一种智能自动补油装置及方法与流程

1.本发明涉及变电站技术领域，具体涉及一种智能自动补油装置及方法,用于变电站的主变压器或高压电抗器的补油。


背景技术：

2.当变压器油的体积随着油的温度膨胀或减小时，油枕起着调节油量，保证变压器油箱内经常充满油的作用。若没有油枕，油箱内的油面波动就会带来以下不利因素：一是油面降低时露出铁芯和线圈部分会影响散热和绝缘；二是随着油面波动空气从箱盖缝里排出和吸进，而由于上层油温很高，使油很快地氧化和受潮。油枕的油面比油箱的油面要小，这样，可以减少油和空气的接触面，防止油被过速地氧化和受潮。三是油枕的油在平时几乎不参加油箱内的循环，它的温度要比油箱内的上层油温的低的多，油的氧化过程也慢的多，因此有了油枕，可以防止油的过速氧化。
3.高压电抗器、变压器作为电力系统中应用的大容量充油设备，在冬天极寒天气情况下，容易发生油枕油位低，造成的报警信号。
4.目前补油方式主要为人为通过补油机对其进行补油，当发生告警信号时，维护人员才去现场进行补油操作，无法进行及时补油，维护工作量大。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术存在的问题，本发明提供一种智能自动补油装置及方法，能够解决设备因为油枕油位低上报警信号，解决目前人为补油的现状。
6.本发明的技术方案是：
7.一种智能自动补油装置，包括：
8.补油装置、自动控制盘和电源；
9.所述补油装置上设置出油口，所述出油口连接出油管路，所述出油管路上设置油泵，所述出油管路的输出端连接油枕，所述油枕与设备主体连接，所述出油管路上设置流量计；
10.所述补油装置内部设置用于监测补油装置内油位信息的第一位置传感器，所述油枕内部设置用于检测油枕内部的油位信息的第二位置传感器；
11.所述出油管路上设置单向阀，所述单向阀的流通方向为补油装置向油枕方向导通，自油枕到补油装置方向截止；
12.所述流量计、第一位置传感器和第二位置传感器的输出端连接自动控制盘；所述电源与自动控制盘连接，所述自动控制盘的输出端连接油泵；所述自动控制盘通过人机接口与变电站的监控室通讯。
13.作为本发明的进一步技术方案为，所述出油管路设置三条，包括第一出油管路、第二出油管路和第三出油管路，其中第一出油管路上设置第一油泵，所述第二出油管路上设置第二油泵，所述第三出油管路上设置第三油泵；所述第一出油管路、第二出油管路和第三
出油管路的输出端连接油枕；所述第一出油管路、第二出油管路、第三出油管路上分别设置第一流量计、第二流量计和第三流量计；所述第一出油管路、第二出油管路、第三出油管路上设置第一单向阀、第一单向阀、第一单向阀。
14.作为本发明的进一步技术方案为，所述自动控制盘上设置自动、远方、手动三种控制模式。
15.进一步地，所述设备本体为变压器或电抗器。
16.作为本发明的进一步技术方案为，所述补油装置上的出油口处设置自动/手动控制切换阀；
17.作为本发明的进一步技术方案为，所述第一位置传感器和第二位置传感器上设置bx7系列滑线变阻器。
18.本发明还包括一种智能自动补油方法，包含以下步骤：
19.设置在油枕内的第一位置传感器对油枕内的油位进行检测，设置在自动补油装置内的第二位置传感器对自动补油装置内的油位进行检测；
20.第一位置传感器检测到油枕内的油位低于注油设定值时启动油泵通过出油管路对油枕进行注油；
21.通过设置的流量计对补油量进行检测，当补油量达到设定补油设定值时，停止补油；
22.当第二位置传感器检测到自动补油装置内的油位低于油量设定值时报警。
23.进一步地，所述注油设定值为油枕内总容量的20％。
24.进一步地，所述补油设定值为油枕内总容量的10％。
25.本发明的有益效果为：
26.1、本发明用于为设备油枕进行自动补油，设备本体为变压器或电抗器，出油管路有三个；每个出油管路分别接入设备油枕a、b、c三相且与油枕导通；出油管路的末端连接至油枕注油口与油箱导通；
