本實用新型涉及一種快速檢測變壓器故障的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在電力系統(tǒng)的變壓器檢修工作中，維修人員需要檢查變壓器的電流、電壓和溫度的變化，并對變壓器外部進行檢查，傾聽聲音有無變化，油位有無降低，檢查防爆管、套管等有無破裂和噴油現(xiàn)象，檢查壓力釋放閥是否動作，以及直流系統(tǒng)絕緣有無接地，二次回路有無故障等，同時要檢查氣體繼電器內(nèi)存在氣體，則應(yīng)鑒定其顏色，判斷是否可燃，并取氣樣和油樣做色譜分析，以判斷變壓器故障的性質(zhì)一系列工作，如果每次都要將所有檢測步驟一一進行檢查，將花費很大人力物力，且因為步驟繁瑣，可能無法及時找到故障，導(dǎo)致電力系統(tǒng)安全性問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實用新型提供一種快速檢測變壓器故障的系統(tǒng)，包括導(dǎo)氣管、閥門、取氣裝置、精密天平，溫度計、氣壓計和重力加速度計；該變壓器內(nèi)的變壓器油的上方空腔與該導(dǎo)氣管的第一端流體連通，該導(dǎo)氣管的第二端位于變壓器外操作人員可接近的位置并且裝有閥門，該取氣裝置具有與所述閥門適配以將所述上方空腔中的氣體導(dǎo)入所述取氣裝置的進氣口，該取氣裝置還包括用于封閉該進氣口的密封裝置，該溫度計、氣壓計和重力加速度計設(shè)于該精密天平中以便在該精密天平稱量該取氣裝置的重量時同時測量該取氣裝置所在位置處的溫度、大氣壓和重力加速度。

所述快速檢測變壓器故障的系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫經(jīng)設(shè)置記錄有工作表或工作曲線用于根據(jù)測得的所述取氣裝置從變壓器中取得的氣體的重量、溫度、壓力和重力加速度得到所述取得的氣體的標準密度，該數(shù)據(jù)庫經(jīng)設(shè)置還記錄有以往取得的在該變壓器內(nèi)的變壓器油的上方空腔中的內(nèi)部氣體的標準密度和對應(yīng)的經(jīng)過色譜檢測測試后確定的變壓器的故障情況以及采用的檢修方案。

所述取氣裝置是具有內(nèi)部無氣的第一狀態(tài)和內(nèi)部充氣的第二狀態(tài)的橡膠氣囊或注射器，例如注射器，該注射器自帶刻度，優(yōu)選為300-500ml。

本實用新型的系統(tǒng)用于快速檢測變壓器故障時的步驟為：

S100：提供上述變壓器故障快速檢測系統(tǒng)；

S200，測量該取氣裝置的重量w₁；

S300，打開閥門，使變壓器的內(nèi)部氣體擴散到導(dǎo)氣管第二端端口處，用取氣裝置從所述導(dǎo)氣管的第二端獲取內(nèi)部氣體；

S400，保持取氣裝置的內(nèi)部氣體壓力與外部大氣壓力相等，測量該取氣裝置中內(nèi)部氣體的體積V和重量w₂，并且同時測量大氣壓P、氣溫T和重力加速度g，其中所述同時是指在不超過1-600秒內(nèi)完成；

S500，根據(jù)上述大氣壓P、氣溫T、重力加速度g、w₁和w₂確定內(nèi)部氣體的標準狀態(tài)下的密度ρ_氣；

S600，根據(jù)密度ρ_氣在數(shù)據(jù)庫中查找與其對應(yīng)的變壓器故障情況和用于所述故障情況的檢修方案。

在本實用新型一些實施方式中，其中，在步驟S500中根據(jù)以下公式確定內(nèi)部氣體的標準密度ρ_氣，

其中，P_標為標準狀態(tài)的大氣壓，T_標為標準狀態(tài)的溫度，ρ_空為在P_測和T_測條件下的空氣密度。

其中，所述標準狀態(tài)是指P_標為1atm，T_標為20℃的標準狀態(tài)。

在一些實施方式中，還包括以下步驟：

S700，確定S500中測定的標準密度ρ_氣所對應(yīng)的變壓器故障情況和用于所述故障情況的檢修方案；

S800，將S700中確定的標準密度ρ_氣所對應(yīng)的變壓器故障情況和用于所述故障情況的檢修方案記錄在所述數(shù)據(jù)庫中。

在本實用新型一些實施方式中，其中，在S600中，將所述數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)于標準密度ρ_氣的變壓器故障情況和用于所述故障情況的檢修方案按照權(quán)重大小排序并示出。

在S800中，所述記錄為將S700中確定的標準密度ρ_氣所對應(yīng)的變壓器故障情況和用于所述故障情況的檢修方案增加到所述數(shù)據(jù)庫中，或者在所述數(shù)據(jù)庫中增加對應(yīng)于S700中確定的標準密度ρ_氣所對應(yīng)的變壓器故障情況和用于所述故障情況的檢修方案的權(quán)重。

本實用新型提供了一種通過稱量變壓器的內(nèi)部氣體質(zhì)量來判斷變壓器故障的系統(tǒng)，省略了每次都將產(chǎn)生的氣體做色譜分析的過程，提高了檢測效率。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的快速檢測變壓器故障的系統(tǒng)，其中各個符號的含義如下：1：變壓器；2：空腔；3：變壓器油；4：導(dǎo)氣管；5：閥門；6：取氣裝置；7：精密天平；8：氣壓計；9：溫度計；10：重力加速度計；11：數(shù)據(jù)庫。

