一种油浸式配电变压器和状态自检方法与流程

本发明涉及变压器结构，尤其涉及一种油浸式配电变压器和状态自检方法。

背景技术：

1、10kv油浸式配电变压器量大面广，特别在户外配电系统中大量应用，一旦发生突发事故，可能引起大面积的停电，造成重大的社会效应和经济损失。油浸式变压器运行环境比较复杂，在运行中，承受着电场、磁场、热场、流场、机械力、化学腐蚀等的联合作用，致使其运行状态，特别是绝缘状态产生变化，从而导致绕组变形、绕组绝缘、铁心绝缘、套管故障等多种故障。

2、传统的变压器监测通常采用定期检修的方法对变压器状态进行评估，来降低变压器故障的概率，这种方法需要人工监测，存在实时性差、效率低、准确度较低等不足，其所提供的变压器信息具有较大的滞后性，不能及时对变压器的工作状态进行准确的了解和掌握，往往在配电变压器出现故障时，才紧急组织抢修，严重影响了用户的正常生产生活和配网运行安全。

技术实现思路

1、本发明提供了一种油浸式配电变压器和状态自检方法，解决了传统的变压器监测通常采用人工监测的方式进行变压器状态的定期评估所导致的无法及时得知变压器工作状态，影响用户日常生产的技术问题。

2、本发明提供的一种油浸式配电变压器，包括变压器箱体、散热片、传感器组、监控组件和多组变压器绕组；

3、所述变压器绕组容置于所述变压器箱体内，所述散热片设置于所述变压器箱体的两侧；

4、所述传感器组固定安装于所述变压器箱体内，用于检测所述变压器绕组对应的多种传感数据，并上传至所述监控组件；

5、所述监控组件，用于对各种所述传感数据进行模数转换，并按照预设规则计算得到目标传感数据上传至上位机。

6、可选地，所述监控组件包括主控制器、信号采集模块、通信模块和电源模块；

7、所述电源模块，用于为所述主控制器、信号采集模块、通信模块和传感器组进行供电；

8、所述传感器组经所述信号采集模块连接至所述主控制器；

9、所述主控制器经所述通信模块连接至所述上位机；

10、所述主控制器，用于对各种所述传感数据进行模数转换后，按照预设规则对各种所述传感数据进行计算，分别得到目标传感数据并上传至所述上位机；

11、所述上位机，用于根据所述目标传感数据判断所述变压器绕组的工作状态是否正常。

12、可选地，所述散热片与所述变压器箱体之间磁吸连接。

13、可选地，所述传感器组包括振动传感器、局放传感器和多路温度传感器，所述变压器箱体包括低压侧箱体和高压侧箱体；

14、所述振动传感器通过磁吸设置在所述低压侧箱体的表面；

15、所述局放传感器通过第一法兰孔嵌入安装于所述高压侧箱体的第一高度位置；其中，所述第一高度位置与所述变压器绕组的高度之间存在预设倍数关系，且位于所述高压侧箱体的中心上方；

16、各路所述温度传感器分别设置于所述变压器绕组的多个预设热点位置；其中，各所述预设热点位置分别位于所述变压器绕组的不同高度。

17、可选地，所述局放传感器为特高频局放传感器；

18、所述振动传感器为压电式iepe加速度传感器；

19、所述温度传感器为绝缘密封的铂电阻。

20、可选地，所述铂电阻的型号为pt100；

21、所述铂电阻采用陶瓷进行绝缘密封。

22、可选地，所述变压器箱体上还设有第二法兰孔；

23、各路所述温度传感器通过导线从所述第二法兰孔引出，并连接至所述监控组件；

24、所述导线的线芯护套和外护套均为特氟龙材质。

25、可选地，所述通信模块包括无线4g通信模块、以太网通信模块和rs232通信模块。

26、可选地，所述振动传感器的设置位置通过在电磁-固体多物理场内对预设油浸式配电变压器仿真模型的第一仿真结果进行定位；

27、所述局放传感器的设置位置通过时域有限积分法对预设油浸式配电变压器仿真模型进行计算，按照计算得到的高频电磁波传播特征进行定位；

28、多路所述温度传感器的设置位置通过在电磁-温度-流体多物理场内对预设油浸式配电变压器仿真模型的多个第二仿真结果进行定位。

29、本发明还提供了一种油浸式配电变压器的状态自检方法，应用于上述任一项所述的油浸式配电变压器，所述方法包括：

30、通过传感器组检测各组变压器绕组分别对应的多种传感数据；

31、对所述传感数据进行信号调理并放大，生成中间传感数据上传至监控组件；

32、通过所述监控组件对所述中间传感数据进行模数转换并按照预设规则进行计算，生成目标传感数据并上传至上位机，以通过所述上位机判断所述变压器绕组的工作状态是否正常。

