器200具體包括:
[0026]模擬量采集單元201，用于實(shí)時(shí)采集所述的變壓器中呼吸器輸出的氣體流量值、變壓器輸出的溫度值以及濕度值。
[0027]數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元202，用于將所述的氣體流量值、所述的溫度值以及濕度值由模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量；
[0028]通信單元203，用于將所述的氣體流量值、所述的溫度值以及濕度值傳送至所述的上位機(jī)。
[0029]測(cè)量及管理器在具體的實(shí)施方式中可采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的4U前置機(jī)箱，其中可設(shè)置
多個(gè)模擬量輸入單元、多個(gè)數(shù)據(jù)采集計(jì)算單元、一個(gè)開關(guān)量輸入單元以及其他功能單元。測(cè)
量及管理器可以完成對(duì)變壓器三相電壓和電流、油溫、油位、氣體流量、環(huán)境溫濕度以及其
他狀態(tài)開關(guān)量的采集，并且計(jì)算出所需的變壓器有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)等計(jì)算量。
采集的數(shù)據(jù)和各個(gè)計(jì)算量通過(guò)裝置內(nèi)的管理控制單元上傳上位機(jī)。如下表所示為測(cè)量及管
理器的一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
【權(quán)利要求】
1.一種監(jiān)測(cè)變壓器中呼吸器的方法，其特征是，所述的方法包括: 實(shí)時(shí)采集變壓器中呼吸器輸出的氣體流量值； 實(shí)時(shí)采集變壓器輸出的溫度值以及濕度值； 根據(jù)所述的變壓器對(duì)應(yīng)的型號(hào)獲取預(yù)先設(shè)定的呼吸器的硅膠性能； 根據(jù)所述的硅膠性能獲取所述的呼吸器在所述的氣體流量值、溫度值、濕度值工況下預(yù)先設(shè)定的吸濕特性曲線； 根據(jù)采集的所述氣體流量值、溫度值以及濕度值繪制呼吸器當(dāng)前吸入氣體的含水量曲線.根據(jù)所述的呼吸器預(yù)先設(shè)定的吸濕特性曲線、所述的呼吸器當(dāng)前吸入氣體的含水量曲線確定呼吸器的運(yùn)行工況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的硅膠性能包括多個(gè)吸濕特性曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的方法還包括將所述的氣體流量值、所述的溫度值以及濕度值由模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，根據(jù)所述的呼吸器預(yù)先設(shè)定的吸濕特性曲線、所述的呼吸器當(dāng)前吸入氣體的含水量曲線確定呼吸器的運(yùn)行工況具體包括: 根據(jù)所述的呼吸器預(yù)先設(shè)定的吸濕特性曲線、呼吸器當(dāng)前吸入氣體的含水量曲線判斷所述的呼吸器是否滿足吸濕要求； 當(dāng)判斷為是時(shí)，根據(jù)所述的吸濕特性曲線確定呼吸器的平衡吸水率； 根據(jù)采集的所述氣體流量值、溫度值以及濕度值確定呼吸器的硅膠總吸水量； 判斷所述的硅膠總吸水量是否達(dá)到所述的平衡吸水率； 當(dāng)判斷為是時(shí)，輸出報(bào)警信息，所述的報(bào)警信息用于指示當(dāng)前呼吸器已失效。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征是，所述的方法還包括保存所述的氣體流量值、所述的溫度值、濕度值以及所述的報(bào)警信息。
6.一種監(jiān)測(cè)變壓器中呼吸器的系統(tǒng)，其特征是，所述的系統(tǒng)包括變壓器、上位機(jī)以及測(cè)量及管理器， 所述的測(cè)量及管理器，用于實(shí)時(shí)采集所述的變壓器中呼吸器輸出的氣體流量值、變壓器輸出的溫度值以及濕度值，并將所述的氣體流量值、溫度值以及濕度值傳輸至所述的上位機(jī)； 所述的上位機(jī)具體包括: 硅膠性能獲取單元，用于根據(jù)所述的變壓器對(duì)應(yīng)的型號(hào)獲取預(yù)先設(shè)定的呼吸器的硅膠?生倉(cāng)泛; 吸濕特性曲線獲取單元，用于獲取所述的呼吸器在所述的氣體流量值、溫度值、濕度值工況下預(yù)先設(shè)定的吸濕特性曲線； 含水量曲線繪制單元，用于根據(jù)采集的所述氣體流量值、溫度值以及濕度值繪制呼吸器當(dāng)前吸入氣體的含水量曲線； 運(yùn)行工況確定單元，用于根據(jù)所述的呼吸器預(yù)先設(shè)定的吸濕特性曲線、所述的呼吸器當(dāng)前吸入氣體的含水量曲線確定呼吸器的運(yùn)行工況。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的硅膠性能包括多個(gè)吸濕特性曲線。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的運(yùn)行工況確定單元具體包括:第一判斷單元，用于根據(jù)所述的呼吸器預(yù)先設(shè)定的吸濕特性曲線、呼吸器當(dāng)前吸入氣體的含水量曲線判斷所述的呼吸器是否滿足吸濕要求； 平衡吸水率確定單元，用于當(dāng)所述的第一判斷單元判斷為是時(shí)，根據(jù)所述的吸濕特性曲線確定呼吸器的平衡吸水率； 硅膠總吸水量確定單元，用于根據(jù)采集的所述氣體流量值、溫度值以及濕度值確定呼吸器的硅膠總吸水量； 第二判斷單元，用于判斷所述的硅膠總吸水量是否達(dá)到所述的平衡吸水率； 報(bào)警信息輸出單元，用于當(dāng)所述的第二判斷單元判斷為是時(shí)，輸出報(bào)警信息，所述的報(bào)警信息用于指示當(dāng)前呼吸器已失效。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的測(cè)量及管理器具體包括: 模擬量采集單元，用于實(shí)時(shí)采集所述的變壓器中呼吸器輸出的氣體流量值、變壓器輸出的溫度值以及濕度值； 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，用于將所述的氣體流量值、所述的溫度值以及濕度值由模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量； 通信單元，用于將所述的氣體流量值、所述的溫度值以及濕度值傳送至所述的上位機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的上位機(jī)還包括存儲(chǔ)器，用于保存所述的氣體流量值、所 述的溫度值、濕度值以及所述的報(bào)警信息。
【文檔編號(hào)】G01M99/00GK103900839SQ201210586913
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】馬繼先, 郭紹偉, 龍凱華, 郝震, 劉少宇 申請(qǐng)人:華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司