油浸式变压器或电抗器油位自动调节波动警示系统和方法与流程

本发明属于变压器、电抗器，具体涉及油浸式变压器或电抗器油位自动调节波动警示系统和方法。

背景技术：

1、由于变压器油具有良好且稳定的绝缘、冷却和灭弧性能，在变压器、电抗器产品领域内，油浸式变压器、电抗器仍然占据主导地位，尤其是特高压电力变压器，目前无一例外的采用变压器油作为绝缘介质。

2、油浸式变压器的器身浸在充满变压器油的油箱里。变压器油既是绝缘介质，又是冷却介质，它通过受热后的对流，将铁芯和绕组的热量带到箱壁及冷却装置，再散发到周围空气中。油浸式电力变压器一般需要在油箱顶部设置储油柜，储油柜作为保护装置为变压器因温度变化而导致的油体积变化提供呼吸空间，同时将变压器油与外界隔离，避免变压器油内进入杂质并减缓油品老化。

3、对于电力变压器而言，为了满足产品的正常运行，制造厂会提供油温曲线牌，规定在不同条件下变压器内部的油量。为了保证变压器能够良好、安全运行，需要在变压器油位偏移曲线允许时对变压器进行油量调整，对于高原等温差较大的地区，此类油位调整需求相对频繁，当气温升高或运行负荷大、油温较高时变压器油的体积增大，需要排出适量的变压器油；当气温降低或运行负荷小、油温较低时变压器油的体积减小，需要排出适量的变压器油，这种现象在油量大的产品中表现更为明显。除了常规的油位调整以外，部分运行时间较长的变压器可能会有微小的渗漏现象，由于种种原因可能无法及时退出运行及时修理，也可能导致油位频繁偏低现象，需要多次补油，这种情况在油量较小的产品上表现更为凸出。

4、对应电压等级较高的电力变压器在补油时，对油品的耐压值、色谱值、含气量等有较高的要求，且大型变压器为了避免器身受潮和减少油中气体需要进行真空补油，这为补油工作造成了较大的不便。

5、故，需要解决目前油浸式变压器的变压器油调节不便的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服目前油浸式变压器的变压器油调节不便的问题，提供了油浸式变压器或电抗器油位自动调节波动警示系统和方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、油浸式变压器或电抗器油位自动调节波动警示系统，包括放油模块、补油模块、控制室和储油系统，所述放油模块的一端连接变压器或电抗器的一端，所述变压器或电抗器的另一端与补油模块的一端连接，所述放油模块与变压器或电抗器的连接处位于变压器或电抗器的下部，所述补油模块与变压器或电抗器的连接处位于变压器或电抗器的上部，所述放油模块的另一端和补油模块的另一端分别与储油系统连接；所述放油模块和补油模块分别与变压器或电抗器通讯连接，所述放油模块、补油模块、变压器或电抗器分别与控制室通讯连接；

4、所述放油模块包括放油罐和第二油管路，所述放油罐通过第二油管路与变压器或电抗器连通，所述第二油管路上设置有放油罐控制阀，所述放油罐控制阀分别与变压器或电抗器和控制室通讯连接；

5、所述补油模块包括补油罐、第五油管路、第六油管路和在线监测系统，所述补油罐与变压器或电抗器通过第五油管路连通；所述补油罐通过第六油管路与在线监测系统连通，所述在线监测系统与控制室通讯连接，所述第五油管路上设置有补油罐控制阀，所述补油控制阀分别与变压器或电抗器和控制室通讯连接。

6、进一步地，所述放油模块还包括第一油管路、第三油管路、第四油管路；所述放油罐的外部设置有吸湿器，所述吸湿器与放油罐通过第一油管路连接，所述放油罐通过第三油管路与储油系统连通，所述放油罐通过第四油管路连接放油罐取样阀；

7、所述补油模块还包括气管路、压缩气瓶、第七油管路和第八油管路；所述气管路的一端与补油罐连接，所述气管路的另一端与压缩气瓶连通，所述补油罐通过第七油管路与储油系统连通，所述补油罐通过第八油管路连接补油罐取样阀。

8、进一步地，所述补油罐的内部设置有膨胀节，所述膨胀节中设置正压气体，所述膨胀节的一端与补油罐内部之间为密封腔，所述补油罐的内部盛装有变压器油，所述变压器油在密封腔中放置，所述膨胀节上设置有电接点气压表和压力开关，所述膨胀节与气管路的一端连接，所述气管路上设置气压控制阀，所述气压控制阀与电接点气压表通讯连接，所述电接点气压表与控制室通讯连接，所述压力开关与控制室通讯连接。

