一种油浸式电力变压器在线监测装置的制作方法

本发明属于变压器检测技术领域，具体涉及一种油浸式电力变压器在线监测装置。

背景技术：

目前，传统的油浸式电力变压器多功能保护装置是针对变压器运行时油温、油箱的内部压力、油位（缺油）等施行定值继电保护。即实现在保护装置内设定一个参数值，当变压器运行出现故障时，内部的油温、压力及油位超过或低于设定参数值时，保护装置内的继电器发出信号（信号类型为开关量信号）接通指定的控制回路，发出报警或跳闸信号。传统的保护装置存在以下技术缺点：1：此类信号只能对变压器运行状态一个点（极值）进行监测，无法对运行中实时状态进行监测，及运行过程中的实时数据进行监控采集和记录；2：此类信号只能对变压器故障后进行干预，（如：切除电源）而无法在故障前发出预警；3：容易对电力变压器运行时故障产生误判；4：无法输出485协议通信信号，无法进行计算机远程控制或遥感，不能满足当下国家电网和南方电网对智能化电力配网的要求。

技术实现要素：

基于上述技术背景，本发明提出一种油浸式电力变压器在线监测装置，实现设备提前主动预测、预警能力，精准故障研判，提高运检工作效率

本发明采用如下技术方案：

一种油浸式电力变压器在线监测装置，包括压力释放阀闭锁器、压力释放阀、传感器安装机构、传感器电气盒、信号出口、压力释放阀信号线接口、管式液位计主体、浮子、通信电缆、压力释放阀信号电缆、压力释放阀电气信号航空插头、液位连续量变送模块、温度采集量变送模块、信号处理转换集成模块、液位温度信号出线口、压力继电器或压力开关、压力传感器、上下腔均压孔、液位连续量采集传感器、连续量液位触发磁铁、浮力传递杆、温度传感器，所述浮子内设有浮力传递杆，所述浮力传递杆上端设有连续量液位触发磁铁，所述连续量液位触发磁铁与液位连续量采集传感器接触，所述浮力传递杆内置入温度传感器，所述液位连续量采集传感器、温度传感器经液位温度信号出线口、通信电缆分别与液位连续量变送模块、温度采集量变送模块相连，所述浮力传递杆、液位连续量采集传感器置于管式液位计主体内，所述管式液位计主体上部与传感器安装机构相连，所述传感器安装机构与传感器电气盒相连，所述传感器安装机构内设有与管式液位计主体相连通的上下腔均压孔，所述上下腔均压孔上端与压力释放阀相连，所述压力释放阀上端设有压力释放阀闭锁器，所述传感器电气盒内设有压力继电器或压力开关、压力传感器，所述压力继电器或压力开关、压力传感器与信号处理转换集成模块相连，所述压力继电器或压力开关、压力传感器与传感器安装机构、管式液位计主体内气压相连通，压力继电器或压力开关经压力释放阀信号线接口、压力释放阀信号电缆、压力释放阀电气信号航空插头与压力释放阀相连，所述液位连续量变送模块、温度采集量变送模块与信号处理转换集成模块相连，所述信号处理转换集成模块上的rs485通讯线和继电器输出接点与接线端子相连。

进一步地，所述温度传感器与温度采集量变送模块上的温度传感器输入点、温度补偿点相连，所述液位连续量采集传感器与液位连续量变送模块上的gnd、vdd、s端子相连；所述液位连续量变送模块上的+端子与电源dc24v正极相连，-端子与信号处理转换集成模块上的a0+相连，a0-与dc24v负极相连；温度采集量变送模块上的+端子与电源dc24v正极相连，-端子与信号处理转换集成模块上的a1+相连，其中a1-与dc24v负极相连。

进一步地，所述管式液位计主体下部设有液位计法兰，所述浮子端部设有限位开口销。

进一步地，所述管式液位计主体上设有液位计玻璃观察视窗。

进一步地，所述管式液位计主体与传感器安装机构经快装卡箍相连。

进一步地，所述液位连续量变送模块、温度采集量变送模块与信号处理转换集成模块设置于信号通信箱内，所述信号通信箱内还设有接线端子、双出线口。

进一步地，所述信号通信箱上设有通信箱呼吸孔。

进一步地，所述信号通信箱外部设有通信箱安装孔，所述信号通信箱与信号通信箱的箱盖经四角处的通信箱上盖紧固孔固定相连。

进一步地，所述压力释放阀为带电气信号的压力释放阀。

进一步地，所述液位连续量采集传感器外部设有液位显示红蓝浮漂。

本发明的优点与效果为：1、设备运行时的温度、压力和液位可输出4~20ma模拟量信号和485协议通信信号，进而监控设备的运行状态。2、可进一步加强对设备提前主动预测、预警能力，精准故障研判，提高运检工作效率。

