一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測裝置及檢測方法
【專利摘要】本發明涉及一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測裝置及檢測方法。其具有導油管、儲油腔、隔離膜、壓電轉換模塊、信號處理模塊和輸出模塊。其利用變壓器油產生的壓強換算出實時的油的高度，通過預輸入的變壓器油枕參數，獲得變壓器實時的油位，在輸出模塊上進行顯示。本發明能在變壓器滲漏油、油位表故障等油位待確認的情況下，簡單、快速地進行油位測量；采用隔離膜能有效隔離檢測裝置中的液體和待測變壓器中的油，防止變壓器油被污染；采用可拆卸的導油管接頭，非常方便的接入變壓器閥門，便攜性高；利用液壓原理計算油位，即插即用，實時性高。其優點是可在變壓器底部測量，無須登高，避免變壓器帶電的情況下在油枕處測量帶來的觸電的危險。
【專利說明】一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測裝置及檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種變電站用的變壓器油位檢測裝置，具體涉及一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測裝置及檢測方法。
【背景技術】
[0002]當前的油浸式電力變壓器僅安裝一個基于浮球原理的油位表，當變壓器油位變化時，根據浮球連桿的角度變化換算出對應的油位，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象，在檢修時需要確定變壓器油枕內的真實油位。現場多采用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，在變壓器帶電運行時，此方法存在較大的觸電的風險，此外在油位本來就很低的情況下，采用U形管會放出變壓器油，存在損壞設備的危險。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服現有油位表在使用過程中的不足，提供一種結構簡單、快速、便利、準確和安全的變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測裝置及檢測方法。
[0004]一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測裝置，包括排氣口蓋、排氣口、儲油腔、隔離膜接口、導油管、隔離膜、連接件、可拆卸式閥門接頭和壓電傳感器；所述排氣口位于儲油腔的頂部，用于排除儲油腔內的氣體，排氣口蓋用于密封排氣口，隔離膜接口位于儲油腔的側面且具有內螺紋，隔離膜具有可伸縮性且套在連接件上，通過連接件的外螺紋旋入隔離膜接口，連接件與導油管的一端之間通過螺紋連接，連接件為中空結構，導油管的另一端通過可拆卸式閥門接頭與變壓器閥門連接；所述壓電傳感器位于儲油腔上，用于感知儲油腔內的壓強變化并轉化為電信號。
[0005]進一步的，上述變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測裝置還包括信號處理單元及顯示單元，用于將壓電傳感器輸出的電信號通過模數轉換單元轉換成數字信號，根據數字信號和預先輸入的變壓器油枕參數計算出油位，并通過顯示單元顯示。所述信號處理單元包括現有的工業控制模塊CPU。所述工業控制模塊CPU采用Siemens Simatic系列CPU。
[0006]進一步的，儲油腔的頂部分具有為高度不同的兩個面，所述壓電傳感器和信號處理單元及顯示單元均位于儲油腔頂部高度較低的面，排氣口位于儲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裝置的檢測方法，具體是:從排氣口往儲油腔注入檢測用的液體，通過隔離膜的伸縮調節液體注入量使儲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；測量時將檢測裝置放置在與變壓器底部同一水平面上；將導油管內螺紋旋入連接件內螺旋，并通過可拆卸式閥門接頭連接至變壓器閥門上，打開變壓器閥門，讓油枕內的變壓器油通過變壓器閥門徐徐流入導油管，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生的壓強并轉化為電信號，信號處理單元根據電信號計算變壓器油高度差，并通過預先輸入的油枕中心至變壓器底部高度差、油枕半徑計算出變壓器油枕的百分比油位。
[0008]本發明通過采集變壓器油高度差產生的壓強，利用帕斯卡定律及公式H = P/gP來計算液面與檢測裝置(設備底部)之間的高度差，并根據已知的油枕底部至設備底部高度差、油枕半徑算出變壓器油枕的百分比油位，本發明只是利用該原理，并不能因此認為本發明不具備創造性。
[0009]本發明提出的一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測裝置能在變壓器滲漏油、油位表故障等油位待確認的情況下，簡單、快速、安全地進行油位測量；采用可拆卸的導油管接頭，非常方便的接入變壓器閥門，便攜性高；利用液壓原理計算油位，即插即用，實時性聞。
[0010]本發明與現有技術相比具有如下優勢:整體結構簡單，操作簡便，可在變壓器底部測量，無須登高，避免變壓器帶電的情況下在油枕處測量帶來的觸電的危險；采用隔離膜設計，事先在儲油腔內注滿變壓器油，可避免小油枕變壓器或者分接開關等設備油枕儲油量少而進一步放油測量帶來的對設備的損害；采用可拆卸的接頭與變壓器閥門連接即插即用、實時測量，便攜性高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明檢測裝置的結構示意圖。
[0012]圖2為本發明的一種實施例的結構示意圖。
[0013]圖中所示為:1-排氣口蓋；2-排氣口；3-計算及顯示單元；4_壓電傳感器；5_導油管接口 ；6_導油管；7_可拆卸式閥門接頭；8_儲油腔；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。
