变压器油枕智能监测装置的研究与设计.pdf

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1、第１２期总第２７０期农业科技与装备Ｎo．１２ＴotａlＮo．２７０２０１６年１２月ＡｇｒｉｃｕltｕｒａlＳｃｉｅnｃｅ＆ＴｅｃhnoloｇyａnｄＥｑｕｉｐｍｅntＤｅｃ．２０１６变压器油枕智能监测装置的研究与设计１１１１２韩刚，张坤，靳华秋，吕晓萌，唐奇（１．沈阳工程学院电力学院，沈阳１１０１３６；２．沈阳隆基电磁科技股份有限公司，辽宁抚顺１１３１２２）摘要：设计一套能够对变压器油枕内气囊中油状态进行监测的智能装置。介绍变压器油枕智能监测装置的结构与原理，阐述装置中各主要模块的设计与功能。该装置的应用可对智能电网的在线监测起到一定的促进作用。关键词：变压器；油枕；监测；传感器中图

2、分类号：TM４1文献标识码：A文章编号：1６７４－11６1（２０1６）1２－００３４－０２目前我国生产的高电压等级电力变压器里面都电阻传感器探头1电阻传感器探头2配有呼吸气囊，呼吸气囊是用来隔离变压器油和外环信号境的，它会根据变压器油液位的上升和下降发生形放信号屏蔽输出大变。随着变压器运行时间的增长，虽然干燥剂会对外处理环境中的水分进行干燥处理，但还是会在气囊中产生降压电源1水分的污染；再加上变压器油长期和气囊接触可能会有一定的微小渗透，微少油质和水分不断在气囊底面信堆积。长此以往，一定会对气囊造成化学破坏和对变号处压器油造成污染，而最终可能导致变压器油电气性能理降压电源2输下降，埋

3、下事故隐患。为此，本创新项目设计一套能够出声提示对变压器油枕内气囊中油状态进行监测的智能装置。１变压器油枕智能监测装置的结构与原理监测继电器该装置主要由电阻传感器部分、信号传输部分、终端污染预警信号放大处理部分、信号处理输出部分、降压直流电源部分、现场操作柜中的２２０Ｖ交流电源部分、监测继电器部分和终端污染预警部分所组成。该装置原理现场操作电源光提示如图1所示。正常工作状态下，绿色指示灯亮起，监测装置显示为良好状态。当变压器气囊中有污染产生图１监测装置原理构成图时，便会引起电阻传感器阻值的变化，变化的阻值产Ｆiｇｕｒｅ１Thｅpｒinｃiplｅoｆｍoniｔoｒinｇdｅｖiｃｅ生微

4、小信号，此信号通过封闭的屏蔽通道输送到放大单元进行放大处理，经过放大处理的信号继续通过输传感器安装在变压器油枕气囊内部两侧。当油枕内部出端口输出，放大后的输出端接有监测继电器，继电产生污染时，水分、油污会在栅极间产生电阻信号，流器动作，激发污染预警，此时红色指示灯亮起，并同时通信号电流，再由屏蔽导线将此微弱电信号传输到放发出蜂鸣声，监测装置显示为污染状态。大单元进行放大监测。２监测装置的模块构成２.２降压电源模块降压电源模块（如图３所示）内部采用全波整流，２.１电阻传感器探头模块输入电压为普通交流２２０Ｖ相电压，输出电压为直流电阻传感器探头模块（如图２所示）是此装置的1２．０Ｖ和４．

5、５Ｖ，最大输出电流为５A。降压电源模块外接器件，一共安装有２块传感器，传感器由空心的为整个装置提供电能。绝缘树脂材料和２块栅极镀锌覆铜板组成，传感器的２.３信号处理模块镀锌栅极裸露在外侧构成传感面。安装时，２块电阻信号处理模块（如图４所示）为装置的核心部分。被监测模块监测到的微弱信号，经屏蔽传输导线传输收稿日期：２０1６－０９－２３到信号放大监测处理模块，通过放大监测模块内部运作者简介：韩刚（１９８２—），男，硕士，从事农业电气化与自动放电路、比较电路进行放大比较，做出是否受污染的化方面的研究工作。２０１６年第１２期韩刚等：变压器油枕智能监测装置的研究与设计３５图２电阻传感器探头Ｆi

6、ｇｕｒｅ２Ｒｅｓiｓｔanｃｅｔｒanｓdｕｃｅｒpｒoｂｅ图５装置内部结构图Ｆiｇｕｒｅ５Inｔｅｒnalｓｔｒｕｃｔｕｒｅoｆｔhｅdｅｖiｃｅ该装置成品如图６所示，正常工作状态下，绿色指示灯亮起，监测装置显示为良好状态。图３降压电源模块Ｆiｇｕｒｅ３Ｐoｗｅｒｍodｕlｅoｆｒｅdｕｃｔionｖolｔaｇｅ图６装置成品Ｆiｇｕｒｅ６Ｆiniｓhｅdpｒodｕｃｔoｆｔhｅdｅｖiｃｅ３结语图４信号处理模块变压器油枕智能监测装置能够对变压器油枕内Ｆiｇｕｒｅ４Siｇnalpｒoｃｅｓｓinｇｍodｕlｅ气囊中油状态进行监测，在监测到气囊中变压器油出判断，再把经过放大处理的信号输出

7、到动作单元。现水分、杂质时发出警报，提醒运行人员进行维护或２.４内部接线实物图及装置成品检修。该装置的设计与应用可对智能电网的在线监测该装置内部结构如图５所示。起到一定的促进作用。参考文献［1］李新磊，王西超．浅谈变压器状态检修［J］．科技创新与应用，２０1３（５）：９５．［２］李生青．电力变压器状态检修技术分析［J］．科技创新与应用，２０1２（３３）：1７８．［３］徐波．电力变压器常见故障及其诊断研究［J］．科技论坛，２００７（５）：1４－1５．Ｒｅｓｅ