9、进一步地，所述放油控制阀的位置在变压器或电抗器的下部，所述第四油管路上设置有放油罐滤油阀门，所述放油罐的内部设置有放油罐液位探头，所述放油罐液位探头与控制室通讯连接。

10、进一步地，所述补油罐控制阀的位置在变压器或电抗器的上部，所述第五油管路上还设置有质量流量计，所述补油罐的内部设置有补油罐液位计，所述补油罐的外部设置补油罐滤油阀门，所述质量流量计分别与补油罐控制阀和控制室通讯连接，所述补油罐液位计与控制室通讯连接。

11、进一步地，所述放油罐控制阀、补油罐控制阀、质量流量计、气压控制阀、在线监测系统、补油罐液位计、电接点气压表、压力开关和放油罐液位探头分别装载有信号触发接点，所述信号触发接点的信号包括电信号、机械信号或光信号；所述信号触发接点的信号的载体包括电线、光纤或机械传动系统。

12、进一步地，所述控制室的内部设置信号控制单元，所述信号控制单元包括信号监测模块、动作控制模块、异常报警或跳闸模块、动作记录模块和远程控制程序，所述控制室的元器件包括继电器、机械系统、光学控制元件和报警器。

13、进一步地，所述储油系统包括储油罐，所述放油模块和补油模块均与储油罐连接，所述储油罐连接滤油机。

14、油浸式变压器或电抗器油位自动调节波动警示方法，利用所述的油浸式变压器或电抗器油位自动调节波动警示系统，包括以下步骤：

15、当变压器或电抗器的油位低于变压器或电抗器的油位预设值时，变压器或电抗器的油位信号传递至补油模块向变压器或电抗器自动补油，当变压器或电抗器的油位高于变压器或电抗器油位预设值时，变压器或电抗器的油位信号传递至放油模块，变压器或电抗器向放油模块放油；

16、放油模块向控制室发送实时监测放油罐的内部变压器油液位信号，当放油罐的内部变压器油液位高于放油罐的内部变压器油液位预设值时，控制室发出排油提示，提示操作人员将放油罐的内部变压器油排油至储油系统；

17、补油模块向控制室发送实时监测补油罐的内部变压器油液位信号，当补油罐的内部变压器油液位低于补油罐的内部变压器油液位预设值时，控制室发出加油警示，警示操作人员通过储油系统向补油罐加油；

18、放油罐控制阀的开启频次信号传递至控制室，当放油罐控制阀的开启频次高于预设值时，则控制室判断变压器或电抗器的油位降异常升高，发出报警；

19、补油罐控制阀的开启频次信号传递至控制室，当补油罐控制阀的开启频次高于预设值时，则控制室判断变压器或电抗器的油位降异常降低，发出报警。

20、进一步地，油浸式变压器或电抗器油位自动调节波动警示方法，包括以下步骤：

21、所述第五油管路上还设置质量流量计，所述质量流量计分别与补油罐控制阀和控制室通讯连接，在补油模块向变压器或电抗器补油过程中，质量流量计实时监测补油流量并反馈补油流量信号至补油罐控制阀和控制室，当补油模块的油量低于设定值时有气体通过质量流量计，质量流量计反馈异常信号至补油罐控制阀和控制室，补油罐控制阀自动关闭，控制室发出报警或跳闸；所述在线监测系统实时监测补油模块的理化指标并反馈至控制室，当在线监测系统信号中断时，控制室发出报警；

22、所述补油模块包括补油罐，所述补油罐的内部设置有膨胀节，所述膨胀节上设置有电接点气压表和压力开关，所述膨胀节连接气管路的一端，所述气管路上设置气压控制阀，所述气压控制阀与电接点气压表通讯连接，所述电接点气压表与控制室通讯连接，所述压力开关与控制室通讯连接；所述电接点气压表将膨胀节的内部气压信号实时反馈至气压控制阀和控制室，当膨胀节的内部气压低于预设值时，气压控制阀开启，压缩气瓶对膨胀节进行补气，当膨胀节的内部气压高于预设值时，压力开关进行动作泄压同时将动作信号传递至控制室。

