用于750kV高压绝缘套管的压力在线监测系统的制作方法

本发明涉及750kv高压绝缘套管的压力在线监测系统，具体用于750kv高压绝缘套管内部的油液的压力监控。

背景技术：

变压器绝缘套管是变压器的重要组成部分，它将变压器内部高、低压引线引到油箱外部，既作为引线的对地绝缘，也起到了固定引线的作用。因此，它必须具有规定的电气强度和足够的机械强度。同时变压器绝缘套管也是变压器载流元件之一，必须具有良好的热稳定性，能承受变压器正常运行时工作电流产生的长期发热和通过短路电流时的瞬间过热。如果变压器绝缘套管存在缺陷或发生故障，将直接危及变压器的安全稳定运行。如果绝缘套管发生故障，介质温度将会升高，随之油压将会产生变化(符合力学的物理规律)，所以在绝缘套管末端加装绝缘油压力在线监测将会直接反应设备内部的压力变化，为运行人员提供设备的介质压力周期性数据支撑，方便检修人员对高压绝缘套管的故障进行预判。

在实际运行时，在750kv高压绝缘套管上有爆裂现象发生，爆裂原因经过分析是油液内的氢气含量和乙炔含量增加；因此，为了避免爆裂，定期的取高压绝缘套管内的油液作为油样进行检测，这个过程非常被动，需要停电，需要大量的工作时间；

经过我们对实际爆裂过程的分析，发现爆裂前期，高压绝缘套管内部的压力和温度会升高，这个升高过程如果得到监控则能很即时的发现缺陷，消除缺陷。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于750kv高压绝缘套管的压力在线监测系统，其能够实时监测高压绝缘套管内部的油液压力，即时发现缺陷，消除缺陷，同时还具有非常便捷的油样采集结构。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

用于750kv高压绝缘套管的压力在线监测系统，高压绝缘套管内部填充有油液，包含设置在高压绝缘套管底部侧面的且与高压绝缘套管内部连通的放油口；所述放油口上安装一个三通；三通的一个入口与所述放油口连接，三通的两个出口上分别安装有压力变送器和引下采样管；引下采样管向下延伸，且引下采样管的末端安装采样阀门；

所述三通上安装有用于切换入口与两个出口分别导通的切换阀门；

所述压力变送器的信号通过通讯模块与就地采集器通讯；

所述就地采集器通过通讯装置与后台计算机通讯；

所述就地采集器包含控制器、显示器、报警器和用于与后台计算机通讯的无线通讯模块；所述控制器与所述显示器、报警器和无线通讯模块连接；所述就地采集器还连接有电源模块；所述就地采集器还包含与控制器连接的环境温度传感器和环境湿度传感器。

作为本发明的一种优选实施方式：所述高压绝缘套管的顶部设置有顶部均压罩，顶部均压罩内填充有油液，所述顶部均压罩上安装有液位计；所述液位计的壳体侧面开设有用于组装无线压力变送器的套管；所述无线压力变送器与所述就地采集器无线通讯。

作为本发明的一种优选实施方式：所述无线压力变送器、压力变送器均包含外壳，外壳的底部设置接头，外壳的内部安装有线路板及接线端子，线路板上接有通讯模块、温度及压力信号处理模块、电源；所述接头内装有压力传感器和温度传感器；所述压力传感器、温度传感器通过线路板与温度及压力信号处理模块连接；

所述无线压力变送器的通讯模块为无线通讯的通讯模块；所述压力变送器的通讯模块为无线通讯或有线通讯的通讯模块；所述无线压力变送器在外壳上安装有天线，天线与接线端子相接；所述无线压力变送器的电源为安装在外壳后盖上的电池。

作为本发明的一种优选实施方式：所述无线压力变送器、压力变送器还包含有设置在外壳上的表盘，表盘上设置有显示窗口，对应的，所述线路板还连接有显示模块。

作为本发明的一种优选实施方式：所述切换阀门为电动阀；所述电动阀的控制模块与就地采集器的控制器连接；

或者，所述切换阀门为手动阀，所述手动阀的阀柄上设置有旋转标识。

作为本发明的一种优选实施方式：所述就地采集器包含箱体和箱盖，箱体底部设置用于穿入进线的进线接头和用于穿出出线的出线接头；所述箱体表面设置有主显示屏、开关、环境温度显示屏和环境湿度显示屏；所述环境温度显示屏和环境湿度显示屏为数码显像管显示屏；所述箱体顶部设置无线传输天线；所述报警器为声光报警器；所述就地采集器包含1路湿度信号、1路温度信号；2路报警信号；1路485远传信号；所述报警器为声光报警器；无线通讯模块采用433mhzzigbee无线传输。

作为本发明的一种优选实施方式：所述就地采集器的控制器包含放大电路模块、arm处理器、数字模拟转换器、电压电流转换器和电流恒流器；控制器将环境压力传感器、环境湿度传感器传来的信号通过内置的放大电路模块进行信号放大，放大后的信号通过所述arm处理器进行计算；计算得到的信号数据通过数字模拟转换器转换成电压信号，然后通过所述电压电流转换器转化成电流信号，电流信号通过电流恒流器后通过就地采集器的通讯模块传输。

