一种变压器光纤测温系统及其测量方法

1.本发明涉及输变电技术领域，尤其是一种变压器光纤测温系统及其测量方法。


背景技术：

2.变压器的热故障是工作过程中常见的故障类型，所以对于变压器工作过程中的温度监控是十份重要的。光纤测温是近些年在变压器温度监控过程中新兴的一种测温方式，其抗干扰能力强，灵敏度高。但是由于变压器油箱内的温度场是实时波动的，如何快速准确的确定变压器内油液的整体温度状态，成为了本领域的研究热点之一。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是提供一种变压器光纤测温系统及其测量方法，能够解决现有技术的不足，实现对变压器内油液的整体温度状态的快速准确测量，且硬件成本低。
4.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
5.一种变压器光纤测温系统，包括若干个开设在变压器油箱上的测温盲孔，不同测温盲孔的深度不相同，每个测温盲孔的顶部设置有一个与其它测温盲孔相连的滑槽，滑槽内滑动安装有滑块，滑块上开设有纵向的通孔，通孔内活动插接有测量杆，测量杆的底部安装有光纤测温传感器，光纤测温传感器与上位机通讯连接。
6.作为优选，所述通孔内安装有套管，套管的外侧壁固定有两个相互平行的夹片，滑槽顶部的两侧固定有橡胶片，橡胶片从两个夹片之间穿过，套管内侧设置有密封圈，测量杆与密封圈过盈配合。
7.作为优选，所述套管顶部安装有用于锁止固定测量杆的锁止器，测量杆的底部通过第一弹簧安装有光纤测温传感器。
8.作为优选，所述光纤测温传感器外侧通过第二弹簧安装有保护罩。
9.一种上述的变压器光纤测温系统的测量方法，包括以下步骤：
10.a、光纤测温传感器在任意一个测温盲孔中对变压器油温进行实时检测，并将检测结果上传至上位机；
11.b、上位机对接收的检测结果进行分析，若出现满足预警条件的情况，发出预警信息；预警条件为，
12.检测结果持续1min超过油温额定上限，
13.或检测结果在连续10min内超过油温额定上限的时间总和超过70％，
14.或检测结果在1min内的最大值和最小值的差距超过10℃；
15.c、当上位机发出预警信息时，使用测量杆将光纤测温传感器从测温盲孔提出，然后带动光纤测温传感器移动至其它测温盲孔中进行油温检测，并将检测结果上传至上位机；
16.d、上位机对接收的检测结果进行分析，若出现满足报警条件的情况，发出报警信息。
17.作为优选，步骤b中，预警条件为，
18.检测结果持续1min超过油温额定上限，
19.或检测结果在连续10min内超过油温额定上限的时间总和超过70％，
20.或检测结果在1min内的最大值和最小值的差距超过10℃。
21.作为优选，步骤d中，建立每个测温盲孔的温度测量数据曲线，按照温度测量数据曲线之间的相似度对温度测量数据曲线进行聚类分组，将含有两个测温盲孔距离最远的温度测量数据曲线作为参考组，对参考分组中的温度测量数据曲线进行拟合，得到参考拟合曲线，对其它分组中的温度测量数据曲线进行拟合，得到非参考拟合曲线；
22.当参考拟合曲线持续1min超过油温额定上限且至少有一个非参考拟合曲线同时超过油温额定上限，发出报警信息。
23.采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明只需要设置一套光纤测温机构，当出现预警时通过不同位置的温度测量快速判定变压器油箱内油液的整体温度状态，测温硬件投入成本低、温度状态判定准确。
附图说明
24.图1是本发明一个具体实施方式中测温盲孔和滑槽在变压器油箱上的布置位置图。
25.图2是本发明一个具体实施方式中测温盲孔结构图。
26.图中：1、变压器油箱；2、测温盲孔；3、滑槽；4、滑块；5、通孔；6、测量杆；7、光纤测温传感器；8、套管；9、夹片；10、橡胶片；11、密封圈；12、锁止器；13、第一弹簧；14、第二弹簧；15、保护罩。
具体实施方式
27.参照图1-2，本发明一个具体实施方式包括若干个开设在变压器油箱1上的测温盲孔2，不同测温盲孔2的深度不相同，每个测温盲孔2的顶部设置有一个与其它测温盲孔2相连的滑槽3，滑槽3内滑动安装有滑块4，滑块4上开设有纵向的通孔5，通孔5内活动插接有测量杆6，测量杆6的底部安装有光纤测温传感器7，光纤测温传感器7与上位机(图中未示出)通讯连接。通孔5内安装有套管8，套管8的外侧壁固定有两个相互平行的夹片9，滑槽3顶部的两侧固定有橡胶片10，橡胶片10从两个夹片9之间穿过，套管8内侧设置有密封圈11，测量杆6与密封圈11过盈配合。套管8顶部安装有用于锁止固定测量杆6的锁止器12，测量杆6的底部通过第一弹簧13安装有光纤测温传感器7。光纤测温传感器7外侧通过第二弹簧14安装有保护罩15。