具體實施方式

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的描述。

圖1是根據(jù)本實用新型的一種快速檢測變壓器故障的系統(tǒng)，包括導(dǎo)氣管4、閥門5、取氣裝置6、精密天平7，溫度計9、氣壓計8和重力加速度計10；該變壓器1內(nèi)的變壓器油3的上方空腔2與該導(dǎo)氣管4的第一端流體連通，該導(dǎo)氣管的第二端位于變壓器外操作人員可接近的位置并且裝有閥門5，該取氣裝置具有與所述閥門5適配以將所述上方空腔2中的氣體導(dǎo)入所述取氣裝置6的進氣口，該取氣裝置6還包括用于封閉該進氣口的密封裝置，該溫度計9和氣壓計8和重力加速度計10設(shè)于該精密天平7中以便在該精密天平7稱量該取氣裝置的重量時同時測量該取氣裝置6所在位置處的溫度、大氣壓和重力加速度。

所述快速檢測變壓器故障的系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫11，該數(shù)據(jù)庫11經(jīng)設(shè)置記錄有工作表或工作曲線用于根據(jù)測得的所述取氣裝置從變壓器中取得的氣體的重量、溫度、壓力和重力加速度得到所述取得的氣體的標準密度，該數(shù)據(jù)庫11經(jīng)設(shè)置還記錄有以往取得的在該變壓器內(nèi)的變壓器油的上方空腔中的內(nèi)部氣體的標準密度和對應(yīng)的經(jīng)過色譜檢測測試后確定的變壓器的故障情況以及采用的檢修方案。

所述取氣裝置6是具有內(nèi)部無氣的第一狀態(tài)和內(nèi)部充氣的第二狀態(tài)的橡膠氣囊或注射器，例如注射器，該注射器自帶刻度，優(yōu)選為300-500ml。

在采用上述系統(tǒng)進行快速檢測變壓器故障時，首先用精密天平7稱量該取氣裝置6(在此例中為500ml塑料注射器，最小刻度為0.5ml)的重量w₁(包括注射器的本體和作為密封裝置的與注射器抽氣口配合的密封膠帽的總重量)；接著將注射器6的抽氣口與預(yù)先塞入閥門5下游管道口中的膠塞上的針頭配合，打開閥門5，用注射器6通過導(dǎo)氣管4抽取變壓器1中變壓器油3上方空腔2中的氣體；將前兩次抽取的氣體丟棄；第三次抽取氣體后，將注射器6的抽氣口用密封膠帽封住，然后從注射器6的刻度讀取第三次抽取氣體的體積V并且在精密天平7中稱量帶有第三次抽取氣體和密封膠帽的注射器的重量w₂，同時測量大氣壓P、氣溫T和重力加速度g，其中所述同時是指在不超過60秒內(nèi)完成；根據(jù)上述大氣壓P、氣溫T、重力加速度g、w₁和w₂利用如下公式確定內(nèi)部氣體的標準狀態(tài)下的密度ρ_氣：

其中，P_標為標準狀態(tài)的大氣壓，T_標為標準狀態(tài)的溫度，ρ_空為在P_測和T_測條件下的空氣密度；所述標準狀態(tài)可以是指大氣壓P_標為1atm，氣溫T_標為20℃；

然后根據(jù)密度ρ_氣在數(shù)據(jù)庫11中查找與其對應(yīng)的變壓器1故障情況和用于所述故障情況的檢修方案。

例如，當變壓器1故障涉及固體絕緣時，CO₂的含量明顯增加，由此導(dǎo)致變壓器油3上方氣體的密度增加；而在高濕度等引起的油中低能量密度的局部放電會導(dǎo)致H₂含量的增加，由此導(dǎo)致壓器油3上方空腔2中的氣體的密度減小。由于各種故障可能產(chǎn)生不同氣體并具有不同含量，這樣就可以通過測量變壓器油2上方氣體的密度的變化來大致確定變壓器1故障的類型。

在本實用新型一些實施方式中，還包括以下步驟：確定測定的標準密度ρ_氣所對應(yīng)的變壓器故障情況和用于所述故障情況的檢修方案；將確定的標準密度ρ_氣所對應(yīng)的變壓器故障情況和用于所述故障情況的檢修方案記錄在所述數(shù)據(jù)庫中。

在本實用新型一些實施方式中，其中，將所述數(shù)據(jù)庫11中對應(yīng)于標準密度ρ_氣的變壓器故障情況和用于所述故障情況的檢修方案按照權(quán)重大小排序并示出。

將所述確定的標準密度ρ_氣所對應(yīng)的變壓器故障情況和用于所述故障情況的檢修方案增加到所述數(shù)據(jù)庫中，或者在所述數(shù)據(jù)庫中增加對應(yīng)于確定的標準密度ρ_氣所對應(yīng)的變壓器故障情況和用于所述故障情況的檢修方案的權(quán)重。

本實用新型提供了一種通過稱量變壓器的內(nèi)部氣體質(zhì)量來判斷變壓器故障的系統(tǒng)，節(jié)省了維修人員的檢測步驟，省略了每次都將產(chǎn)生的氣體做色譜分析的過程，提高了檢測效率，維修人員每天可進行多次檢測，同時提高了電力系統(tǒng)的安全性。

以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例，不能以此限定本實用新型實施范圍；凡依本實用新型申請專利范圍及創(chuàng)作說明書內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實用新型專利涵蓋的范圍內(nèi)。