附图说明

图1为本发明油浸式电力变压器在线监测装置结构示意图；

图2为图1的c-c剖视图；

图3为本发明油浸式电力变压器在线监测装置侧视图；

图4为本发明油浸式电力变压器在线监测装置立体图。

图中部件：1、信号通信箱；2、压力释放阀闭锁器；3、压力释放阀；4、传感器安装机构；5、传感器电气盒；6、快装卡箍；7、信号出口；8、压力释放阀信号线接口；9、液位计玻璃观察视窗；10、管式液位计主体；11、液位计法兰；12、浮子；13、限位开口销；14、通信电缆；15、压力释放阀信号电缆；16、压力释放阀电气信号航空插头；17、通信箱安装孔；18、通信箱上盖紧固孔；19、液位连续量变送模块；20、温度采集量变送模块；21、信号处理转换集成模块；22、通信箱呼吸孔；23、接线端子；24、双出线口；25、液位温度信号出线口；26、压力继电器或压力开关；27、压力传感器；28、上下腔均压孔；29、液位连续量采集传感器；30、液位显示红蓝浮漂；31、连续量液位触发磁铁；32、浮力传递杆；33、温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步解释。

一种油浸式电力变压器在线监测装置，包括压力释放阀闭锁器2、压力释放阀3、传感器安装机构4、传感器电气盒5、信号出口7、压力释放阀信号线接口8、管式液位计主体10、浮子12、通信电缆14、压力释放阀信号电缆15、压力释放阀电气信号航空插头16、液位连续量变送模块19、温度采集量变送模块20、信号处理转换集成模块21、液位温度信号出线口25、压力继电器或压力开关26、压力传感器27、上下腔均压孔28、液位连续量采集传感器29、连续量液位触发磁铁31、浮力传递杆32、温度传感器33，所述浮子12内设有浮力传递杆32，所述浮力传递杆32上端设有连续量液位触发磁铁31，所述连续量液位触发磁铁31与液位连续量采集传感器29接触，所述浮力传递杆32内置入温度传感器33，所述液位连续量采集传感器29、温度传感器33经液位温度信号出线口25、通信电缆14分别与液位连续量变送模块19、温度采集量变送模块20相连，所述浮力传递杆32、液位连续量采集传感器29置于管式液位计主体10内，所述管式液位计主体10上部与传感器安装机构4相连，所述传感器安装机构4与传感器电气盒5相连，所述传感器安装机构4内设有与管式液位计主体10相连通的上下腔均压孔28，所述上下腔均压孔28上端与压力释放阀3相连，所述压力释放阀3上端设有压力释放阀闭锁器2，所述压力释放阀闭锁器2、压力释放阀3均为现有产品。所述传感器电气盒5内设有压力继电器或压力开关26、压力传感器27，所述压力继电器或压力开关26、压力传感器27与信号处理转换集成模块21相连，所述压力继电器或压力开关26、压力传感器27与传感器安装机构4、管式液位计主体10内气压相连通，压力继电器或压力开关26经压力释放阀信号线接口8、压力释放阀信号电缆15、压力释放阀电气信号航空插头16与压力释放阀3相连，所述液位连续量变送模块19、温度采集量变送模块20与信号处理转换集成模块21相连，所述信号处理转换集成模块21上的rs485通讯线和继电器输出接点与接线端子23相连。

所述温度传感器33与温度采集量变送模块20上的温度传感器输入点、温度补偿点相连，所述液位连续量采集传感器29与液位连续量变送模块19上的gnd、vdd、s端子相连；所述液位连续量变送模块19上的+端子与电源dc24v正极相连，-端子与信号处理转换集成模块21上的a0+相连，a0-与dc24v负极相连；温度采集量变送模块20上的+端子与电源dc24v正极相连，-端子与信号处理转换集成模块21上的a1+相连，其中a1-与dc24v负极相连。