28.一种上述的变压器光纤测温系统的测量方法，包括以下步骤：
29.a、光纤测温传感器7在任意一个测温盲孔2中对变压器油温进行实时检测，并将检测结果上传至上位机；
30.b、上位机对接收的检测结果进行分析，若出现满足预警条件的情况，发出预警信息；
31.c、当上位机发出预警信息时，使用测量杆6将光纤测温传感器7从测温盲孔2提出，然后带动光纤测温传感器7移动至其它测温盲孔2中进行油温检测，并将检测结果上传至上
位机；
32.d、上位机对接收的检测结果进行分析，若出现满足报警条件的情况，发出报警信息；
33.建立每个测温盲孔2的温度测量数据曲线，按照温度测量数据曲线之间的相似度对温度测量数据曲线进行聚类分组，将含有两个测温盲孔2距离最远的温度测量数据曲线作为参考组，对参考分组中的温度测量数据曲线进行拟合，得到参考拟合曲线，对其它分组中的温度测量数据曲线进行拟合，得到非参考拟合曲线；
34.当参考拟合曲线持续1min超过油温额定上限且至少有一个非参考拟合曲线同时超过油温额定上限，发出报警信息。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种变压器光纤测温系统，其特征在于：包括若干个开设在变压器油箱(1)上的测温盲孔(2)，不同测温盲孔(2)的深度不相同，每个测温盲孔(2)的顶部设置有一个与其它测温盲孔(2)相连的滑槽(3)，滑槽(3)内滑动安装有滑块(4)，滑块(4)上开设有纵向的通孔(5)，通孔(5)内活动插接有测量杆(6)，测量杆(6)的底部安装有光纤测温传感器(7)，光纤测温传感器(7)与上位机通讯连接。2.根据权利要求1所述的变压器光纤测温系统，其特征在于：所述通孔(5)内安装有套管(8)，套管(8)的外侧壁固定有两个相互平行的夹片(9)，滑槽(3)顶部的两侧固定有橡胶片(10)，橡胶片(10)从两个夹片(9)之间穿过，套管(8)内侧设置有密封圈(11)，测量杆(6)与密封圈(11)过盈配合。3.根据权利要求2所述的变压器光纤测温系统，其特征在于：所述套管(8)顶部安装有用于锁止固定测量杆(6)的锁止器(12)，测量杆(6)的底部通过第一弹簧(13)安装有光纤测温传感器(7)。4.根据权利要求3所述的变压器光纤测温系统，其特征在于：所述光纤测温传感器(7)外侧通过第二弹簧(14)安装有保护罩(15)。5.一种权利要求1-4任意一项所述的变压器光纤测温系统的测量方法，其特征在于包括以下步骤：a、光纤测温传感器(7)在任意一个测温盲孔(2)中对变压器油温进行实时检测，并将检测结果上传至上位机；b、上位机对接收的检测结果进行分析，若出现满足预警条件的情况，发出预警信息；c、当上位机发出预警信息时，使用测量杆(6)将光纤测温传感器(7)从测温盲孔(2)提出，然后带动光纤测温传感器(7)移动至其它测温盲孔(2)中进行油温检测，并将检测结果上传至上位机；d、上位机对接收的检测结果进行分析，若出现满足报警条件的情况，发出报警信息。6.根据权利要求5所述的变压器光纤测温系统的测量方法，其特征在于：步骤b中，预警条件为，检测结果持续1min超过油温额定上限，或检测结果在连续10min内超过油温额定上限的时间总和超过70％，或检测结果在1min内的最大值和最小值的差距超过10℃。7.根据权利要求6所述的变压器光纤测温系统的测量方法，其特征在于：步骤d中，建立每个测温盲孔(2)的温度测量数据曲线，按照温度测量数据曲线之间的相似度对温度测量数据曲线进行聚类分组，将含有两个测温盲孔(2)距离最远的温度测量数据曲线作为参考组，对参考分组中的温度测量数据曲线进行拟合，得到参考拟合曲线，对其它分组中的温度测量数据曲线进行拟合，得到非参考拟合曲线；当参考拟合曲线持续1min超过油温额定上限且至少有一个非参考拟合曲线同时超过油温额定上限，发出报警信息。

技术总结
本发明公开了一种变压器光纤测温系统，包括若干个开设在变压器油箱上的测温盲孔，不同测温盲孔的深度不相同，每个测温盲孔的顶部设置有一个与其它测温盲孔相连的滑槽，滑槽内滑动安装有滑块，滑块上开设有纵向的通孔，通孔内活动插接有测量杆，测量杆的底部安装有光纤测温传感器，光纤测温传感器与上位机通讯连接。本发明能够改进现有技术的不足，实现对变压器内油液的整体温度状态的快速准确测量，且硬件成本低。硬件成本低。硬件成本低。


技术研发人员：范晓舟 段然
受保护的技术使用者：华北电力大学（保定）
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2022/6/28