一种变压器油枕胶囊破损监测装置的制作方法

本发明涉及一种监测装置，特别涉及一种变压器油枕胶囊破损监测装置。

背景技术：

随着电网规模的不断扩大，电网的集约化发生了巨大的变化，变压器作为变电站内的核心设备，起到对电网功率进行传递的作用，该设备的安全、可靠、稳定运行不仅关系到变压器本身，而且还关系到整个电网。因此，在电网中对变压器的要求越来越高。变压器油枕肩负着绝缘和冷却的作用，品质要求较高，运行中不允许与空气直接接触，而变压器油等部件由于负荷及环境温度的变化，存在膨胀和冷缩的现象，为了保证其正常的膨胀和冷缩，同时避免油与外界直接接触，油枕胶囊就是其中的利器，与其呼吸器配合，既保证了变压器正常的膨胀、冷缩（呼吸），也避免了油与外界直接接触，同时也能即时反应变压器油位。

针对以往采取的相关事故预防措施 ，即为保证变压器正常呼吸，同时防止轻瓦斯、压力释放等保护误动以及不再从呼吸器漏油，将油枕内胶囊与呼吸器管道从管道法兰处解开，此时胶囊处于自由悬浮状态。加装临时油位计，以便检查油位用。

其存在以下缺点，由于胶囊处于漂浮状态，内部进油，不能正常压缩膨胀，故油位计指示不准确。变压器油通过呼吸器与空气接触，油质老化快。

针对上述的方式方法，还是停留在以往的定期检查模式，并且由于油枕胶囊属于变压器的一种配件，在进行预防性试验的过程中很容易忽略掉油枕胶囊的一些变化。现有这种解决措施会导致变压器油枕胶囊在损坏后才会在运行过程中被发现，不符合状态检修的原则。无法达到变电站智能检修的目的。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种变压器油枕胶囊破损监测装置，将变压器油枕及胶囊泄漏检测继电器一体化设计，实现携带方便、安装简洁，使用方便，户外防护等级高，抗电磁干扰能力强，超低功耗，安全可靠的目的。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种变压器油枕胶囊破损监测装置，包含：传感器，其设置在储油柜胶囊内部，对泄露到所述储油柜胶囊内的油液进行探测并输出采集的数据；信号线转接器，其设置在所述储油柜胶囊外壳外部上，对所述传感器输出的差分信号进行转接并输出；控制台，其接收所述信号线转接器输出的电信号并处理，且当所述传感器检测到所述储油柜胶囊泄漏时，向外输出报警信号；报警器，其接收所述报警信号，并进行报警。

优选地，所述传感器为电感接近式传感器或光反射传感器或光纤传感器。

优选地，所述电感接近式传感器或光反射传感器输出开关量信号；所述光纤传感器输出线性模拟量信号。

优选地，所述控制台设置有电压比较器，来接收并处理由传感器输出的开关量信号；所述控制台设置有模数转换装置，来接收并处理由传感器输出的线性模拟量信号。

优选地，所述控制台输出的报警信号为模拟的电压或电流信号；或者，所述控制台通过设置通用串行接口，将模拟的电压或电流信号转换得到相应的数字信号作为报警信号输出。

优选地，所述信号线转接器替换为贯通器。

优选地，所述储油柜胶囊外壳上设有内螺纹孔，与所述信号线转接器的外螺纹相匹配。

优选地，其特征在于，所述储油柜胶囊外壳与所述信号线转接器密封连接。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

由于将变压器油枕及胶囊泄漏检测继电器一体化设计，具有携带方便、安装简洁，使用方便，户外防护等级高，抗电磁干扰能力强，超低功耗，安全可靠的优点。本发明适用于各类电力变压器，高压电抗器中的绝缘油储油柜胶囊或隔膜的破裂漏油的监测。数据分析完全智能化，减少人力物力投入，具有很好的兼容性与带负载能力，可以 集成于客户的电子智能设备与智能仪器等设备中，还可以与独立的报警灯、蜂鸣器等功率器件连接。超低功耗，在常规不带负载情况下≤3W，良好的功能和通道扩展性，其功能扩展可以实现破损程度的分析，通道的扩展可以实现破损部位的分析。外形灵活可变，即可做成台式的，也可做成壁挂式的，满足客户的需求。

附图说明

图1为本发明一种变压器油枕胶囊破损监测装置的结构框图；

图2为本发明一种变压器油枕胶囊破损监测装置的结构示意图；

图3为本发明一种变压器油枕胶囊破损监测装置的细节结构示意图；

图4为本发明一种变压器油枕胶囊破损监测装置的电感接近式传感器原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

