一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。其具有導(dǎo)油管、儲(chǔ)油腔、隔離膜、壓電轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)處理模塊和輸出模塊。其利用變壓器油產(chǎn)生的壓強(qiáng)換算出實(shí)時(shí)的油的高度，通過(guò)預(yù)輸入的變壓器油枕參數(shù)，獲得變壓器實(shí)時(shí)的油位，在輸出模塊上進(jìn)行顯示。本發(fā)明能在變壓器滲漏油、油位表故障等油位待確認(rèn)的情況下，簡(jiǎn)單、快速地進(jìn)行油位測(cè)量；采用隔離膜能有效隔離檢測(cè)裝置中的液體和待測(cè)變壓器中的油，防止變壓器油被污染；采用可拆卸的導(dǎo)油管接頭，非常方便的接入變壓器閥門(mén)，便攜性高；利用液壓原理計(jì)算油位，即插即用，實(shí)時(shí)性高。其優(yōu)點(diǎn)是可在變壓器底部測(cè)量，無(wú)須登高，避免變壓器帶電的情況下在油枕處測(cè)量帶來(lái)的觸電的危險(xiǎn)。
【專利說(shuō)明】一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變電站用的變壓器油位檢測(cè)裝置，具體涉及一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前的油浸式電力變壓器僅安裝一個(gè)基于浮球原理的油位表，當(dāng)變壓器油位變化時(shí)，根據(jù)浮球連桿的角度變化換算出對(duì)應(yīng)的油位，此類油位表只能安裝在油枕處，觀察和檢修多有不便。如果油位表顯示異常或者變壓器存在滲漏油現(xiàn)象，在檢修時(shí)需要確定變壓器油枕內(nèi)的真實(shí)油位?，F(xiàn)場(chǎng)多采用U型管的方法確定油位，此方法需要檢修人員手持油管登高至油枕位置，在變壓器帶電運(yùn)行時(shí)，此方法存在較大的觸電的風(fēng)險(xiǎn)，此外在油位本來(lái)就很低的情況下，采用U形管會(huì)放出變壓器油，存在損壞設(shè)備的危險(xiǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有油位表在使用過(guò)程中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、快速、便利、準(zhǔn)確和安全的變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。
[0004]一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測(cè)裝置，包括排氣口蓋、排氣口、儲(chǔ)油腔、隔離膜接口、導(dǎo)油管、隔離膜、連接件、可拆卸式閥門(mén)接頭和壓電傳感器；所述排氣口位于儲(chǔ)油腔的頂部，用于排除儲(chǔ)油腔內(nèi)的氣體，排氣口蓋用于密封排氣口，隔離膜接口位于儲(chǔ)油腔的側(cè)面且具有內(nèi)螺紋，隔離膜具有可伸縮性且套在連接件上，通過(guò)連接件的外螺紋旋入隔離膜接口，連接件與導(dǎo)油管的一端之間通過(guò)螺紋連接，連接件為中空結(jié)構(gòu)，導(dǎo)油管的另一端通過(guò)可拆卸式閥門(mén)接頭與變壓器閥門(mén)連接；所述壓電傳感器位于儲(chǔ)油腔上，用于感知儲(chǔ)油腔內(nèi)的壓強(qiáng)變化并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
[0005]進(jìn)一步的，上述變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測(cè)裝置還包括信號(hào)處理單元及顯示單元，用于將壓電傳感器輸出的電信號(hào)通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，根據(jù)數(shù)字信號(hào)和預(yù)先輸入的變壓器油枕參數(shù)計(jì)算出油位，并通過(guò)顯示單元顯示。所述信號(hào)處理單元包括現(xiàn)有的工業(yè)控制模塊CPU。所述工業(yè)控制模塊CPU采用Siemens Simatic系列CPU。
[0006]進(jìn)一步的，儲(chǔ)油腔的頂部分具有為高度不同的兩個(gè)面，所述壓電傳感器和信號(hào)處理單元及顯示單元均位于儲(chǔ)油腔頂部高度較低的面，排氣口位于儲(chǔ)油腔頂部高度較高的面。
[0007]上述變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，具體是:從排氣口往儲(chǔ)油腔注入檢測(cè)用的液體，通過(guò)隔離膜的伸縮調(diào)節(jié)液體注入量使儲(chǔ)油腔中充滿變液體并將空氣排除，使用排氣口蓋將排氣口密封；測(cè)量時(shí)將檢測(cè)裝置放置在與變壓器底部同一水平面上；將導(dǎo)油管內(nèi)螺紋旋入連接件內(nèi)螺旋，并通過(guò)可拆卸式閥門(mén)接頭連接至變壓器閥門(mén)上，打開(kāi)變壓器閥門(mén)，讓油枕內(nèi)的變壓器油通過(guò)變壓器閥門(mén)徐徐流入導(dǎo)油管，所述壓電傳感器感知由于變壓器油高度與壓電傳感器所在高度的差產(chǎn)生的壓強(qiáng)并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，信號(hào)處理單元根據(jù)電信號(hào)計(jì)算變壓器油高度差，并通過(guò)預(yù)先輸入的油枕中心至變壓器底部高度差、油枕半徑計(jì)算出變壓器油枕的百分比油位。