所述管式液位计主体10下部设有液位计法兰11，所述浮子12端部设有限位开口销13。

所述管式液位计主体10上设有液位计玻璃观察视窗9。

所述管式液位计主体10与传感器安装机构4经快装卡箍6相连。

所述液位连续量变送模块19、温度采集量变送模块20与信号处理转换集成模块21设置于信号通信箱1内，所述信号通信箱1内还设有接线端子23、双出线口24。

所述信号通信箱1上设有通信箱呼吸孔22。

所述信号通信箱1外部设有通信箱安装孔17，所述信号通信箱1与信号通信箱1的箱盖经四角处的通信箱上盖紧固孔18固定相连。

所述压力释放阀3为带电气信号的压力释放阀。

所述液位连续量采集传感器29外部设有液位显示红蓝浮漂30。

本发明是一种油浸式电力变压器在线监测装置，是将液位、压力、温度的连续变化量通过rs485传输给上位机的在线监测装置，包括液位探测传感器（由液面变化使浮子随液面上下浮动从而带动固定在浮力传递杆上端的环形磁铁上下运动，环形磁铁内环套在液位传感器的保护罩上，当环形磁铁的位置发生位移时，液位传感器可将位置变化信号转换为电阻的变化量）、温度传感器pt100、可直接输出4~20ma的压力（气体压力或液体压力）传感器、可输出指定压力值的压力继电器，上述的三种传感器和压力继电器集中布置在传感器安装机构中，传感器安装机构上固定有传感器电气盒，用于布置传感器电气出线端子；传感器电气盒上有2个波纹防水接头，一个用于保护与信号通信箱之间的电缆防水，另一个是用于保护与带电气信号的压力释放阀电缆防水。液位信号转换模块（将液面的位置信号转换成4~20ma输出）；温度信号转换模块（用pt100温度传感器探测到的电阻值变化信号转换成4~20ma输出）；4~20ma模量转rs485转换模块（此模块可将输入的4路4~20ma转换成rs485信号，有4路可控的ac250v5a继电器独立常开接点）；上述的液位信号转换模块、温度信号转换模块、4~20ma模量转rs485转换模块集中布置在信号通信箱中，在装置的顶端配有带电气输出接点的压力释放阀，此电气输出功能为：在压力释放阀（ysf9-35/25（s）kjthb）开启后，压力释放阀内部的无源微动开关接点可发生常开点闭合的转换。

一种油浸式电力变压器在线监测装置是由智能化信号通信箱压力释放阀传感器安装机构传感器电气盒管式液位计主体压力传感器液位连续量传感器温度传感器等主要部件构成。并由快装卡箍将液位计主体与传感器安装机构连接，由液位计法兰11将多功能在线监测装置与变压器油箱联通。液位连续量变送模块9为sbwz-res，input：0~400ω，output：4~20ma；温度采集量变送模块20为sbwz-pt100，input：pt100，output：4~20ma；信号处理转换集成模块21为rd8033-a，4路继电器常开2触点输出ac250v5a接点容量，4路模拟量4~20ma输入，rs485接口，modbus-rtu通信协议，dc24v供电。温度传感器33上引出的2根线与温度采集量变送模块20上的温度传感器输入点、温度补偿点相连，液位连续量采集传感器29上引出的3根黑线、红线、黄线分别于与液位连续量变送模块19上的gnd、vdd、s端子相连；液位连续量变送模块19上的+端子与电源dc24v正极相连，-端子与信号处理转换集成模块21上的a0+相连（其中a0-与dc24v负极相连）；温度采集量变送模块20上的+端子与电源dc24v正极相连，-端子与信号处理转换集成模块21上的a1+相连（其中a1-与dc24v负极相连）。

变压器多功能智能在线监测装置功能实现原理如下：一、压力：变压器运行时，油箱内部压力产生变化，压力通过上下腔均压孔传导。压力传感器将实时感应及传出油箱内部压力值，通过通信电缆将信号传输至信号通信。当油箱内部压力持续上升并达到预置整定值时，压力开关输出预警信号并通过通信电缆将信号传输至信号通信箱。当油箱内部压力上升极限值时，压力释放阀自动开启泄压并发出切除电源的开关量信号防止油箱破裂。二、温度：在浮力传递杆内置入温度传感器pt100，并深入油箱内部100mm以上采集变压器运行时油箱内部的温度变化值，并通过通信电缆将信号传输至信号通信箱内温度采集处理模块，实现对油箱内部温度的实时监测及数据采集。变压器运行时油箱渗漏或油被气化导致油位下降危及运行安全时，在浮力传递杆放置液位连续量传感器浮力传递杆上套装浮子及连续量液位触发机构。当液位上下浮动变化时，浮子随之浮动，带动并触发液位采集信号，并通过通信电缆将信号传输至信号通信箱，将信号输入液位连续量集成模块，可实现对油箱液位实时监控。

以上所述三种（压力、温度、液位）信号（连续量模拟信号）通过通信电缆将信号传输至信号通信箱，通过信号处理转化集成模块把信号转换成485通信协议信号。实时上传变压器运行时的状态、数据至上位机，有效加强对变压器运行状态监测，提升设备运行安全。

在结构上，油浸式电力变压器在线监测装置进行进一步优化，采用快装卡箍传感安装机构和传感电气盒可360°旋转，便于方向调整及快速安装。在信号通信箱上安装呼吸孔能迅速降低箱内温度，提高元器件寿命。