33、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

34、本发明提供了一种油浸式配电变压器，包括变压器箱体、散热片、传感器组、监控组件和多组变压器绕组；变压器绕组容置于变压器箱体内，散热片设置于变压器箱体的两侧；传感器组固定安装于变压器箱体内，用于检测变压器绕组对应的多种传感数据，并上传至监控组件；监控组件，用于对各种传感数据进行模数转换，并按照预设规则计算得到目标传感数据上传至上位机。通过在一台10kv的油浸式变压器上同时融合了温度、局放、振动等多个关键状态参量实时在线感知、监测和满足物联网传输协议的通信功能，对油浸式配电变压器实现多传感器、多参数的运行状态在线监测和智能化，可以大幅度地提高变压器的运行性能和使用寿命，并能满足电网智能化及现代化的需求。

35、本发明还提供了一种油浸式配电变压器的状态自检方法，通过传感器组检测各组变压器绕组分别对应的多种传感数据；对传感数据进行信号调理并放大，生成中间传感数据上传至监控组件；通过监控组件对中间传感数据进行模数转换并按照预设规则进行计算，生成目标传感数据并上传至上位机，以通过上位机判断变压器绕组的工作状态是否正常，从而及时得知变压器工作状态，有效减少对用户日常生产的影响。

技术特征：

1.一种油浸式配电变压器，其特征在于，包括变压器箱体、散热片、传感器组、监控组件和多组变压器绕组；

2.根据权利要求1所述的油浸式配电变压器，其特征在于，所述监控组件包括主控制器、信号采集模块、通信模块和电源模块；

3.根据权利要求1所述的油浸式配电变压器，其特征在于，所述散热片与所述变压器箱体之间磁吸连接。

4.根据权利要求1所述的油浸式配电变压器，其特征在于，所述传感器组包括振动传感器、局放传感器和多路温度传感器，所述变压器箱体包括低压侧箱体和高压侧箱体；

5.根据权利要求4所述的油浸式配电变压器，其特征在于，所述局放传感器为特高频局放传感器；

6.根据权利要求5所述的油浸式配电变压器，其特征在于，所述铂电阻的型号为pt100；

7.根据权利要求4所述的油浸式配电变压器，其特征在于，所述变压器箱体上还设有第二法兰孔；

8.根据权利要求2所述的油浸式配电变压器，其特征在于，所述通信模块包括无线4g通信模块、以太网通信模块和rs232通信模块。

9.根据权利要求4所述的油浸式配电变压器，其特征在于，所述振动传感器的设置位置通过在电磁-固体多物理场内对预设油浸式配电变压器仿真模型的第一仿真结果进行定位；

10.一种油浸式配电变压器的状态自检方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项所述的油浸式配电变压器，所述方法包括：

技术总结
本发明公开了一种油浸式配电变压器和状态自检方法，该变压器包括变压器箱体、散热片、传感器组、监控组件和多组变压器绕组；变压器绕组容置于变压器箱体内，散热片设置于变压器箱体的两侧；传感器组固定安装于变压器箱体内，用于检测变压器绕组对应的多种传感数据，并上传至监控组件；监控组件，用于对各种传感数据进行模数转换，并按照预设规则计算得到目标传感数据上传至上位机。通过在一台10kV的油浸式变压器上同时融合了温度、局放、振动等多个关键状态参量实时在线感知、监测和满足物联网传输协议的通信功能，实现多传感器、多参数的运行状态在线监测和智能化，可以大幅度地提高变压器的运行性能和使用寿命。

技术研发人员：刘泉辉,许兴元,陈泽铭,张清松,张帆,黎镇浩,尤纳
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司广州供电局
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24