浸式电力变压器冷却设备智能控制装置及寿命评估方法与流程

本发明涉及变压器相关技术领域，具体是浸式电力变压器冷却设备智能控制装置及寿命评估方法。

背景技术：

油浸式电力变压器作为电力系统中的核心电气设备，其运行的安全可靠性直接影响着电网的安全。油浸式电力变压器在运行状态下时刻承受着高电压、大电流的作用，而且在特殊情况下存在过负荷运行的风险，一旦发生故障，会导致供电片区发生停电的可能，严重影响居民用电需求。

虽然变压器定期检修能够在一定程度上预防劣化或缺陷问题所导致的故障事故及事件的发生，但是很难发现潜在性、隐蔽性极强的缺陷等。因此，在变压器运行过程中，对运行状态进行实时的监测分析，能够有效克服定期检修造成的过修和失修的问题，能够防范油浸式电力变压器设备劣化或缺陷问题的扩大化和严重化，是今后设备检修发展的趋势。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供浸式电力变压器冷却设备智能控制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

浸式电力变压器冷却设备智能控制装置，所述浸式电力变压器冷却设备智能控制装置包括油箱及置于所述油箱内的绝缘油，所述油箱的内侧还安装有拉板，所述拉板通过安装在所述油箱内的上夹件及下夹件固定，且所述拉板的两侧分别设置有绕组组件及温度传感器组；

所述绕组组件及所述温度传感器组与安装在所述油箱上的转接器连接，所述转接器通过电缆一连接有端子箱，所述端子箱通过电缆二与安装在风冷控制柜上的冷却设备智能控制系统连接；

所述油箱内还设置有铁心。

所述绕组组件包括安装在所述拉板一侧并依次设置的高压绕组、中压绕组及低压绕组。

所述温度传感器组包括低压绕组温度传感器、中压绕组温度传感器和高压绕组温度传感器，且所述低压绕组温度传感器、中压绕组温度传感器和高压绕组温度传感器测温端分别安装于高压绕组、中压绕组及低压绕组的绕组上端两饼之间，另一端与所述转接器连接。

所述温度传感器组还包括均与所述转接器连接拉板温度传感器和夹件温度传感器，所述拉板温度传感器安装在所述拉板上端，所述夹件温度传感器的测温端安装于所述下夹件绕组主通道的下端部。

所述浸式电力变压器冷却设备智能控制装置还包括与所述冷却设备智能控制系统连接的环温传感器和电流互感器，所述环温传感器和电流互感器分别用于将检测的环境温度和负荷电流数据实时传输给冷却设备智能控制系统。

浸式电力变压器冷却设备寿命评估方法，包括以下步骤：

放置光纤传感器、热电阻、热电偶到变压器绕组、油顶层、夹件、拉板；

采集变压器各温度传感器的实测数据、环境温度以及负荷电流数据；

基于负荷电流数据以及实测的温度数据，智能评估油浸式电力变压器的冷却模式；

基于该油浸式电力变压器的历史温度数据评估其理论剩余使用寿命。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：设置的温度传感器组进行多部位测温，并将测得的温度信号通过电缆一输送到端子箱，再通过电缆二将温度数据信号传输给冷却设备智能控制系统，实现智能测温；

通过采集变压器一次或者二次侧的电流信号，当判断变压器的负荷率达到限定值后，根据实测温度数据，逐步启动油浸式变压器的风扇、油泵等设备；

通过采集变压器一次或者二次侧的电流信号，当判断变压器运行在过负载状态下，根据实测温度数据，实时评估油浸式电力变压器的过负载运行能力；

通过测量变压器的油中氧气含量、水分含量以及绕组温度历史数据进行变压器寿命评估测算。

附图说明

图1是本发明的温度传感器安装示意图；

图2是本发明变压器寿命评估方法流程图。

图中：1-油箱、2-绝缘油、3-铁心、4-上夹件、5-高压绕组、6-中压绕组、7-低压绕组、8-拉板、9-拉板温度传感器、10-低压绕组温度传感器、11-中压绕组温度传感器、12-高压绕组温度传感器、13-油面温度传感器、14-转接器、15-电缆一、16-端子箱、17-夹件温度传感器、18-下夹件、19-电缆二、20-环温传感器、21-电流互感器、22-冷却设备智能控制系统、23-风冷控制柜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，本发明实施例中，浸式电力变压器冷却设备智能控制装置，所述浸式电力变压器冷却设备智能控制装置包括油箱1及置于所述油箱1内的绝缘油2，所述油箱1的内侧还安装有拉板8，所述拉板8通过安装在所述油箱1内的上夹件4及下夹件18固定，且所述拉板8的两侧分别设置有绕组组件及温度传感器组；

所述绕组组件及所述温度传感器组与安装在所述油箱1上的转接器14连接，所述转接器14通过电缆一15连接有端子箱16，所述端子箱16通过电缆二19与安装在风冷控制柜23上的冷却设备智能控制系统22连接；

