一种油浸式变压器在线补油系统和控制方法

技术领域

本发明涉及变压器补油技术领域，尤其涉及一种油浸式变压器在线补油系统和控制方法。

背景技术

在电力系统中，油浸式压变压器是现代电网中必不可少的设备，在电网中用于逆调压、电网联络、无功分配以及调整负荷潮流，其运行状况直接影响系统运行的可靠性及其他电气设备的正常运行。油浸式变压器在正常运行时，需要以变压器油作为绝缘、冷却的流体介质，并通过变压器油的冷却循环将变压器工作时产生的能量经散热器组释放，使变压器在正常温度范围内运行。然而，变压器在运行过程中，当发生渗漏、温差等因素造成油位降低，无法满足变压器的安全运行时，需要及时向变压器内补油。

目前，主要是采用加油泵或滤油机向位于变压器上方的油枕进行注油补油，注油时容易发生油流涌动、湍流、冲击、飞溅等状况，造成变压器油绝缘降低，严重时会引起变压器内部放电，存在较大的安全隐患。因此，实际补油操作中，需要将变压器停电并转换为检修状态，才能对变压器实现离线补油，耗时较长，降低了油浸式变压器运行的可靠性。

发明内容

本发明提供了一种油浸式变压器在线补油系统和控制方法，解决了目前在补油操作中，需要将变压器停电并转换为检修状态，才能对变压器实现离线补油，耗时较长，降低了油浸式变压器运行的可靠性的技术问题。