27.2、为了方便操作，补油装置上的出油口处设置自动/手动控制切换阀；
28.3、第一位置传感器和第二位置传感器上设置bx7系列滑线变阻器，根据油枕波纹收缩的距离，不同距离下表现不同的电阻值，转换成电信号，传到自动控制盘；
29.4、每个出口都设置了一个单向阀防止油枕油返送向油罐内；
30.5、在出口处分别装设一个流量计，以计算补油的质量，当补油至油枕的10％停止补油，并将油枕油位的信号接入油泵内，当油位低时控制油泵启动进行补油；
31.6、本发明能够实现设备冬季因低油位造成低油位告警而自动进行补油，解决目前因冬季极寒天气下设备油枕油位低，消除隐患。
附图说明
32.图1为本发明提出的一种智能自动补油装置结构图；
33.图2为本发明提出的一种智能自动补油装置控制结构图；
34.图3为本发明提出的一种智能自动补油方法流程图；
35.图中所示：
36.10
‑
补油装置，20
‑
自动控制盘，30
‑
电源，40
‑
出油管路，50
‑
油泵，60
‑
油枕，70
‑
设备
主体，80
‑
流量计，90
‑
单向阀，
37.101
‑
出油口，102
‑
第一位置传感器，
38.401
‑
第一出油管路，402
‑
第二出油管路，403
‑
第三出油管路；
39.501
‑
第一油泵，402
‑
第二出油管路，502
‑
第二油泵，503
‑
第三油泵；
40.801
‑
第一流量计，802
‑
第二流量计，803
‑
第三流量计；
41.901
‑
第一单向阀，902
‑
第一单向阀，903
‑
第一单向阀。
具体实施方式
42.以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
43.参见图1至图3，其中图1为本发明提出的一种智能自动补油装置结构图；
44.图2为本发明提出的一种智能自动补油装置控制结构图；图3为本发明提出的一种智能自动补油方法流程图；
45.如图1至图3所示，一种智能自动补油装置，包括：
46.补油装置10、自动控制盘20和电源30；
47.所述补油装置10上设置出油口101，所述出油口101连接出油管路40，所述出油管路40上设置油泵50，所述出油管路40的输出端连接油枕60，所述油枕60与设备主体70连接，所述出油管路40上设置流量计80；
48.所述补油装置10内部设置用于监测补油装置内油位信息的第一位置传感器102，所述油枕60内部设置用于检测油枕内部的油位信息的第二位置传感器601；
49.所述出油管路40上设置单向阀90，所述单向阀90的流通方向为补油装置向油枕方向导通，自油枕到补油装置方向截止；
50.所述流量计80、第一位置传感器102和第二位置传感器601的输出端连接自动控制盘20；所述电源30与自动控制盘20连接，所述自动控制盘20的输出端连接油泵50；所述自动控制盘20通过人机接口与变电站的监控室通讯。
51.本发明实施例中，设备本体70为变压器或电抗器。由于变压器或电抗器为三相，对应的油枕也设置三个注油口，对应的出油管路40设置三条，包括第一出油管路401、第二出油管路402和第三出油管路403，其中第一出油管路401上设置第一油泵501，所述第二出油管路402上设置第二油泵502，所述第三出油管路403上设置第三油泵503；所述第一出油管路401、第二出油管路402和第三出油管路403的输出端连接油枕60；所述第一出油管路401、第二出油管路402、第三出油管路403上分别设置第一流量计801、第二流量计802和第三流量计803；所述第一出油管路401、第二出油管路402、第三出油管路403上设置第一单向阀901、第一单向阀902、第一单向阀903。
52.本发明用于为设备油枕进行自动补油，设备本体为变压器或电抗器，出油管路有三个；每个出油管路分别接入设备油枕a、b、c三相且与油枕导通；出油管路的末端连接至油枕注油口与油箱导通；补油装置设置有可自动/手动控制切换的手动自动控制阀、流量计、位置传感器；每个出油管路上还设置有单向阀；上述所有手动自动控制阀、单向阀、位置传