【具體實施方式】
[0014]為了更好地理解本發明的技術方案，以下結合附圖和實施例進行詳細的描述，但本發明的實施和保護范圍不限于此。
[0015]實施例
[0016]如圖1所示，一種便攜液壓式變壓器油位檢測裝置，其油回路包括排氣口蓋1、排氣口 2、儲油腔8、隔離膜接口 5、導油管6、隔離膜19、連接件20及可拆卸式閥門接頭7 ;其信號及顯示回路包括壓電傳感器4、信號處理單元及顯示單元3。測試前將隔離膜19套入連接件20，通過連接件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，可通過隔離膜的伸縮調節注油量使儲油腔8中充滿變壓器油，不含有空氣(延長液體使用期限，提高精確度)，使用排氣口蓋I將排氣口 2密封。測量時將測量裝置放置在與變壓器底部同一水平面上。將導油管6內螺紋旋入連接件內螺旋，并通過可拆卸式閥門接頭7連接至變壓器閥門17上，打開變壓器閥門17，讓油枕內的變壓器油通過變壓器閥門17徐徐流入導油管6，所述壓電傳感器4感知由于變壓器油高度差產生的壓強并轉化為電信號，信號處理單元及顯示單元3根據電信號計算變壓器油高度差，并通過預先輸入的油枕中心至變壓器底部高度差、油枕半徑計算出變壓器油枕的百分比油位。
[0017]如圖2，根據實際結構，變壓器油枕12與變壓器主油箱16通過主油管9連通，運行時主油箱16內充滿變壓器油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，下端通過呼吸器18與大氣連通，因此導油管6與檢測裝置連接處靠導油管6處壓強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。導油管6與檢測裝置連接處靠檢測裝置處壓強P2為:
[0020]P2 = hg P 2+F (2)
[0021]其中h為檢測裝置中的壓電傳感器到變壓器底部的高度差，P2為檢測裝置儲油腔8中液體密度，F為壓電傳感器4測得的液體壓強，根據帕斯卡定律P1 = P2即:
[0022]P0+Hg P ! = hg P 2+F (3)
[0023]根據公式(3)可計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:
【權利要求】
1.一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測裝置，其特征在于包括排氣口蓋(I)、排氣口(2)、儲油腔(8)、隔離膜接口(5)、導油管(6)、隔離膜(19)、連接件(20)、可拆卸式閥門接頭(7)和壓電傳感器(4);所述排氣口(2)位于儲油腔(8)的頂部，用于排除儲油腔(8)內的氣體，排氣口蓋(I)用于密封排氣口( 2 )，隔離膜接口( 5 )位于儲油腔(8 )的側面且具有內螺紋，隔離膜(19)具有可伸縮性且套在連接件(20)上，通過連接件(20)的外螺紋旋入隔離膜接口(5)，連接件(20)與導油管(6)的一端之間通過螺紋連接，連接件(20)為中空結構，導油管(6)的另一端通過可拆卸式閥門接頭(7)與變壓器閥門(17)連接；所述壓電傳感器(4)位于儲油腔(8)上，用于感知儲油腔(8)內的壓強變化并轉化為電信號。
2.根據權利要求1所述的一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測裝置，其特征在于還包括信號處理單元及顯示單元(3)，用于將壓電傳感器(4)輸出的電信號通過模數轉換單元轉換成數字信號，根據數字信號和預先輸入的變壓器油枕參數計算出油位，并通過顯示單元顯示。
3.根據權利要求1所述的一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測裝置，其特征在于所述信號處理單元包括工業控制模塊CPU。
4.根據權利要求3所述的一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測裝置，其特征在于所述工業控制模塊CPU采用Siemens Simatic系列CPU。
5.根據權利要求2所述的一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測裝置，其特征在于儲油腔(8)的頂部分具有為高度不同的兩個面，所述壓電傳感器(4)和信號處理單元及顯示單元(3)均位于儲油腔(8)頂部高度較低的面，排氣口(2)位于儲油腔(8)頂部高度較高的面。
6.用于權利要求f5任一項所述的一種變電站用便攜液壓式變壓器油位檢測裝置的檢測方法，其特征在于從排氣口(2)往儲油腔(8)注入檢測用的液體，通過隔離膜的伸縮調節液體注入量使儲油腔(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；測量時將檢測裝置放置在與變壓器底部同一水平面上；將導油管(6)內螺紋旋入連接件內螺旋，并通過可拆卸式閥門接頭(7)連接至變壓器閥門(17)上，打開變壓器閥門(17)，讓油枕內的變壓器油通過變壓器閥門(17)徐徐流入導油管(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)所在高度的差產生的壓強并轉化為電信號，信號處理單元根據電信號計算變壓器油高度差，并通過預先輸入的油枕中心至變壓器底部高度差、油枕半徑計算出變壓器油枕的百分比油位。
【文檔編號】G01F23/18GK103822689SQ201410101445
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月18日 優先權日:2014年3月18日
【發明者】楊荊林, 謝超, 孫勇, 鄺建榮, 黃維, 何平, 盛康, 宋利峰, 郭衛明, 李乾坤, 陸昶安, 毛熊, 牛崢, 鄒雄 申請人:中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司廣州局
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