[0008]本發(fā)明通過(guò)采集變壓器油高度差產(chǎn)生的壓強(qiáng)，利用帕斯卡定律及公式H = P/gP來(lái)計(jì)算液面與檢測(cè)裝置(設(shè)備底部)之間的高度差，并根據(jù)已知的油枕底部至設(shè)備底部高度差、油枕半徑算出變壓器油枕的百分比油位，本發(fā)明只是利用該原理，并不能因此認(rèn)為本發(fā)明不具備創(chuàng)造性。
[0009]本發(fā)明提出的一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測(cè)裝置能在變壓器滲漏油、油位表故障等油位待確認(rèn)的情況下，簡(jiǎn)單、快速、安全地進(jìn)行油位測(cè)量；采用可拆卸的導(dǎo)油管接頭，非常方便的接入變壓器閥門(mén)，便攜性高；利用液壓原理計(jì)算油位，即插即用，實(shí)時(shí)性聞。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)勢(shì):整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，可在變壓器底部測(cè)量，無(wú)須登高，避免變壓器帶電的情況下在油枕處測(cè)量帶來(lái)的觸電的危險(xiǎn)；采用隔離膜設(shè)計(jì)，事先在儲(chǔ)油腔內(nèi)注滿變壓器油，可避免小油枕變壓器或者分接開(kāi)關(guān)等設(shè)備油枕儲(chǔ)油量少而進(jìn)一步放油測(cè)量帶來(lái)的對(duì)設(shè)備的損害；采用可拆卸的接頭與變壓器閥門(mén)連接即插即用、實(shí)時(shí)測(cè)量，便攜性高。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中所示為:1-排氣口蓋；2-排氣口；3-計(jì)算及顯示單元；4_壓電傳感器；5_導(dǎo)油管接口 ；6_導(dǎo)油管；7_可拆卸式閥門(mén)接頭；8_儲(chǔ)油腔；9_主油管；10_放油閥油管；11_呼吸器油管；12-變壓器油枕；13-油枕中的變壓器油；14-油枕支撐架；15-主油箱中的變壓器油；16-主油箱；17-放油閥；18_呼吸器；19_隔離膜；20_連接件。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施和保護(hù)范圍不限于此。
[0015]實(shí)施例
[0016]如圖1所示，一種便攜液壓式變壓器油位檢測(cè)裝置，其油回路包括排氣口蓋1、排氣口 2、儲(chǔ)油腔8、隔離膜接口 5、導(dǎo)油管6、隔離膜19、連接件20及可拆卸式閥門(mén)接頭7 ;其信號(hào)及顯示回路包括壓電傳感器4、信號(hào)處理單元及顯示單元3。測(cè)試前將隔離膜19套入連接件20，通過(guò)連接件20外螺紋旋入隔離膜接口 5，從排氣口 2注入變壓器油或者其他液體，可通過(guò)隔離膜的伸縮調(diào)節(jié)注油量使儲(chǔ)油腔8中充滿變壓器油，不含有空氣(延長(zhǎng)液體使用期限，提高精確度)，使用排氣口蓋I將排氣口 2密封。測(cè)量時(shí)將測(cè)量裝置放置在與變壓器底部同一水平面上。將導(dǎo)油管6內(nèi)螺紋旋入連接件內(nèi)螺旋，并通過(guò)可拆卸式閥門(mén)接頭7連接至變壓器閥門(mén)17上，打開(kāi)變壓器閥門(mén)17，讓油枕內(nèi)的變壓器油通過(guò)變壓器閥門(mén)17徐徐流入導(dǎo)油管6，所述壓電傳感器4感知由于變壓器油高度差產(chǎn)生的壓強(qiáng)并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，信號(hào)處理單元及顯示單元3根據(jù)電信號(hào)計(jì)算變壓器油高度差，并通過(guò)預(yù)先輸入的油枕中心至變壓器底部高度差、油枕半徑計(jì)算出變壓器油枕的百分比油位。
[0017]如圖2，根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)，變壓器油枕12與變壓器主油箱16通過(guò)主油管9連通，運(yùn)行時(shí)主油箱16內(nèi)充滿變壓器油15，且不允許變壓器油枕12中的變壓器油13低于油枕容積的10%。呼吸器油管11插入變壓器油枕12的上方，下端通過(guò)呼吸器18與大氣連通，因此導(dǎo)油管6與檢測(cè)裝置連接處靠導(dǎo)油管6處壓強(qiáng)Pl為:
[0018]P1 = P0+Hg P ! (I)
