一种变压器油多参数传感装置校准平台及方法与流程

1.本技术属于变压器油检测设备领域，具体涉及一种变压器油多参数传感装置校准平台及方法。


背景技术：

2.变压器油具有良好的绝缘、散热以及灭弧性能，常用于变压器、油浸式断路器及其他油浸式电气设备中。变压器油是作为电气设备的主要绝缘介质。
3.对变压器油质量的监测，可以通过检测变压器油中参数的方式进行。判断变压器油质量优劣的参数有十余项，包括油击穿电压、体积电阻率、水分、外观色度、含气量、颗粒度等。电力公司通常采取定期或非定期的方式，对电力变压器取油样进行离线分析，检测变压器油中参数，但检测频次较低，对变压器油品质量的监控时效性不足。
4.因此，行业内提出采用变压器油多参数传感装置在线监测油中的多项参数。该类装置采用多个传感器集成为一体，但是长期运行后传感器的响应不可避免地会发生偏移，需要定期进行校准。


技术实现要素：

5.本技术提供一种变压器油多参数传感装置校准平台及方法，以解决变压器油多参数传感装置需要定期进行校准的问题。
6.一方面，本技术提供一种变压器油多参数传感装置校准平台，所述平台包括：标准新油油杯、老化油样油杯、标准物质样品杯、第一直通阀、第二直通阀、第三直通阀、微量泵、标样油池、变压器油多参数传感装置、终端；所述标样油池包括进油口和出油口；
7.所述第一直通阀的进油端通过油路管道与所述标准新油油杯连接；所述第二直通阀的进油端通过油路管道与所述老化油样油杯连接；所述第三直通阀的进油端通过油路管道与所述标准物质样品杯连接；
8.所述第一直通阀的出油端、所述第二直通阀出油端、所述第三直通阀的出油端汇总后与所述微量泵连接；所述微量泵与所述进油口连接；
9.所述出油口与所述变压器油多参数传感装置连接，所述变压器油多参数传感装置与所述终端通信连接；
10.所述变压器油多参数传感装置用于：
11.检测标准新油油杯中标准新油参数；检测标准物质样品杯中标准物质参数；检测老化油样油杯中老化油样参数；将所述标准新油参数、所述标准物质参数和所述老化油样参数发送给所述终端；
12.所述终端用于：
13.根据标准新油参数，进行初始标定；
14.将标准物质参数与标准物质检定值进行比较；若标准物质参数与标准物质检定值偏差小于预设值，则正式标定；
15.将老化油样参数与标准物质参数进行比较；若老化油样参数与标准物质参数偏差大于预设阈值，则生成异常信息。
16.可选的，还包括微量进样器；所述标样油池还包括加湿通道，所述加湿通道与所述微量进样器连接。所述微量进样器通过所述加湿通道可以向所述标样油池内注入水分。
17.可选的，还包括废油池和电磁泵，所述标样油池还包括废油口，所述废油口通过所述电磁泵与所述废油池连接。标样油池内的废油可以通过电磁泵抽出废油送纸废油池，避免废油在所述标样油池内残留，影响后续使用。
18.可选的，所述变压器油多参数传感装置与所述废油池连接。变压器油多参数传感器装置内检测后的废油直接送至废油池。
19.可选的，所述变压器油多参数传感装置包括通讯接口；所述变压器油多参数传感装置通过所述通讯接口与所述终端通信连接。
20.可选的，所述终端还用于：
21.在标准新油油杯中加入油样后，控制开启第一直通阀，关闭其余两个直通阀；在标准物质样品杯中加入油样后，控制开启第三直通阀，关闭其余两个直通阀；在老化油样油杯中加入油样后，控制开启第二直通阀，关闭其余两个直通阀；
22.控制启动微量泵向标样油池内注入固定量的油样；
23.控制微量进样器向标样油池中注入定量的水；
24.待标样油池中水分平衡后，控制标样油池向变压器油多参数传感装置中注入固定量的油样；
25.启动变压器油多参数传感装置，检测所述标准新油参数、所述标准物质参数和所述老化油样参数。
26.直通阀设计可以定向选择油样进入标样油池中。
27.可选的，所述终端还用于：若标准物质参数与标准物质检定值偏差大于预设值，则重新确定传感器的响应函数。
28.可选的，所述终端还用于：在重新确定传感器的响应函数的步骤中，根据待测油中参数x量程范围(xmin，xmax)，制备不同状态的油样n份，x作为传感器的输入量；油样中目标参数为xmin《x1，x2，