本发明第一方面提供的一种油浸式变压器在线补油系统，包括主控模块、采集模块、真空泵、检测模块和油桶；

所述真空泵输出端通过油枕呼吸管道与油浸式变压器的油枕第一端连接，且所述油枕呼吸管道上设有第一控制模块；

所述油桶一端通过输油管路与所述油枕第二端连接，且所述输油管路上设有第二控制模块；

所述检测模块通过取油管道与所述油枕的取油阀门连接；

所述主控模块分别与所述检测模块、所述第一控制模块、所述第二控制模块、所述真空泵和所述检测模块通讯连接；

所述检测模块，用于响应补油指令，控制所述取油阀门开启，并检测所述取油管道内的绝缘油，生成油品参数并将所述油品参数发送到所述主控模块；

所述主控模块，用于根据所述油品参数和预设的油品阈值的比对结果，判断是否控制所述第一控制模块、所述第二控制模块和所述真空泵执行补油操作。

可选地，所述第一控制模块包括油气分离器、真空接头阀门和呼吸器阀门；

所述油枕呼吸管道上沿所述真空泵到所述油枕第一端的第一延伸方向上依次设有所述油气分离器、所述真空接头阀门和所述呼吸器阀门。

可选地，所述第二控制模块包括流速表、注油接头阀门和注油阀门；

所述输油管路上沿所述油桶一端到所述油枕第二端的第二延伸方向上依次设有所述流速表、所述注油接头阀门和所述注油阀门；

所述流速表，用于实时监测所述输油管路的流速。

可选地，所述主控模块具体用于：

当接收到油品参数时，判断所述油品参数是否小于或等于预设的油品阈值；

若所述油品参数小于或等于所述油品阈值，则控制所述第一控制模块、所述第二控制模块和所述真空泵执行补油操作；

若所述油品参数大于所述油品阈值，则生成标识为不合格的油质状态信息并显示。

可选地，所述油枕通过瓦斯继电器与有载开关连接；

所述瓦斯继电器与所述主控模块通讯连接。

可选地，所述主控模块连接有无线传输模块；

所述无线传输模块，用于将所述补油操作进度或所述油质状态信息发送到用户终端。

可选地，还包括采集模块和预警模块；

所述采集模块设置于所述油浸式变压器关联的瓦斯保护压板上，所述主控模块分别与所述采集模块和所述预警模块通讯连接；

所述采集模块，用于采集所述瓦斯保护压板两端的电位数据，并将所述电位数据发送至所述主控模块；

所述主控模块，还用于当执行所述补油操作后，根据电位数据与预设的电位阈值的比对结果，判断是否启动所述预警模块进行播报预警。

可选地，所述电位数据包括正极对地电位和负极对地电位，所述电位阈值包括第一电位阈值和第二电位阈值，所述主控模块具体还用于：

当执行所述补油操作后，判断所述正极对地电位是否等于所述第一电位阈值；

若所述正极对地电位不等于所述第一电位阈值，则启动所述预警模块进行播报预警；

若所述正极对地电位等于所述第一电位阈值，则判断所述负极对地电位是否小于或等于所述第二电位阈值；

若所述负极对地电位小于或等于所述第二电位阈值，则控制所述瓦斯保护压板执行投入操作；

若所述负极对地电位大于所述第二电位阈值，则启动所述预警模块进行播报预警。

可选地，所述流速表设置于所述输油管路的三分之一处；

所述输油管路长度为2.5米至3米。

本发明第二方面提供的一种应用于上述任一的油浸式变压器在线补油系统的控制方法，包括：

通过检测模块响应补油指令，控制取油阀门开启；

检测取油管道内的绝缘油，生成油品参数并将所述油品参数发送到主控模块；

根据油品参数和预设的油品阈值的比对结果，判断是否控制第一控制模块、第二控制模块和真空泵执行补油操作。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

系统包括主控模块、采集模块、真空泵、检测模块和油桶。真空泵输出端通过油枕呼吸管道与油浸式变压器的油枕第一端连接，且油枕呼吸管道上设有第一控制模块。油桶一端通过输油管路与油枕第二端连接，且输油管路上设有第二控制模块。检测模块通过取油管道与油枕的取油阀门连接，主控模块分别与检测模块、第一控制模块、第二控制模块、真空泵和检测模块通讯连接。检测模块，用于响应补油指令，控制取油阀门开启，并检测取油管道内的绝缘油，生成油品参数并将油品参数发送到主控模块。主控模块，用于根据油品参数和预设的油品阈值的比对结果，判断是否控制第一控制模块、第二控制模块和真空泵执行补油操作。解决了目前在补油操作中，需要将变压器停电并转换为检修状态，才能对变压器实现离线补油，耗时较长，降低了油浸式变压器运行的可靠性。本申请系统在补油操作后，还可对变压器进行状态监测，避免了因直接投入压板而导致变压器故障的情况发生，提高了变压器运行的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种油浸式变压器在线补油系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种应用于油浸式变压器在线补油系统的控制方法的步骤流程图；

其中，附图标记含义如下：

1、油枕；2、油气分离器；3、真空泵；4、输油管路；5、油桶；6、瓦斯继电器；7、有载开关；8、呼吸器阀门；9、真空接头阀门；10、注油阀门；11、注油接头阀门；12、油枕呼吸管道；13、流速表；14、取油阀；15、检测模块。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种油浸式变压器在线补油系统和控制方法，用于解决目前在补油操作中，需要将变压器停电并转换为检修状态，才能对变压器实现离线补油，耗时较长，降低了油浸式变压器运行的可靠性的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种油浸式变压器在线补油系统的结构示意图。

本发明实施例提供的一种油浸式变压器在线补油系统，系统包括主控模块、采集模块、真空泵3、检测模块15和油桶5；

真空泵3输出端通过油枕呼吸管道12与油浸式变压器的油枕1第一端连接，且油枕呼吸管道12上设有第一控制模块；

油桶5一端通过输油管路4与油枕1第二端连接，且输油管路4上设有第二控制模块；

检测模块15通过取油管道与油枕1的取油阀14门连接；

主控模块分别与检测模块15、第一控制模块、第二控制模块、真空泵3和检测模块15通讯连接；

检测模块15，用于响应补油指令，控制取油阀14门开启，并检测取油管道内的绝缘油，生成油品参数并将油品参数发送到主控模块；

主控模块，用于根据油品参数和预设的油品阈值的比对结果，判断是否控制第一控制模块、第二控制模块和真空泵3执行补油操作。

在本发明实施例中，油浸式变压器在线补油系统包括主控模块、采集模块、真空泵3、检测模块15和油桶5。真空泵3输出端通过油枕呼吸管道12与待补油变压器的油枕1第一端连接，且油枕呼吸管道12上设置有第一控制模块，第一控制模块用于控制油枕呼吸管道12的导通或闭合。油桶5一端通过输油管路4与油枕1第二端连接，且输油管路4上设置有第二控制模块，用于控制输油管路4的导通或闭合。油枕1上连接有取油阀14门，取油阀14门通过取油管道与检测模块15连接。主控模块分别与检测模块15、第一控制模块、第二控制模块、真空泵3和检测模块15通讯连接。当准备补油时，向检测模块15发送补油指令，检测模块15接收到补油指令后，控制取油阀14门开启，使油枕1内的绝缘油进入取油管道并检测取油管道内的绝缘油，生成油品参数并发送至主控模块。主控模块在接收到油品参数后，将油品参数与预设的油品阈值进行比对，判断是否控制第一控制模块、第二控制模块和真空泵3执行补油操作。