[0019]其中Pci為大氣壓；H為變壓器油枕中的變壓器油13油面與變壓器底部的高度差，P !為變壓器油的密度，g為重力加速度。導(dǎo)油管6與檢測(cè)裝置連接處靠檢測(cè)裝置處壓強(qiáng)P2為:
[0020]P2 = hg P 2+F (2)
[0021]其中h為檢測(cè)裝置中的壓電傳感器到變壓器底部的高度差，P2為檢測(cè)裝置儲(chǔ)油腔8中液體密度，F(xiàn)為壓電傳感器4測(cè)得的液體壓強(qiáng)，根據(jù)帕斯卡定律P1 = P2即:
[0022]P0+Hg P ! = hg P 2+F (3)
[0023]根據(jù)公式(3)可計(jì)算出變壓器油枕中的變壓器油13油面與變壓器底部的高度差
H。由變壓器安裝圖可查知變壓器油枕12中心至變壓器底部距離Htl，變壓器油枕12半徑R，因此變壓器油位V為:
【權(quán)利要求】
1.一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測(cè)裝置，其特征在于包括排氣口蓋(I)、排氣口(2)、儲(chǔ)油腔(8)、隔離膜接口(5)、導(dǎo)油管(6)、隔離膜(19)、連接件(20)、可拆卸式閥門(mén)接頭(7)和壓電傳感器(4);所述排氣口(2)位于儲(chǔ)油腔(8)的頂部，用于排除儲(chǔ)油腔(8)內(nèi)的氣體，排氣口蓋(I)用于密封排氣口( 2 )，隔離膜接口( 5 )位于儲(chǔ)油腔(8 )的側(cè)面且具有內(nèi)螺紋，隔離膜(19)具有可伸縮性且套在連接件(20)上，通過(guò)連接件(20)的外螺紋旋入隔離膜接口(5)，連接件(20)與導(dǎo)油管(6)的一端之間通過(guò)螺紋連接，連接件(20)為中空結(jié)構(gòu)，導(dǎo)油管(6)的另一端通過(guò)可拆卸式閥門(mén)接頭(7)與變壓器閥門(mén)(17)連接；所述壓電傳感器(4)位于儲(chǔ)油腔(8)上，用于感知儲(chǔ)油腔(8)內(nèi)的壓強(qiáng)變化并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測(cè)裝置，其特征在于還包括信號(hào)處理單元及顯示單元(3)，用于將壓電傳感器(4)輸出的電信號(hào)通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，根據(jù)數(shù)字信號(hào)和預(yù)先輸入的變壓器油枕參數(shù)計(jì)算出油位，并通過(guò)顯示單元顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測(cè)裝置，其特征在于所述信號(hào)處理單元包括工業(yè)控制模塊CPU。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測(cè)裝置，其特征在于所述工業(yè)控制模塊CPU采用Siemens Simatic系列CPU。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測(cè)裝置，其特征在于儲(chǔ)油腔(8)的頂部分具有為高度不同的兩個(gè)面，所述壓電傳感器(4)和信號(hào)處理單元及顯示單元(3)均位于儲(chǔ)油腔(8)頂部高度較低的面，排氣口(2)位于儲(chǔ)油腔(8)頂部高度較高的面。
6.用于權(quán)利要求f5任一項(xiàng)所述的一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于從排氣口(2)往儲(chǔ)油腔(8)注入檢測(cè)用的液體，通過(guò)隔離膜的伸縮調(diào)節(jié)液體注入量使儲(chǔ)油腔(8)中充滿變液體并將空氣排除，使用排氣口蓋(I)將排氣口(2)密封；測(cè)量時(shí)將檢測(cè)裝置放置在與變壓器底部同一水平面上；將導(dǎo)油管(6)內(nèi)螺紋旋入連接件內(nèi)螺旋，并通過(guò)可拆卸式閥門(mén)接頭(7)連接至變壓器閥門(mén)(17)上，打開(kāi)變壓器閥門(mén)(17)，讓油枕內(nèi)的變壓器油通過(guò)變壓器閥門(mén)(17)徐徐流入導(dǎo)油管(6)，所述壓電傳感器(4)感知由于變壓器油高度與壓電傳感器(4)所在高度的差產(chǎn)生的壓強(qiáng)并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，信號(hào)處理單元根據(jù)電信號(hào)計(jì)算變壓器油高度差，并通過(guò)預(yù)先輸入的油枕中心至變壓器底部高度差、油枕半徑計(jì)算出變壓器油枕的百分比油位。
【文檔編號(hào)】G01F23/18GK103822689SQ201410101445
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】楊荊林, 謝超, 孫勇, 鄺建榮, 黃維, 何平, 盛康, 宋利峰, 郭衛(wèi)明, 李乾坤, 陸昶安, 毛熊, 牛崢, 鄒雄 申請(qǐng)人:中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司廣州局
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