结合图1~3所示，一种变压器油枕胶囊破损监测装置，包含：传感器1，其设置在储油柜胶囊内部设有的橡皮包套2的内部，对泄露到所述储油柜胶囊内的油液进行探测并输出采集的数据；信号线转接器3，其设置在所述储油柜胶囊外壳外部上，对所述传感器输出的差分信号进行转接并输出；控制台，其接收所述信号线转接器输出的电信号，且当所述传感器检测到所述储油柜胶囊泄漏时，向外输出报警信号；报警器，其接收所述报警信号，并执行。所述报警器可以为报警灯、蜂鸣器等功率器件。

如图4所示，所述传感器1的类型可根据监测对象以及环境的不同进行选择，电感接近式传感器，其开漏极的结构设计更能满足不同开关量电信号的输出要求，同时能够给继电器提供更好的带负载能力，达到1200mA。因此所述负载不仅是一个简单的信号报警装置，甚至可以是应急设备。此类型传感器可以直接接触油，在短时间淹没在油中时，也不影响其使用。

长距离型电感接近式传感器，检测距离为3~25mm可调，直流三线式抗干扰型。其具有防水、耐热、 广泛用于工业环境的优点。

短距离型电感接近式传感器，其检测距离6~10mm可调，设有特氟龙树脂外壳，具有耐化学腐蚀、抗干扰、防水、广泛用于工业环境的优点。

光反射传感器，其采用光电式探头，利用全反射原理，通过探头顶部的发射管及接收管实现探测功能，当探头沾上液体后，其设有的输出端与GND开路（GND是相对正极负极都是开路的，没有电压） 。

此种类型的传感器利用油对光的反射效果判断胶囊是否破裂，是最精确的传感器之一。

此类传感器的相关参数为：供电电压：12~24VDC ±5% ；输出方式：开关量 接线方式：引线+端子（型号H2500J，4PIN，间距2.54mm）； 线长：2.7 ±0.1M ；外壳材料：环保材料。

光纤传感器，其是目前定量分析用的最多的传感器，它可以根据发射光的反射能量提供线性的输出数据。对分析胶囊破损程度很有帮助。由于胶囊材料表面颜色较深，对光的吸收量较多，如果胶囊表面覆盖了油，那么对光的反射率会大大增加，所以，很适合作为本发明变压器油枕胶囊破损监测装置的传感器。

以上三种类型传感器都是有源传感器，供电电压范围12~24VDC，使用与传感器相匹配的电源线。

所述电感接近式传感器和光反射传感器输出的是开关量，光纤传感器输出的是线性模拟量。

电感式接近传感器和光反射传感器由于是开漏极结构，只要电源功率允许，信号线可以做的很长（最长甚至可以达到上百米）。但是光纤传感器由于输出的是模拟信号，需要考虑传输当中的能量损耗对仪器最终通过A/D采样到的数据的影响，传感器到控制台的数据线不应太长。

电感式传感器和光纤式传感器安装时需要注意与胶囊/隔膜保持适当的距离，而光反射传感器则没有这方面的要求。

三种传感器虽然供电方式相同但工作原理和工作方式均不相同，不能相互兼容，即每台变压器油枕胶囊破损监测装置能带的传感器是固定的；根据传感器类型配置相应的信号处理电路。所述传感器和所述控制器电路模块共地。传感器的返回值是一个差分信号，单传一条线路会得到不确定的返回信号。

控制台，采集所述传感器返回的电信号，并在检测到油泄漏事故后向外发送报警信号。

所述控制器根据选择传感器的不同，选择对应的处理信号的方式。若传感器输出开关量，则选用电压比较器的方式处理；若传感器输出线性模拟量则选用模数转换的方式处理。

所述控制器输出的报警信号既可以是模拟电压，电流信号，也可以是通过通用串行接口(例如：RS232, RS485, USB等)发送数字信号。 所述控制器的外观可以根据需现场不同的安装方式定制。

信号线转接器3，其作用是转接信号，通过该装置可将放置在储油柜胶囊内部的传感器的返回信号发送至控制台，若储油柜胶囊需要抽真空，则可以在该接口上做密封处理。所述信号线转接器3可以使用贯通器替代。在使用信号转接器3的时候需要在储油柜胶囊顶部外壳上面开一个内螺纹孔与转接器外螺纹相匹配。

本发明的相关技术参数为：电源供电：100V~ 240V AC，50/60Hz；功耗（不带负载）：<3W ；控制台工作温度： -40℃~70℃；传感器工作温度： -40℃~70℃ ；控制台防护等级：IP55 ；传感器防护等级：IP67；信号电缆： 3×0.5 mm2，200℃传感器；2×0.5 mm2，200℃输出信号；外形尺寸及重量：222mm×145mm×55mm/1.35kg 。

综上所述，本发明变压器油枕胶囊破损监测装置具有灵活的控制台配置和多样的传感器技术，且均使用通用信号接口和数据结构，以模块儿的方式集成于各类智能检测装置或智能电子设备，并且基本不会占用其装置资源的优点。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。