值得一提的是，在执行补油操作之前需退出油浸式变压器关联的瓦斯保护压板。

参阅图1所示，第一控制模块包括油气分离器2、真空接头阀门9和呼吸器阀门8。油枕呼吸管道12上沿真空泵3到油枕1第一端的第一延伸方向上依次设有油气分离器2、真空接头阀门9和呼吸器阀门8。

在本发明实施例中，第一控制模块包括油气分离器2、真空接头阀门9和呼吸器阀门8。油枕呼吸管道12在沿真空泵3输出端到油枕1第一端的第一延伸方向上依次设置有油气分离器2、真空接头阀门9和呼吸器阀门8。

参阅图1所示，第二控制模块包括流速表13、注油接头阀门11和注油阀门10。输油管路4上沿油桶5一端到油枕1第二端的第二延伸方向上依次设有流速表13、注油接头阀门11和注油阀门10。流速表13，用于实时监测输油管路4的流速。

在本发明实施例中，第二控制模块包括流速表13、注油接头阀门11和注油阀门10。输油管路4在沿沿油桶5一端到油枕1第二端的第二延伸方向上依次设置有流速表13、注油接头阀门11和注油阀门10。流速表13设置有报警值(报警值为0.87m/s)，用于实时监测输油管路4的绝缘油流速，当绝缘油流速大于报警值时进行声光报警。

需要说明的是，主控模块具体用于：当接收到油品参数时，判断油品参数是否小于或等于预设的油品阈值。若油品参数小于或等于油品阈值，则控制第一控制模块、第二控制模块和真空泵3执行补油操作。若油品参数大于油品阈值，则生成标识为不合格的油质状态信息并显示。

在本发明实施例中，油品参数具体为溶解气体含量(溶解气体包括总烃、H

需要说明的是，检测模块15可以但不限于为油色谱检测分析仪。

值得一提的是，若溶解气体包括多种，则总烃小于或等于150、H

值得一提的是，补油操作具体分为2个阶段，第一阶段：闭合注油接头阀门11，打开呼吸器阀门8、真空接头阀门9和注油阀门10，启动真空泵3，油枕1和管路中形成微负压。关掉真空泵3，打开注油接头阀门11，油桶5中的补充油经油管吸入管路中，当补充油越过注油接头阀门11时(此时油桶5至注油接头阀门11之间的管路中的空气已被排尽)，关闭注油接头阀门11，继续启动真空泵3，对管路、油枕1和油气分离器2抽真空，观察真空泵3的气压表的变化，若中途需要停止抽真空，只需关掉真空泵3，并关闭真空泵3的阀门。当观察到真空泵3气压表指示到规定值时，关闭真空泵3，同时关闭真空泵3的阀门，即完成第一阶段。第二阶段：慢慢打开注油接头阀门11，此时，油桶5中变压器补充油经过吸油软管、注油接头阀门11和注油阀门10后，补入油枕1内。在补油过程中留意流速表13流速正常未报警，当油枕1内油位到位后，关闭注油接头阀门11。如果在补油过程中补充油不够，则关掉真空泵3，同时关闭注油接头阀门11，在增加补充油后，确保吸油软管在油桶5底部后，开启真空泵3，然后打开注油接头阀门11，继续进行补油，直至油位补充到位。

参阅图1所示，油枕1通过瓦斯继电器6与有载开关7连接。瓦斯继电器6与主控模块通讯连接。

在本发明实施例中，油浸通过瓦斯继电器6与有载开关7连接，瓦斯继电器6与主控模块通讯连接，当瓦斯继电器6内存在气体时，将发送异常信号给主控模块。

需要说明的是，主控模块连接有无线传输模块。无线传输模块，用于将补油操作进度或油质状态信息发送到用户终端。

在本发明实施例中，主控模块还连接有无线传输模块。可将补油操作进行的阶段或油质状态信息通过无线传输模块发送至用户终端，用户终端可以包括但不限于为手机、ipad、操作台等。