作为本发明的一种优选实施方式：所述压力变送器采用量程为0～0.5mpa，精度为0.1级，温度在-40～80度的绝对压力传感器；所述就地采集器的箱体为防水式铸铝机箱。

作为本发明的一种优选实施方式：所述压力变送器与就地采集器的连接线为铁氟龙引线；所述无线压力变送器的天线为铁氟龙天线。

本发明有益效果是：

本发明公开的用于750kv高压绝缘套管的压力在线监测系统，包含设置在高压绝缘套管底部侧面的且与高压绝缘套管内部连通的放油口；所述放油口上安装一个三通；三通的一个入口与所述放油口连接，三通的两个出口上分别安装有压力变送器和引下采样管；引下采样管向下延伸，且引下采样管的末端安装采样阀门；压力变送器用于采集压力信号，然后将压力信号传输给就地采集器；就地采集器进行现场显示、报警以及向后台计算机传输；后台计算机位于变电站的监控室；因此，整个压力监控是实时在线监控，非常实用便捷，使得缺陷早期即时发现；引下采样管与采样阀门的设置使得油液采集位置位于较低的位置，使得油液采集更加的便捷。

本发明的就地采集器包含控制器、显示器、报警器和用于与后台计算机通讯的无线通讯模块；所述控制器与所述显示器、报警器和无线通讯模块连接；所述就地采集器还连接有电源模块；所述就地采集器还包含与控制器连接的环境温度传感器和环境湿度传感器；就地采集器能够进行中继传输，同时还监控了现场的温度和湿度，提供全面的监控信息；

综上，本发明能够实时监测绝缘套管内的压力，可以第一时间通过压力变化来发现缺陷，避免进一步的危害；本发明还能够在较低的位置(一般的，放油口位于地面4米以上，采样阀通过引下采样管可以做到与地面的操作人员身高一致的位置)进行油样采集；因此，本发明在监控和防止750kv高压绝缘套管爆裂的安全隐患中存在有效和积极的价值。

附图说明

图1为本发明的一种具体实施方式的整体结构示意图；

图2为图1的a处局部放大图；

图3为本发明的绝缘套管顶端的一种优选实施方式的结构示意图；

图4为本发明的就地采集器的一种具体实施方式的结构示意图；

图5为本发明的就地采集器的一种具体实施方式的电路原理框图；

图6为本发明的压力变送器的一种具体实施方式的结构示意图；

图7为本发明的压力变送器的一种具体实施方式的电路原理框图。

附图标记说明：

1-绝缘套管，2-放油口，3-压力变送器，4-三通，5-引下采样管，6-采样阀门，7-就地采集器，8-通讯装置，9-后台计算机，10-切换阀门，11-顶部均压罩，12-液位计，13-无线压力变送器，14-引出导线；

301-外壳，302-表盘，303-接头，304-压力传感器，305-温度传感器，306-天线，307-通讯模块，308-接线端子，309-电源，310-线路板，311-显示模块，312-温度压力信号处理模块；

701-箱盖，702-箱体，703-开关，704-环境温度显示屏，705-环境湿度显示屏，706-无线传输天线，707-主显示屏，708-出线接头，709-进线接头，711-报警器，712-控制器，713-显示器，714-无线通讯模块，715-环境湿度传感器，716-环境温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

如图1～7所示，其示出了本发明的具体实施方式，如图所示，本发明公开的用于750kv高压绝缘套管的压力在线监测系统，高压绝缘套管1内部填充有油液，包含设置在高压绝缘套管底部侧面的且与高压绝缘套管内部连通的放油口2；所述放油口上安装一个三通4；三通的一个入口与所述放油口连接，三通的两个出口上分别安装有压力变送器3和引下采样管5；引下采样管向下延伸，且引下采样管的末端安装采样阀门6；

所述三通上安装有用于切换入口与两个出口分别导通的切换阀门10；

所述压力变送器的信号通过通讯模块307与就地采集器7通讯；

所述就地采集器通过通讯装置8与后台计算机9通讯；后台计算机一般设置在监控室，可以在监控室通过值班人员的操作实时掌控绝缘套管的数据。

所述就地采集器包含控制器712、显示器713、报警器711和用于与后台计算机通讯的无线通讯模块714；所述控制器与所述显示器、报警器和无线通讯模块连接；所述就地采集器还连接有电源模块；所述就地采集器还包含与控制器连接的环境温度传感器704和环境湿度传感器705。