…
，xn《xmax；
29.根据油样获得传感器在不同目标参数下的响应数据集合{f(x1)～f(xn)}；
30.构造目标参数，输入w(x)与传感器响应输出数据集合{f(x1，y)～f(xn，y)}之间的拟合多项式f(x，y)＝a1x0 a2x1 a3x2
…
amx
m-1
；
31.使用最小二乘法，获得拟合多项式的系数值{a1，a2，a3，
…
，am}；
32.由于输入量、传感器响应函数、输出量之间满足卷积关系f(x)＝w(x)*h(x)，通过计算机求逆运算，得到传感器对输入参数x的响应函数h(x)。
33.可选的，所述终端还用于：在重新确定传感器的响应函数的步骤中，控制所述终端向所述变压器油多参数传感装置输入传感器的响应函数h(x)。
34.另一方面，本技术提供一种变压器油多参数传感装置校准方法，所述方法包括：
35.通过变压器油多参数传感装置检测标准新油中标准新油参数；通过变压器油多参数传感装置检测标准物质中标准物质参数；通过变压器油多参数传感装置检测老化油样中老化油样参数；通过变压器油多参数传感装置将标准新油参数、标准物质参数和老化油样
参数发送给终端；
36.根据标准新油参数进行初始标定；
37.将标准物质参数与标准物质检定值进行比较；
38.若标准物质参数与标准物质检定值偏差小于预设值，则正式标定；
39.将老化油样参数与标准物质参数进行比较；
40.若老化油样参数与标准物质参数偏差大于预设阈值，则生成异常信息。
41.由以上技术方案可知，本技术提供一种变压器油多参数传感装置校准平台及方法。所述平台包括：标准新油油杯、老化油样油杯、标准物质样品杯、第一直通阀、第二直通阀、第三直通阀、微量泵、标样油池、变压器油多参数传感装置、终端；所述标准新油油杯、所述老化油样油杯、所述标准物质样品杯用于容纳不同类型的油样；所述传感装置用于检测三种油杯中的油样参数，并将参数发送给终端，所述终端根据所述参数校准变压器油多参数传感装置；以解决变压器油多参数传感装置需要定期进行校准的问题。
附图说明
42.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1为本技术实施例提供的变压器油多参数传感装置校准平台示意图；
44.图2为本技术实施例提供的获取传感器响应函数流程图；
45.图3为本技术实施例提供的变压器油多参数传感装置校准流程示意图；
46.图4为本技术实施例提供的另一种变压器油多参数传感装置校准流程示意图。
47.附图标记：
48.1-标准新油油杯、2-老化油样油杯、3-标准物质样品杯、11-第一直通阀、22-第二直通阀、33-第三直通阀、4-微量进样器、5加湿通道、6-标样油池、8-进油口、9-出油口、10-废油口、13-电磁泵、12-废油池、14-微量泵、15-变压器油多参数传感装置、16-通讯接口、17-终端。
具体实施方式
49.为了使本技术领域的人员能够更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
50.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和实施例方式对本技术作进一步的详细说明。
51.变压器油具有良好的绝缘、散热以及灭弧性能，常用于变压器、油浸式断路器及其他油浸式电气设备中。变压器油是作为电气设备的主要绝缘介质。
52.对变压器油质量的监测，可以通过检测变压器油中参数的方式进行。判断变压器油质量优劣的参数有十余项，包括油击穿电压、体积电阻率、水分、外观色度、含气量、颗粒
度等。电力公司通常采取定期或非定期的方式，对电力变压器取油样进行离线分析，检测变压器油中参数，但检测频次较低，对变压器油品质量的监控时效性不足。
53.因此，行业内提出采用变压器油多参数传感装置在线监测油中的多项参数。该类装置采用多个传感器集成为一体，但是长期运行后传感器的响应不可避免地会发生偏移，需要定期进行校准。
