[发明专利]光电式非接触电力变压器油枕油位监测装置及方法

说明书

一种光电式非接触电力变压器油枕油位监测装置及方法，通过胶囊与胶囊法兰连接密封，激光测距传感器与胶囊法兰连接，激光感应头位于胶囊内，排气管与胶囊联通，胶囊位于油枕内自由悬浮，当油枕油位发生变化时胶囊排气或进气，胶囊底部与胶囊法兰之间的距离发生变化，通过激光测距传感器将测得的该变化数据实时传输至监控系统。本发明克服了原传统油枕表计测量油位不能达到实时监测，测量数据误差大，不能自动诊断和判断故障的问题，具有结构简单，在不与变压器油直接接触的情况下测量油位，测量数据真实可靠，实时监测，自动诊断或判断故障，操作简单方便的特点。

技术领域

本发明属于变压器监测技术领域，涉及一种光电式非接触电力变压器油枕油位监测装置及方法。

背景技术

电力系统的高压及超高压电力变压器都是油浸式变压器，变压器绝缘油具有散热及绝缘的重要作用，绝缘油发生大量泄漏或油枕胶囊破裂会导致变压器铁心线圈暴露在空气中或绝缘油受潮等，将造成电力变压器绝缘损坏、燃烧爆炸等严重后果。通过监视与变压器本体相连油枕的油位变化是判断变压器油量是否漏油及是否存在内部故障的重要手段，也是电力变压器日常巡检和检修工作的主要内容之一。

现有的变压器油位是通过油枕内浮子带动外部机械指针式表计进行指示，其缺点是：

机械式油位表计仅能指示相对油位高度，现场依靠目测观察，没有数据输出，不能接入智能化监控系统，无法实现变压器油位实时监控；

机械式油位表精度低，不能精确量化反映变压器油枕的油位变化，不利于实现变压器缓慢漏油、油枕胶囊破裂等异常状态的早期监测；

由于高压电力变压器故障发展迅速，而变压器油位受运维人员巡检周期限制，不能及时发现设备异常，实际无法起到提前预控设备重大缺陷的作用；

浮子与油位指示表计必须安装于油枕油箱底部，通过开孔将机械动作传导到指示表计，在长期运行后易发生密封老化、变压器绝缘油泄漏；

浮子容易被油枕柔性的胶囊裹住，导致无法上下浮动，造成油位指示失真；

浮子长期运行，易发生连杆断裂、浮子漏油失去浮力，造成表计不能正常指示油位，或刺破胶囊造成绝缘油受潮的风险；

机械式油位表须安装在高于变压器的油枕上，大型电力变压器上距离地面5-6米以上，运行人员巡检时，通过目视难以准确读出精确度数，无法与历史同期运行情况进行精确量化比较。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种光电式非接触电力变压器油枕油位监测装置及方法，结构简洁可靠，采用胶囊与胶囊法兰连接密封，激光测距传感器与胶囊法兰连接，激光感应头位于胶囊内，排气管与胶囊联通，胶囊位于油枕内自由悬浮，当油枕油位发生变化时胶囊排气或进气，胶囊底部与胶囊法兰之间的距离发生变化，激光测距传感器将测得的该变化数据实时传输至监控系统，在不与变压器油直接接触的情况下测量油位，测量数据真实可靠，可进行连续实时监测，操作简单方便。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种光电式非接触电力变压器油枕油位监测装置，它包括与胶囊法兰连接的激光测距传感器和排气管，以及与胶囊法兰连接的胶囊，排气管与胶囊连通，胶囊内充满空气，激光测距传感器的激光感应头位于胶囊内，激光感应头发出的激光竖直朝向胶囊的底部；当胶囊排气或进气时，激光测距传感器测量胶囊底部的高度变化，并将数据传输至监控系统。

所述胶囊位于油枕内，自由漂浮于油面上，胶囊法兰与油枕法兰配合密封。

所述油枕内的油温发生变化时，胶囊内的空气从排气管排出或吸入，胶囊底部与胶囊法兰之间的距离发生变化。

所述胶囊底部至胶囊法兰下侧面的高度为H，油枕内的油面高度为X，油枕腔体底部至胶囊法兰下侧面的距离为D，则X=D-H，当X发生变化时，则H相应发生变化，随即被激光测距传感器所测得。

所述激光测距传感器通过有线或无线将数据传输给监控系统。