用于变压器现场检查的设备和方法
【技术领域】
[0001]一般地，本发明涉及变压器检查系统。特别地，本发明涉及插入至液体填充高压变压器的远程控制检查设备。更具体地，本发明涉及和变压器的虚拟变形一起使用的远程控制检查设备，以和变压器的内部部件一起帮助关联来自检查设备的采集数据。
【背景技术】
[0002]液体填充电力变压器是供电和配电中的重要部件之一。液体用于在变压器运行期间冷却变压器的内部部件。容易理解，大型液体填充电力变压器是非常重的，并且很难运输和更换。它们具有有限的寿命并且周期性地必要维护和维修是需要的。
[0003]虽然现在采用无创技术来识别变压器可能具有的潜在问题；直接观察变压器箱中的绕组、电缆、支架和连接器的常见方法是排空来自变压器箱体的液体并将人送入人孔或者通过从箱体切割顶板打开变压器箱体。因此，本领域中需要用于变压器现场检查的设备和相关方法。
【发明内容】
[0004]鉴于以上情况，本发明的第一个方面在于提供用于变压器现场检查的设备和方法。
[0005]本发明的另一个方面在于提供在具有至少一个开口的液体容器中使用的检查设备，包括尺寸为适合穿过该开口的壳体，该壳体具有通过其延伸的多个液体流动通道，每个流动通道具有至少一个入口和至少一个出口，以及保持在壳体中每个液体流动通道内的栗，选择性地控制栗以操纵液体容器中的壳体。
[0006]本发明的又一个方面在于提供具有至少一个开口以接收液体的容器的现场检查的方法，包括上载容器的虚拟模型至计算机，插入检查设备至容器的开口，通过检查设备生成位置指示信号，通过与容器相关联的传感器接收并在计算机上处理的位置信号，并生成与容器的虚拟模型有关的检查设备的虚拟图像，以显示容器内的检查设备的实际位置。
【附图说明】
[0007]结合下面的描述、所附权利要求和附图可以更好地理解本发明的这些和其它特征及优点，其中:
[0008]图1是根据本发明构思的用于变压器现场检查的系统的原理图；
[0009]图2是根据本发明构思的在系统中使用的检查设备的透视图；
[0010]图3是根据本发明构思的在系统中使用的检查设备的分解视图；
[0011]图4是根据本发明构思的检查设备的原理图；
[0012]图5是根据本发明的构思的检查设备的原理图，其中在同一个控制下的两个栗在Z方向上移动设备；
[0013]图6是根据本发明的构思的检查设备的原理图，其中在两个控制下的两个栗在X方向上移动设备；
[0014]图7是根据本发明的构思的检查设备的原理图，其中在一个控制下的一个栗在Y方向上移动设备；
[0015]图8A和8B是根据本发明构思的检查设备的原理图，其中图8A显示了在一个控制下的两个栗以逆时针方向旋转设备，以及其中图SB显示了在一个控制下的两个栗以顺时针方向旋转设备；以及
[0016]图9A和9B是根据本发明构思的检查设备的原理图，其中图9A显示了具有在一个控制下的一个栗以顺时针方向旋转的设备，以及其中图9B显示了具有在一个控制下的一个栗以逆时针方向旋转的设备。
【具体实施方式】
[0017]参考附图，具体参考图1，可以看到用于变压器现场检查的系统一般由数字10标示。在大多数实施例中，系统10用于变压器12的检查，变压器12包括浸入在冷却液14 (例如油)中的高压电气部件。本领域技术人员可以理解检查仅仅发生在变压器离线或不在使用中时。正如本领域技术人员可以理解的是，在变压器的操作期间，变压器12使用冷却液14以维持和分配由内部部件产生的热。尽管本实施例涉及用于检查电气变压器的系统，可以理解的是，本文所公开的教导适用于保持液体的任何较大体积的密封容器。在一些实施例中，在变压器中使用的液体包括介电性质。正如本领域技术人员可以理解的是，在密封结构中保持变压器12，以阻止杂质或其它污染物进入。正如本文所使用的，箱体的“密封结构”允许密封导管和/或管道与变压器箱相联系，或者外壳允许连接到电气部件和/或监测保持在箱体中的设备。箱体还设置有至少一个开口，以允许填充和/或排出冷却液。