54.为了解决变压器油多参数传感装置需要定期进行校准的问题，本技术提供一种变压器油多参数传感装置校准平台，如图1所示，为本技术实施例提供的变压器油多参数传感装置校准平台示意图。所述变压器油多参数传感装置校准平台包括：标准新油油杯1、老化油样油杯2、标准物质样品杯3、第一直通阀11、第二直通阀22、第三直通阀33、微量泵14、标样油池6、变压器油多参数传感装置15、终端17；所述标样油池6包括进油口8和出油口9。
55.第一直通阀11的进油端通过油路管道与标准新油油杯1连接；第二直通阀22的进油端通过油路管道与老化油样油杯2连接；第三直通阀33的进油端通过油路管道与标准物质样品杯3连接；
56.第一直通阀11的出油端、第二直通阀22出油端、第三直通阀33的出油端汇总后与微量泵14连接；微量泵14与进油口8连接；
57.出油口9与变压器油多参数传感装置15连接，变压器油多参数传感装置15与终端17通信连接；
58.在一些实施例中，标准新油油杯1用于容纳经鉴定未使用的标准新油，可根据变压器实际使用的变压器油类型灵活选择，例如可以选择25#、45#、50#不同牌号的变压器油。
59.在一些实施例中，老化油样油杯2用于容纳已经老化的变压器油，可选择服役变压器设备中取出的老化油样，或者人工加速老化的油样。本实施例中选取人工加速老化60天的油样。
60.在一些实施例中，标准物质样品杯3用于容纳经过检定变压器油参数固定的标准油样，可以根据实际变压器油多参数可监测参数灵活选择，例如选择标准颗粒物质、含定量氢气油样，用于校准特定的油参数。
61.第一直通阀11用于控制标准新油油杯1管路导通；第二直通阀22用于控制老化油样油杯2管路导通；第三直通阀33用于控制标准物质样品杯3导通。通过直通阀可以定向选择样品进入标样油池6。
62.在一些实施例中，开启其中一个直通阀，关闭其余两个直通阀，启动微量泵14，可以将定量油样注入标样油池6中。
63.标样油池6设置有加湿通道5，微量进样器4可以通过加湿通道5向标样油池6内注入定量的水，以控制标样油池6中油样的水分含量。
64.在一些实施例中，加湿通道为密封结构，例如橡胶塞、机械旋转塞结构。本实施例中选用橡胶塞，微量进样器为1ml进样器。
65.在一些实施例中，所述变压器油多参数传感装置校准平台还包括废油池12和电磁泵13，标样油池6还包括废油口10，废油口10通过电磁泵13与废油池12连接。变压器油多参数传感装置15与废油池12连接。
66.标样油池6和变压器油多参数传感装置15内的废油通过油路管道排入废油池12内，以保证标样油池6和变压器油多参数传感装置15内不存在废油，避免影响后续使用。
67.变压器油多参数传感装置15设置有通讯接口16；变压器油多参数传感装置15通过通讯接口16与终端17通信连接。变压器油多参数传感装置15可以通过通讯接口16将油样参数传输给终端17。
68.在本实施例中，如图3所示，对变压器油多参数传感装置校准过程为：
69.向200ml的标准新油油杯1中加入经检定未使用的标准新油，标准新油的类型为25#号变压器油；
70.向200ml的老化油样油杯2中加入老化后的油样，选择人工加速老化的60天油样；
71.向标准物质样品杯3中加入经过检定油参数固定的标准油样，选用nas 1638标准的颗粒度标准物质。
72.开启第一直通阀11，关闭第二直通阀22和第三直通阀33，启动微量泵14向标样油池6内注入固定量的油样；
73.变压器油多参数传感装置15通过出油口9从标样油池6中抽取油样后，通过变压器油多参数传感装置15检测标准新油中各项参数，并将标准新油参数发送给终端17；
74.通过电磁泵13将标样油池6中的油样泵出至废油池12，变压器油多参数传感装置15中的废油自动流入废油池12内；
75.终端17收到标准新油参数，完成初始标定；
76.通过微量进样器4向标样油池6中注入1ml的水，等待水分平衡；
77.通过变压器油多参数传感装置15检测未使用的标准新油中的水分含量。
78.开启第三直通阀33，关闭第一直通阀11和第二直通阀22，启动微量泵14向标样油池6内注入固定量的油样；