所述油箱1内还设置有铁心3。

在本发明实施例中，设置的温度传感器组进行多部位测温，并将测得的温度信号通过电缆一15输送到端子箱16，再通过电缆二19将温度数据信号传输给冷却设备智能控制系统22，实现智能测温。

作为本发明的又一实施利，所述绕组组件包括安装在所述拉板8一侧并依次设置的高压绕组5、中压绕组6及低压绕组7，所述温度传感器组包括低压绕组温度传感器10、中压绕组温度传感器11和高压绕组温度传感器12，且所述低压绕组温度传感器10、中压绕组温度传感器11和高压绕组温度传感器12测温端分别安装于高压绕组5、中压绕组6及低压绕组7的绕组上端两饼之间，另一端与所述转接器14连接。

作为本发明的又一实施例，所述温度传感器组还包括均与所述转接器14连接拉板温度传感器9和夹件温度传感器17，所述拉板温度传感器9安装在所述拉板8上端，所述夹件温度传感器17的测温端安装于所述下夹件18绕组主通道的下端部。

设置的拉板温度传感器9用于测量采集拉板8的温度数据，设置的夹件温度传感器17用于测量采集夹件温度数据，其中，拉板温度传感器9及夹件温度传感器17及上述提到的低压绕组温度传感器10、中压绕组温度传感器11和高压绕组温度传感器12为光纤温度传感器、热电偶温度传感器或者热电阻温度传感器中的一种或两种及以上的组合。

所述浸式电力变压器冷却设备智能控制装置还包括与所述冷却设备智能控制系统22连接的环温传感器20和电流互感器21，所述环温传感器20和电流互感器21分别用于将检测的环境温度和负荷电流数据实时传输给冷却设备智能控制系统22。

在本发明实施例中，环温传感器20和电流互感器21分别将环境温度和负荷电流数据实时传输给冷却设备智能控制系统22，冷却设备智能控制系统22通过对采集到的变压器温度数据、环境温度和负荷电流数据进行分析处理，将指令信号传输给风冷控制柜23，当判断变压器的负荷率达到限定值后，根据上述测地的实测温度数据，逐步启动油浸式变压器的风扇、油泵等设备。

请参阅图2，浸式电力变压器冷却设备寿命评估方法，包括以下步骤：

放置光纤传感器、热电阻、热电偶到变压器绕组、油顶层、夹件、拉板；

采集变压器各温度传感器的实测数据、环境温度以及负荷电流数据；

基于负荷电流数据以及实测的温度数据，智能评估油浸式电力变压器的冷却模式；

基于该油浸式电力变压器的历史温度数据评估其理论剩余使用寿命。

上述实现温度数据测量包括：

将低压绕组温度传感器10、中压绕组温度传感器11和高压绕组温度传感器12测温端分别安装于高压绕组5、中压绕组6及低压绕组7的绕组上端两饼之间，采集高压绕组5、中压绕组6及低压绕组7热点温度数据；

将油面温度传感器13布置于油浸式电力变压器散热片的出油口附近，测量采集油顶温度数据；

将夹件温度传感器17布置于油浸式电力变压器铁心下夹件绕组主通道的下端部，测量采集夹件结构件温度数据；

将拉板温度传感器9布置于油浸式电力变压器铁心b相拉板，测量采集夹件结构件温度数据；

将环温传感器20布置于油浸式电力变压器附近，测量环境温度；

其中，需要说明的是，上述提到的油浸式电力变压器的冷却设备智能控制系统22，采集变压器一次或者二次侧的电流信号，当判断变压器的负荷率达到限定值后，根据上述测得的实测温度数据，逐步启动油浸式变压器的风扇、油泵等设备。

常规油浸式电力变压器采取的冷却方式大多采用onan(油浸自冷)/onaf(油浸风冷)，通常控制方式采用在70％负荷以下采用onan冷却方式，超过70％负荷时，采用onaf冷却方式，该运行方式没有考虑环境温度的变化影响，运行不经济。本发明采用的冷却方式根据实际变压器运行下通过温度传感器采集到的变压器内部绕组热点温升和油面温升数据，通过对比设定的阈值来判断是否进行风冷控制。风机的控制方式可分为3种，第，所有风机均不运行工作；第二种，50％风机运行工作；第三种，100％风机运行工作。

还需要说明的是，该油浸式电力变压器的冷却设备智能控制系统22，采集变压器一次或者二次侧的电流信号，当判断变压器运行在过负载状态下，根据上述测得的实测温度数据，实时评估油浸式电力变压器的过负载运行能力。

其中，还需要说明的是，该油浸式电力变压器剩余寿命评估的方法，是基于该台变压器的油中氧气含量、水分含量以及绕组温度历史数据进行评估测算的方法。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。