[0018]一般由数字16标示的检查设备可以插入到变压器12或密封容器中并使用脱离的、无线远程控制是可移动的。计算机18，例如便携式计算机或其它合适的计算设备，与检查设备是无线通信的。计算机18可以保持变压器的内部构造的虚拟变压器图像20。在大多数实施例中，该虚拟图像是在变压器的构造或设计中产生的计算机辅助设计(CAD)图像。但是，也可以使用其它图像。正如进一步详细描述的，计算机18结合表示实际检查设备16的虚拟检查设备22使用虚拟变压器图像20，以便监测变压器12内的设备16的位置。运动控制输入设备，例如控制杆24是连接到计算机18的，并当其在虚拟变压器图像20周围运动时，允许技术人员通过观察虚拟检查设备22控制变压器12内的设备16的运动。换言之，技术人员基于所述变压器12内的设备所观察到的位置控制设备16的运动。可以在诸如视频游戏、掌上电脑、计算机触摸屏等的使用中采用其它类型的运动控制输入设备。
[0019]如图2-5所见，检查设备16包括壳体30。壳体大体上是无明显凸起或延伸的圆形或球形构造，否则会与变压器内的内部部件纠缠。壳体30包括具有最低程度延伸的小块33的上盖32，中间区域34和下盖36。小块33的大小使得可以用工具或技术人员的手从变压器内抓住检查设备。小块可以具有其它形状，例如环形，以方便抓握，取决于用于抓住设备的工具类型。盖子32，区域34和盖子36相互固定，其中紧固件孔径40至少通过盖子32和36延伸，以接收紧固件42，以允许到中间区域34的连接。在大多数实施例中，紧固件与盖子的表面齐平，以最小化拖拉并防止缠住变压器的内部部件。通过壳体30延伸的为通常由数字44标示的至少两个栗流动通道。这些通道通过壳体垂直或水平延伸，并被配置为以便从壳体16的内部部件密封。每个流动通道44提供一对端口 46。如附图所示，数字和字母标示用于标识特定端口。例如，端口 46A1在壳体的一端或一侧，而流动通道的相反端由端口 46A2标示。同样地，保持在变压器内的液体可以流过端口 46A1并流出端口 46A2。油可以用同样的方式流过端口 46B1并流出端口 46B2。正如所讨论的，保持在通道内的部件以任一方向移动液体通过设备，并且因而允许设备在变压器箱体内运动。应当理解的是可以实现交替的流动通道配置。例如，液体可以通过单个入口进入设备，以及内部阀可以按路线发送液体至所有出口端。在另一个示例中，垂直路径可以具有一个入口端口和两个或多个出口端口。
[0020]由壳体30承载传感器48，并且在大多数实施例中，传感器48是照相机。照相机用于拍摄变压器的内部部件的可见和其它波长图像。这些图像允许技术人员能够监测并检查变压器内的各种部件。在一些实施例中，壳体30具有灯52，其有助于检查设备周围区域的照明。在一些实施例中，灯52是发光二极管，但是可以理解的是，也可以使用其它照明设备。定位照明设备，以照亮照相机48的观察区域。在一些实施例中，用户可以控制光的强度和波长。
[0021]电池组54保持在检查设备内，以便为诸如传感器48、灯52和控制器60的内部部件供电。控制器60操作传感器48和灯52，并且还控制电机62和栗64的操作，电机62和栗64与所设置的栗流动通道44的每一个结合使用。控制器60保持必要地硬件和软件，以控制所连接的部件的运行，并保持与计算机18以及任何中间的通信设备通信的能力。除了控制检查