79.变压器油多参数传感装置15通过出油口9从标样油池6中抽取油样，通过变压器油多参数传感装置15检测标准物质样品中各项参数，并将标准物质参数发送给终端17；
80.通过电磁泵13将标样油池6中的油样泵出至废油池12；变压器油多参数传感装置15中的废油自动流入废油池12内；
81.终端17收到标准物质参数后，将标准物质参数与标准物质检定值进行比较；若标准物质参数与标准物质检定值偏差小于预设值，则正式标定。
82.开启第二直通阀22，关闭第一直通阀11和第三直通阀33，启动微量泵14向标样油池6内注入固定量的油样；
83.变压器油多参数传感装置15通过出油口9从标样油池6中抽取油样，通过变压器油多参数传感装置15检测老化油样中各项参数，并将老化油样参数发送给终端17；
84.通过电磁泵13将标样油池6中的油样泵出至废油池12；变压器油多参数传感装置15中的废油自动流入废油池12内；
85.终端17收到老化油样参数后，将老化油样参数与标准物质参数进行比较；若老化油样参数与标准物质参数偏差大于预设阈值，则生成异常信息。
86.在一些实施例中，如图4所示，若标准物质参数与标准物质检定值偏差大于预设值，则需重新确定变压器油多参数传感装置中传感器的响应函数，并通过终端17向变压器油多参数传感装置15输入传感器的响应函数。
87.其中，重新确定传感器响应函数的过程如图2所示，根据待测油中参数x量程范围(xmin，xmax)，制备不同状态的油样n份，x作为传感器的输入量；油样中目标参数为xmin《
x1，x2，
…
，xn《xmax；
88.根据油样获得传感器在不同目标参数下的响应数据集合{f(x1)～f(xn)}；
89.构造目标参数，输入w(x)与传感器响应输出数据集合{f(x1，y)～f(xn，y)}之间的拟合多项式f(x，y)＝a1x0 a2x1 a3x2
…
amx
m-1
；
90.使用最小二乘法，获得拟合多项式的系数值{a1，a2，a3，
…
，am}；
91.由于输入量、传感器响应函数、输出量之间满足卷积关系f(x)＝w(x)*h(x)，通过计算机求逆运算，得到传感器对输入参数x的响应函数h(x)；
92.控制终端17向变压器油多参数传感装置15输入传感器的响应函数h(x)。
93.在一些实施例中，本技术还提供一种变压器油多参数传感装置校准方法，包括：
94.通过变压器油多参数传感装置检测标准新油中标准新油参数；通过变压器油多参数传感装置检测标准物质中标准物质参数；通过变压器油多参数传感装置检测老化油样中老化油样参数；通过变压器油多参数传感装置将标准新油参数、标准物质参数和老化油样参数发送给终端；
95.根据标准新油参数进行初始标定；
96.将标准物质参数与标准物质检定值进行比较；若标准物质参数与标准物质检定值偏差小于预设值，则正式标定；
97.将老化油样参数与标准物质参数进行比较；若老化油样参数与标准物质参数偏差大于预设阈值，则生成异常信息。
98.由以上技术方案可知，本技术提供一种变压器油多参数传感装置校准平台及方法。所述平台包括：标准新油油杯1、老化油样油杯2、标准物质样品杯3、第一直通阀11、第二直通阀22、第三直通阀33、微量泵14、标样油池6、变压器油多参数传感装置15、终端17；标准新油油杯1、老化油样油杯2、标准物质样品杯3用于容纳不同类型的油样；变压器油多参数传感装置15用于检测三种油杯中的油样参数，并将参数发送给终端17，终端17根据参数校准变压器油多参数传感装置15；以解决变压器油多参数传感装置需要定期进行校准的问题。
99.本技术提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本技术总的构思下的几个示例，并不构成本技术保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本技术方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本技术的保护范围。