需要说明的是，系统还包括采集模块和预警模块。采集模块设置于油浸式变压器关联的瓦斯保护压板上，主控模块分别与采集模块和预警模块通讯连接。采集模块，用于采集瓦斯保护压板两端的电位数据，并将电位数据发送至主控模块。主控模块，还用于当执行补油操作后，根据电位数据与预设的电位阈值的比对结果，判断是否启动预警模块进行播报预警。

在本发明实施例中，油浸式变压器在线补油系统还包括采集模块和预警模块。采集模块设置于油浸式变压器关联的瓦斯保护压板上。主控模块分别与采集模块和预警模块通讯连接。可通过采集模块采集瓦斯保护压板两端的电位数据，并将电位数据发送至主控模块。主控模块，在执行完补油操作后，还需根据电位数据与预设的电位阈值的比对结果，判断油浸式变压器在补油后是否异常，若油浸式变压器异常，则启动预警模块进行播报预警。

需要说明的是，电位数据包括正极对地电位和负极对地电位，电位阈值包括第一电位阈值和第二电位阈值，主控模块具体还用于：当执行补油操作后，判断正极对地电位是否等于第一电位阈值。若正极对地电位不等于第一电位阈值，则启动预警模块进行播报预警。若正极对地电位等于第一电位阈值，则判断负极对地电位是否小于或等于第二电位阈值。若负极对地电位小于或等于第二电位阈值，则控制瓦斯保护压板执行投入操作。若负极对地电位大于第二电位阈值，则启动预警模块进行播报预警。

在本发明实施例中，电位数据包括正极对地电位和负极对地电位，电位阈值包括第一电位阈值和第二电位阈值，主控模块具体还用于：当执行完补油操作后，判断正极对地电位是否等于0。当正极对地电位不等于0时，则启动预警模块进行播报预警提示变压器异常。当正极对地电位等于0时，判断负极对地电位是否小于或等于110kv，当负极对地电位小于或等于110kv时，则判定变压器正常并控制瓦斯保护压板执行投入操作。当负极对地电位大于110kv时，则启动预警模块进行播报预警提示变压器异常。

需要说明的是，流速表13设置于输油管路4的三分之一处。输油管路4长度为2.5米至3米。

在本发明实施例中，为了保证流速表13测量的准确率，流速表13设置于输油管路4的三分之一处。输油管路4长度为2.5米至3米。即能保证流速表13的准确率也能保证系统的补油效率。

在本发明另一实施例中，在补油完成后确认有载调压开关瓦斯继电器6内无气体，检查后台监控机无异常信号，用万用表对主变有载调压开关重瓦斯保护压板进行检查，确认压板两端无异极性点位，投上主变有载调压开关重瓦斯跳闸压板，确认现场各设备恢复至工作前状态。

在本发明实施例中，系统包括主控模块、采集模块、真空泵、检测模块和油桶。真空泵输出端通过油枕呼吸管道与油浸式变压器的油枕第一端连接，且油枕呼吸管道上设有第一控制模块。油桶一端通过输油管路与油枕第二端连接，且输油管路上设有第二控制模块。检测模块通过取油管道与油枕的取油阀门连接，主控模块分别与检测模块、第一控制模块、第二控制模块、真空泵和检测模块通讯连接。检测模块，用于响应补油指令，控制取油阀门开启，并检测取油管道内的绝缘油，生成油品参数并将油品参数发送到主控模块。主控模块，用于根据油品参数和预设的油品阈值的比对结果，判断是否控制第一控制模块、第二控制模块和真空泵执行补油操作。解决了目前在补油操作中，需要将变压器停电并转换为检修状态，才能对变压器实现离线补油，耗时较长，降低了油浸式变压器运行的可靠性。本申请系统在补油操作后，还可对变压器进行状态监测，避免了因直接投入压板而导致变压器故障的情况发生，提高了变压器运行的可靠性。

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种应用于油浸式变压器在线补油系统的控制方法的步骤流程图。

本发明提供的一种应用于上述任一实施例的油浸式变压器在线补油系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤101、通过检测模块响应补油指令，控制取油阀门开启；

步骤102、检测取油管道内的绝缘油，生成油品参数并将油品参数发送到主控模块；

步骤103、根据油品参数和预设的油品阈值的比对结果，判断是否控制第一控制模块、第二控制模块和真空泵执行补油操作。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。