优选的，如图所示：所述高压绝缘套管的顶部设置有顶部均压罩11，顶部均压罩内填充有油液，所述顶部均压罩上安装有液位计12；所述液位计的壳体侧面开设有用于组装无线压力变送器13的套管；所述无线压力变送器与所述就地采集器无线通讯。本实施例在绝缘套管的顶部也安装了压力变送器；绝缘套管顶部设置无线压力变送器的目的是为了避免750kv高压引出导线位置的接线干扰、接线安全隐患；使得无线压力变送器有稳定的工作过程；如此一来，上下同时监测压力(以及优选实施方式的温度)，能够提供可靠的数据，即时科学准确的发现缺陷，避免损失。液位计的壳体上制作套管，该套管与顶部均压罩内的油液连通，安装无线压力变送器后采集压力。液位计采用常见的浮球结构；浮球的一端置于油液内，浮球另一端通过浮球的升降而转动，转动过程驱动磁力连接的液位计指针转动；此结构有利于可靠性以及密闭性的要求；同时，无需供电，避免了高处取电的困难。

优选的，如图所示：所述无线压力变送器、压力变送器均包含外壳301，外壳的底部设置接头303，外壳的内部安装有线路板310及接线端子308，线路板上接有通讯模块307、温度及压力信号处理模块312、电源309；所述接头内装有压力传感器304和温度传感器305；所述压力传感器、温度传感器通过线路板与温度及压力信号处理模块连接；本优选实施例中公开的无线压力变送器和压力变送器结构合理，能够同时采集温度和压力；因此，给绝缘套管的监控提供了更加全面的信息，提升监控全面性和准确性；

所述无线压力变送器的通讯模块为无线通讯的通讯模块；所述压力变送器的通讯模块为无线通讯或有线通讯的通讯模块；所述无线压力变送器在外壳上安装有天线306，天线与接线端子相接；所述无线压力变送器的电源为安装在外壳后盖上的电池。本实施例中，针对性的设计了无线压力变送器的结构，设置天线有助于无线传输，设置电池使得无需高处取电，提升可靠性和安全型。

优选的，如图所示：所述无线压力变送器、压力变送器还包含有设置在外壳上的表盘302，表盘上设置有显示窗口，对应的，所述线路板还连接有显示模块311。本实施例设置在(无线)压力变送器位置的显示结构能够使得多处位置的观察同时实现，这种方式有助于随时查看结果，还能够防止某个环境出错造成的显示错误，因此使得监测更加可靠。

优选的，如图所示：所述切换阀门为电动阀；所述电动阀的控制模块与就地采集器的控制器连接；设置电动阀后，整个取样过程更加的自动化，可以实现在线取样，具体的，就地显示仪控制电动阀启动，使得压力变送器位置的三通出口关闭，引下采样管的三通打开(正常监测状况下，引下采样管的三通出口关闭)，此时，可以人工打开采用阀门进行取样，非常便捷；降低取样难度。

或者，所述切换阀门为手动阀，所述手动阀的阀柄上设置有旋转标识，如图2所示。手动阀的便捷性下降，但是成本也同时下降，也是本发明推荐的一种优选实施例。

优选的，如图所示：所述就地采集器包含箱体702和箱盖701，箱体底部设置用于穿入进线的进线接头709和用于穿出出线的出线接头708；所述箱体表面设置有主显示屏707、开关703、环境温度显示屏704和环境湿度显示屏705；所述环境温度显示屏和环境湿度显示屏为数码显像管显示屏；所述箱体顶部设置无线传输天线706；所述报警器为声光报警器；所述就地采集器包含1路湿度信号、1路温度信号；2路报警信号；1路485远传信号；所述报警器为声光报警器；无线通讯模块采用433mhzzigbee无线传输。就地采集器现场进行压力采集和传输，起到现场显示和中继传输作用，可以让现场的所有750kv的高压绝缘套管上安装的压力变送器和无线压力变送器同时与就地采集器连接；如此一来，就地采集器能够集中传输和显示，边缘操控和管理；就地采集具有多路的采集信号接口。

优选的，如图所示：所述就地采集器的控制器包含放大电路模块、arm处理器、数字模拟转换器、电压电流转换器和电流恒流器；控制器将环境压力传感器、环境湿度传感器传来的信号通过内置的放大电路模块进行信号放大，放大后的信号通过所述arm处理器进行计算；计算得到的信号数据通过数字模拟转换器转换成电压信号，然后通过所述电压电流转换器转化成电流信号，电流信号通过电流恒流器后通过就地采集器的通讯模块传输。本实施例中，采集到的环境湿度传感器信号和环境温度信号经过放大后能够准确的被arm处理器采集计算，最终的计算结果也能够经过转化后变成最终的稳定的远传电流信号，实现了信号增强，提升了整体数据采集处理传输的稳定性。

优选的，如图所示：所述压力变送器采用量程为0～0.5mpa，精度为0.1级，温度在-40～80度的绝对压力传感器；所述就地采集器的箱体为防水式铸铝机箱。

优选的，如图所示：所述压力变送器与就地采集器的连接线为铁氟龙引线；所述无线压力变送器的天线为铁氟龙天线。铁佛龙材料能够避免与变压器油等外部杂物发生化学反映，提升稳定性。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。