感器和油泵均与自动控制盘控制连接，还包含为系统供电的电源。
53.本发明实施例中，自动控制盘20上设置自动、远方、手动三种控制模式。自动控制盘可以进行自动、远方和手动三种控制方式；日常应用中选择自动模式，降低设备维护量；自动模式下，自动控制盘通过位置传感器、回传信号感知设备油枕油位与管路完好情况实现自动补油；远方模式下：自动控制盘通过人机接口由监控室后台远方控制；手动模式下，通过手动自动控制阀的手动模式向油枕内部注油。
54.为了方便操作，补油装置10上的出油口101处设置自动/手动控制切换阀103；
55.本发明实施例中，第一位置传感器102和第二位置传感器601上设置bx7系列滑线变阻器，当油位低于20％则判定该位置油位低。本发明实施例中，位置传感器自带滑动变阻器，根据油枕波纹收缩的距离，不同距离下表现不同的电阻值，转换成电信号，传到自动控制盘；其中，滑动电阻器为bx7系列滑线变阻器。
56.本发明能够实现设备冬季因低油位造成低油位告警而自动进行补油，解决目前因冬季极寒天气下设备油枕油位低，消除隐患。本发明包含于油泵、油罐以及连接管路，自动补油装置的出口设置有三个管路分别对应设备的a、b、c三相；每个出口都设置了一个单向阀防止油枕油返送向油罐内，并且在出口处分别装设一个流量计，以计算补油的质量，当补油至油枕的10％停止补油，并将油枕油位的信号接入油泵内，当油位低时控制油泵启动进行补油。
57.本发明还提供一种智能自动补油方法，包含以下步骤：
58.步骤s1，设置在油枕内的第一位置传感器对油枕内的油位进行检测，设置在自动补油装置内的第二位置传感器对自动补油装置内的油位进行检测；
59.步骤s2，第一位置传感器检测到油枕内的油位低于注油设定值时启动油泵通过出油管路对油枕进行注油；
60.步骤s3，通过设置的流量计对补油量进行检测，当补油量达到设定补油设定值时，停止补油；
61.步骤s4，当第二位置传感器检测到自动补油装置内的油位低于油量设定值时报警。
62.其中，注油设定值为油枕内总容量的20％，补油设定值为油枕内总容量的10％。
63.本发明提供的一种智能自动补油方法，具体实施过程如下：
64.(1)位置传感器感测油位：当位置传感器检测的油位低于20％时即判定低油位；
65.(2)启动对应位置的上出油管进行补油；
66.(3)流量计判定补油量，当补油10％时停止补油；
67.(4)停止补油后，单向阀防止油枕油流向自动补油装置；
68.作为上述自动补油的一种优选实施方式：所述步骤(1)的油位值是通过所述位置传感器获取。
69.本发明实施例中，电源为变电站设备区检修电源箱；自动控制盘设置在变电站主控楼；自动控制盘的通过人机接口与变电站的监控室有线通讯连接。
70.本发明用于高压电抗器、变压器，目前行业内已有高压电抗器、变压器补油装置，可以实现人为补油，但市场上的产品不能实现自动补油，维护工作量大。本发明能够实现设备状态自动感知，将位置传感器布置于油枕内实现自动补油的效果。
71.综上所述，本发明以传感器回路实现设备状态自动感知，将位置传感器布置在油枕内实现自动补油的效果。为防止补油自动控制系统本系统还设置远方自动控制能力，与就地手动控制盘。
72.本发明的自动控制盘将现场所有的信号传输采集在此设备上，实现远方控制。它采用单片机及集成电路技术，能够对自动补油装置进行实时控制，是现场反馈、中心控制等信号对的转换和传输枢纽，实现对补油装置的集中监控。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。
73.以上对本发明进行了详细介绍，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。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。