23、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益的技术效果：

24、本发明提供的油浸式变压器或电抗器油位自动调节及油位异常波动警示的系统，补油罐中的变压器油始终处于正压状态，能够通过压力差为变压器或电抗器进行补油，当变压器或电抗器内部油位过高时，变压器或电抗器向放油罐控制阀发出开启信号，放油罐控制阀自动开启，变压器或电抗器内部变压器油流入放油罐，当变压器或电抗器内油位符合要求后，放油罐控制阀发出开启信号停止，放油控制阀自动关闭，由此实现变压器或电抗器油位过高时的自动排油。通过整个系统运行过程中的各类信号控制，侧面监测油浸式变压器或电抗器可能存在的状态隐患。实现油浸式变压器或电抗器油位自动调节，并在油浸式变压器或电抗器油位异常波动时发出提醒，能够提供产品运行可靠性、减轻运维人员的工作量，实现电站智能化管理。

25、本发明提供的油浸式变压器或电抗器油位自动调节及油位异常波动警示的系统中，补油罐控制阀的高度位于变压器或电抗器上部位置，补油罐控制阀所处位置的压力较小，使得补油罐中的变压器油始终处于正压状态，能够通过压力差为变压器或电抗器进行补油，补油过程中完全避免了变压器或电抗器的内部暴露大气的情况。

26、进一步的，补油罐内变压器油的上方设置有膨胀节，膨胀节内部充有正压气体，对补油罐内的变压器油产生正压，同时将补油罐内的变压器油与外界完全隔绝，能有效避免补油罐内变压器污染和减缓老化。

27、进一步的，补油罐旁设置在线监测系统，能够对补油罐内的变压器油指标实时监测，并将监测结果反馈给控制室；补油罐连接油样阀门，能够抽取补油罐内的油样进行更多理化性质化验，确保补油罐内的变压器油始终符合变压器或电抗器的使用要求。

28、进一步的，补油罐上部设置有与膨胀节连通的电接点压力表，压缩气瓶和膨胀节连通的气管路上设置有气压控制阀。电接点压力表能够将膨胀节内部气压信号反馈至补油罐气压阀和控制室，实现波纹节内部气压偏低时自动补气或远方操作补气。

29、进一步的，补油罐上部设置有与膨胀节连通的压力开关，当膨胀节内部过压时，压力开关自动开启泄压，直至膨胀节内部气压符合要求，并将信号传递至控制室。

30、进一步的，补油罐控制阀的开启频次信号传递至控制室，控制室内可设置程序模块识别其开启频次，当开启频次过高时发出警示，通知可能出现变压器或电抗器严重漏油等故障。

31、进一步的，补油罐液位计将补油罐内部变压器油液位信号传递至控制室，当油位过低时发出开启储油系统、为补油罐补油提醒。

32、进一步的，补油罐与变压器或电抗器连通管路上设置有质量流量计，质量流量计在工作过程中向补油控制阀和控制室发出信号，当储油罐内变压器油量过少等原因导致气体异常进入变压器或电抗器时，补油罐控制阀自动关闭，同时控制室发出警示，以避免气体进入变压器或电抗器内部。

33、本发明所述的油浸式变压器或电抗器油位自动调节波动警示系统中，放油罐控制阀设置于变压器下部位置，变压器或电抗器内部变压器油可依靠自身重力而产生的压差流入放油罐。

34、进一步的，放油罐控制阀的开启频次信号传递至控制室，控制室内可设置程序模块识别其开启频次，当开启频次过高时发出警示，通知可能出现变压器或电抗器过载、油温过高等故障。

35、进一步的，放油罐外部设置吸湿器，能够减少放油罐内部变压器进入杂质和水分等。

36、进一步的，放油罐内部设置放油罐液位探头，当放油罐内液位过高时，放油罐液位探头向控制室发出液位过高提醒，进而将放油罐的变压器油排至储油系统，在储油系统内过滤合格后重新为补油罐提供油源，循环利用，避免变压器油污染和浪费。

37、本发明提供的油浸式变压器或电抗器油位自动调节及油位异常波动警示的系统中，通过常见模块、接点调整等，可在控制室内实现各部位远程监控、远程操作、远程警示等，在自动调整变压器或电抗器油位的同时，根据调整频次侧面监控变压器或电抗器是否出现可能故障并发出提醒。

38、本发明提供的油浸式变压器或电抗器油位自动调节及油位异常波动警示的方法，通过补油罐为油浸式变压器或电抗器自动补油、通过放油罐为油浸式变压器或电抗器自动放油，保持产品油位始终处于标准油位。同时，通过正压气体为变压器油提供油品性能保护，并为变压器补油提供动力源。油浸式变压器或电抗器油位过高时所放出的变压器油回流至储油系统，循环利用。