一种有载分接开关油室压力监测装置及方法与流程

本发明属于变电设备状态监测技术领域，尤其涉及一种有载分接开关油室压力监测装置及方法。

背景技术：

为满足用户对电能质量的要求，运行中的电力变压器需要通过调整有载分接开关的档位对电压进行调整，有载分接开关动作次数的增多，会引起紧固件松动、弹簧动能不足、触头磨损、切换电流异常等问题，造成有载分接开关油室中绝缘油产生超过正常运行的能量和特征气体，进而导致有载分接开关油室压力的改变。由于变压器体积巨大，有载分接开关油室顶盖在变压器器身上盖方向，变压器器身上盖远远高于运维人员视线，运维人员在地面巡视的时候，几乎无法获得有载分接开关油室压力值。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种有载分接开关油室压力监测装置及方法。其目的是为了使运维人员通过在地面巡视，利用智能终端和电子标签读取有载分接开关油室压力实时值和历史值，及时发现有载分接开关存在的隐患，制定停电和检修策略，减少有载分接开关故障的发生的发明目的。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案如下：

一种有载分接开关油室压力监测装置，包括：有载分接开关油室和有载分接开关储油柜，其特征是：还包括智能终端，所述有载分接开关油室通过第一连管和第二连管与有载分接开关储油柜相连接，所述第一连管和第二连管中间连接的t型管路上连接有阀门，阀门的一端的法兰上连接有压力传感器电子标签螺栓。

进一步的，所述有载分接开关油室的预留法兰一端通过法兰与第一连管相连接；第二连管的另一端与有载分接开关储油柜的预留法兰相连接；所述第一连管上还通过法兰与t型管路相连接，t型管路的第三端通过法兰与阀门相连接，阀门的另一端通过法兰与压力传感器电子标签螺栓相连接。

进一步的，所述压力传感器电子标签螺栓包括：金属极板，金属膨胀器，弹簧，螺栓螺纹，螺栓螺帽和电子标签；所述金属极板通过双面胶粘贴在金属膨胀器的顶端平面上，金属膨胀器底端连接在螺栓螺帽的一侧；所述弹簧通过双面胶将其上端粘贴固定在金属极板下部，弹簧的下端粘贴在电子标签的上部；所述金属标签连接在螺栓螺帽的一侧。

进一步的，所述电子标签的形状为圆片状，剖面为梯形；所述电子标签包括：金属层、树脂层、缓冲层、电路层和防护层；所述金属层和树脂层通过浇注方式连接；所述缓冲层、电路层和防护层依次通过热熔胶粘贴在一起。

进一步的，所述金属层选择304不锈钢材料；树脂层选择涤纶树脂材料；缓冲层选择泡棉材质；电路层选择printedcircuitboard印制电路板；防护层选择涤纶树脂材料。

进一步的，所述金属层的结构或形状为圆片状，剖面为梯形；

所述树脂层、缓冲层、电路层和防护层的形状为圆片状，剖面为梯形；

所述金属层、树脂层与三层通过热熔胶黏贴在一起。

进一步的，所述电路层包括：超高频射频天线、超高频可自动调整可匹配芯片和电池；所述超高频射频天线与超高频可自动调整可匹配芯片相连接，超高频可自动调整可匹配芯片与电池相连接；所述超高频可自动调整可匹配芯片能够存储身份标识。

一种有载分接开关油室压力监测方法，包括以下步骤：

步骤1：将压力传感器电子标签螺栓的身份标识信息和阻抗值与压力值的解析程序分别写入超高频可自动调整可匹配芯片和智能终端中；

步骤2：启动智能终端7，读取压力传感器电子标签螺栓的信息；

步骤3：当超高频可自动调整可匹配芯片的身份标识与智能终端的身份标识一致时，超高频可自动调整可匹配芯片的压力值通过超高频射频天线将阻抗值返回到智能终端；

步骤4：智能终端解析出有载分接开关油室的压力值供参考。

进一步的，所述步骤1，是在压力传感器电子标签螺栓安装前，通过智能终端将压力传感器电子标签螺栓的唯一的身份标识写入压力传感器电子标签螺栓的超高频可自动调整可匹配芯片中，所述超高频可自动调整可匹配芯片具有存储身份标识功能；智能终端被预先写入压力传感器电子标签螺栓的阻抗值与压力值的解析程序。

所述步骤2，是在运维人员巡视到变压器有载分接开关附近时，通过智能终端发射能量，当压力传感器电子标签螺栓接收到能量时被启用；

所述步骤3，是当压力传感器电子标签螺栓读取到超高频可自动调整可匹配芯片在安装前写入的身份标识与智能终端7搜索的身份标识的一致时，超高频可自动调整可匹配芯片的压力值通过超高频射频天线将阻抗值返回到智能终端；

所述步骤4，是由智能终端通过预先写入的阻抗值与压力值的对应关系，解析出有载分接开关油室的压力值，从智能终端上读取有载分接开关油室的压力值，以便进行检修决策制定。

进一步的，当所述有载分接开关油室的油压发生变化时，金属膨胀器随着油压的变化而受到压缩或者膨胀，金属极板相对超高频射频天线的位置也随之变化，超高频射频天线的阻抗值也随之变化，引起其与超高频可自动调整可匹配芯片之间的阻抗匹配不平衡，导致超高频可自动调整可匹配芯片自动调节其阻抗值，直至与超高频射频天线的阻抗值匹配平衡；

当有载分接开关油室的油压变化时，金属极板相对超高频射频天线的位置的发生变化，超高频可自动调整可匹配芯片匹配的阻抗值不同，每一个超高频可自动调整可匹配芯片的阻抗值对应唯一一个有载分接开关油室的压力值；根据给定的超高频可自动调整可匹配芯片的阻抗值与压力值对应的曲线图，通过智能终端读取有载分接开关油室的压力值；

所述高频射频天线接收智能终端发射的信号，并传递给超高频可自动调整可匹配芯片；高频射频天线根据智能终端的指令，将超高频可自动调整可匹配芯片内的信息发射出去，智能终端接收高频射频天线发射的信号，解析出超高频可自动调整可匹配芯片阻抗值对应的压力值，即有载分接开关油室的压力值。

本发明具有以下有益效果及优点：

本发明有载分接开关油室压力监测装置具有结构简单，便于操作的特点。该装置能够方便运维人员在地面巡视过程中读取有载分接开关油室压力值，通过智能终端和电子标签读取压力值，并存储历史压力值，运维人员通过压力绝对值及压力值变化率来制定有载分接开关检修策略，可以使运维人员及时发现有载分接开关的隐患，使运维的安全性得到显著的提高。同时，本发明还能有效降低有载分接开关的故障率，使工作效率得到显著的提高。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明装置的组成结构示意图；

图2是本发明中压力传感器电子标签螺栓的结构示意图；

图3是本发明中电子标签的结构示意图；

图4是本发明中电子标签电路层的正面剖视图。

图中：有载分接开关油室1，第一连管2，t型管路3，阀门4，压力传感器电子标签螺栓5，有载分接开关储油柜6，智能终端7，第二连管8，金属极板51，金属膨胀器52，弹簧53，螺栓螺纹54，螺栓螺帽55，电子标签56，金属层561，树脂层562，缓冲层563，电路层564，防护层565，超高频射频天线5641，超高频可自动调整可匹配芯片5642，电池5643。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面将结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1-图4描述本发明一些实施例的技术方案。

实施例1

本发明是一种有载分接开关油室压力监测装置，如图1所示，图1是本发明装置的组成结构示意图。

本发明装置主要包括：有载分接开关油室1，第一连管2，t型管路3，阀门4，压力传感器电子标签螺栓5，有载分接开关储油柜6，智能终端7和第二连管8。

其中，所述有载分接开关油室1、第一连管2、t型管路3、阀门4、有载分接开关储油柜6，智能终端7和第二连管8均为市售的产品。所述第一连管2用于连接有载分接开关油室与储油柜，在连管2的一端通过法兰与有载分接开关油室1的预留法兰相连接，第一连管2的另一端通过法兰与t型管路3相连接，t型管路的第二端通过法兰经第二连管8与有载分接开关储油柜6的预留法兰相连接，t型管路3的第三端通过法兰与阀门4相连接，阀门4的另一端通过法兰与压力传感器电子标签螺栓5相连接。

所述智能终端7为市售产品，需要对其程序进行二次开发，写入压力传感器电子标签螺栓的阻抗值与压力值的解析程序，用于读取和写入压力传感器电子标签螺栓的身份标识信息和解析有载分接开关油室的压力值。

如图2所示，图2是本发明中压力传感器电子标签螺栓的结构示意图。本发明中压力传感器电子标签螺栓5包括：金属极板51，金属膨胀器52，弹簧53，螺栓螺纹54，螺栓螺帽55和电子标签56。

其中，所述金属极板51、金属膨胀器52、弹簧53、螺栓螺纹54和螺栓螺帽55均为市售的产品。所述金属极板51通过双面胶粘贴在金属膨胀器52的顶端平面上，金属膨胀器52底端焊接在螺栓螺帽55的一侧；所述螺栓螺帽55上设有螺栓螺纹54，螺栓螺纹54通过螺栓拧紧的方式用于将压力传感器电子标签螺栓5固定在阀门4一端的法兰上，该螺栓螺纹54为螺栓螺帽55通过加工获得；所述弹簧53通过双面胶将其上端粘贴固定在金属极板51下部的平面上，弹簧53通过粘贴方式将其下端粘贴在电子标签56的上部平面上；所述金属标签56通过焊接与螺栓螺帽55的一侧相连接。

如图3所示，图3是本发明中电子标签的结构示意图。本发明中电子标签56的形状为圆片状，剖面为梯形；

所述电子标签56主要包括：金属层561、树脂层562、缓冲层563、电路层564和防护层565。所述金属层561和树脂层562通过浇注方式连接；所述缓冲层563、电路层564和防护层565依次通过热熔胶粘贴在一起。所述金属层561选择304不锈钢材料，树脂层562选择涤纶树脂材料，缓冲层563选择泡棉材质，电路层564选择printedcircuitboard，防护层565选择涤纶树脂材料。

所述printedcircuitboard为印制电路板，为现有市售产品。

所述金属层561的结构或形状为圆片状，剖面为梯形；

所述树脂层562、缓冲层563、电路层564和防护层565的形状为圆片状，剖面为梯形；

所述金属层561、树脂层562与缓冲层563、电路层564和防护层565三层通过热熔胶黏贴在一起。

如图4所示，图4是本发明中电子标签电路层的正面剖视图。本发明中电子标签的电路层564包括：超高频射频天线5641，超高频可自动调整可匹配芯片5642和电池5643，均为市售的产品。

所述超高频可自动调整可匹配芯片5642具有存储身份标识功能。

所述超高频射频天线5641与超高频可自动调整可匹配芯片5642通过焊接相连接，超高频可自动调整可匹配芯片5642与电池5643通过焊接相连接。

当有载分接开关油室1的油压发生变化时，金属膨胀器52随着油压的变化而受到压缩或者膨胀，金属极板51相对超高频射频天线5641的位置也随之变化，超高频射频天线5641的阻抗值也随之变化，引起其与超高频可自动调整可匹配芯片5642之间的阻抗匹配不平衡，导致超高频可自动调整可匹配芯片5642自动调节其阻抗值，直至与超高频射频天线5641的阻抗值匹配平衡。有载分接开关油室1的油压变化时，金属极板51相对超高频射频天线5641的位置的发生变化，超高频可自动调整可匹配芯片5642匹配的阻抗值不同，每一个超高频可自动调整可匹配芯片5642的阻抗值对应唯一一个有载分接开关油室1的压力值。根据给定的超高频可自动调整可匹配芯片5642的阻抗值与压力值对应的曲线图，可通过智能终端7读取有载分接开关油室1的压力值。

以上所述的高频射频天线5641接收智能终端7发射的信号，并传递给超高频可自动调整可匹配芯片5642；高频射频天线5641根据智能终端7的指令，将超高频可自动调整可匹配芯片5642内的信息发射出去，智能终端7接收高频射频天线5641发射的信号，解析出超高频可自动调整可匹配芯片5642阻抗值对应的压力值也就是有载分接开关油室1的压力值。

实施例2

本发明又提供了一种实施例，一种有载分接开关油室压力监测方法，包括以下步骤：

步骤1：将压力传感器电子标签螺栓的身份标识信息和阻抗值与压力值的解析程序分别写入超高频可自动调整可匹配芯片和智能终端7中。

压力传感器电子标签螺栓5安装前，通过智能终端7将压力传感器电子标签螺栓5的唯一的身份标识写入压力传感器电子标签螺栓5的超高频可自动调整可匹配芯片5642中，所述超高频可自动调整可匹配芯片5642具有存储身份标识功能。智能终端7被预先写入压力传感器电子标签螺栓5的阻抗值与压力值的解析程序。

步骤2：启动智能终端7，读取压力传感器电子标签螺栓的信息。

运维人员巡视时，随身携带智能终端7，当巡视到变压器有载分接开关附近时，启动智能终端7，智能终端7发射能量，压力传感器电子标签螺栓5接收到能量时，开始向智能终端7传递信息。

步骤3：当超高频可自动调整可匹配芯片的身份标识与智能终端的身份标识一致时，超高频可自动调整可匹配芯片的压力值通过超高频射频天线将阻抗值返回到智能终端7。

当压力传感器电子标签螺栓5读取到超高频可自动调整可匹配芯片5642在安装前写入的身份标识与智能终端7搜索的身份标识的一致时，超高频可自动调整可匹配芯片5642的压力值通过超高频射频天线5641将阻抗值返回到智能终端7。

步骤4：智能终端解析出有载分接开关油室的压力值供运维人员参考。

智能终端7通过预先写入的阻抗值与压力值的对应关系，解析出有载分接开关油室1的压力值。运维人员可从智能终端7上读取有载分接开关油室1的压力值，进行检修决策制定。

在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“连接”、“固定”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。