[发明专利]一种大型换流变压器油位监视系统

说明书

技术领域

本发明涉及变压器领域，尤其是一种大型换流变压器油位监视系统。

背景技术

随着高压直流输电系统的不断发展， 换流变压器成为直流输电系统比较重要的设备之一， 其具有造价高、体积大及充油多的特点，而油量充足、油位监视装置的稳定可靠工作是保证直流系统稳定运行的前提。传统的油位监视装置由于原理单一、机械装置易卡涩及依赖机械表计本身行程节点输出信号等原因造成运行可靠性不高， 已经不能满足快速发展的大容量直流输电高可靠性、设备运行管理智能化的要求。

充分利用站内现有高度自动化的监控系统，对大型换流变压器油位监视系统进行优化设计， 满足原理互补、冗余配置、高可靠性和高度智能化的要求，对于提高变压器长期运行的可靠性、稳定性及智能化水平具有十分重要的意义。

发明内容

为了解决传统油位测量装置存在单元件无冗余、机械传动装置易卡涩、运行可靠性不高及温度补偿不足的问题，本发明提出了一种大型换流变压器油位监视系统，配置一套独立的压力传感器油位监视装置，弥补以上不足，实现机械表计就地显示（表盘内设置信号接点）与压力传感器油位监视相互补充， 可显著提高设备运行的可靠性与智能化水平。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：该油位监视系统主要由机械式油位表计、压阻传感器及胶囊内漏检测装置组成；油位表计就地显示油位，设置于换流变巡检通道便于观测的位置，用于日常巡检观测， 在指针表盘内取接点进行信号远传油位异常报警；压阻传感器安装在储油柜底部压阻传感器通过测量储油柜内的油压变化，监控系统输出至后台，数字显示油位；胶囊内漏检测装置监视储油柜胶囊内是否存在油泄漏，在故障早期及时检测胶囊内漏，防止故障的恶化与扩大。

上述机械式油位表计由浮子、传动杆、传动装置、下活塞、毛细管路、节点传动部分、上活塞、就地表盘、信号报警节点组成，如附图1所示。

上述压阻传感（变送）器选用二线制，（10～30）V  DC 输入，（4～20）mA 输出。

本发明的有益效果是克服了机械式油位表计原理单一、信号节点需人为进行温度补偿、机械装置运行可靠性不高及单元件故障导致油位无法监视的不足，原理上机械测量、压阻传感、胶囊内漏检测原理互补，充分利用现有监控系统，技术改造可行性强，具有各种监测手段优缺互补、冗余配置、高可靠性和高度智能化的优点， 充分满足了快速发展的大容量高压直流输电系统对换流变运行的高可靠性、稳定性的要求。

附图说明

图1 浮子式机械油位测量装置结构示意图；

图2 压力传感监视系统原理框图；

图3 胶囊内漏检测系统原理框图；

图中1.浮子，2. 传动杆，3. 传动装置，4.下活塞，5.上活塞，6.毛细管路，7.节点传动部分，8.信号报警节点，9.就地表盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：如附图1所示，储油柜中的浮子用来传感油位的变化，浮子的联杆被固定在储油柜底部的一个传动凸盘上， 传动凸盘上的顶针一端非同心的与浮子联杆相连、一端通过与储油柜底部油密封结构中穿出。顶针在储油柜外面的部分被固定在具有充满液体传动物质的双向回路装置上， 通过顶针的上下移动带动毛细管路内液体传动部分使远处的指针转动。即当油位变化时浮子联杆带动顶针上下方向移动，这种变化又带动变送装置内一端扩展而一端收缩促使毛细管路中液体流动带动远处表针的转动显示对应示数。这种双传动装置的设计使油位计传动装置起到了温度补偿的作用。

当温度升高油位上升时浮子臂连同浮球向下移动， 传动装置中的传动杆下压带动上活塞的活塞杆下移、下活塞的活塞筒下移，导致毛细管路中液体流动（如图1 中箭头所示），就地表盘中的水平活塞的活塞杆收缩、牵引表针在表盘数值增大方向转动显示储油柜对应油位值。带动指针转动的轴设置微动开关，在表盘指示分别靠近最小、最大位置时微动开关动作，油位报警信号发出（图1 中圆圈标注为浮子臂连接传动杆部分， 当油位上升时浮球连同浮子臂向上移动会对传动装置中传动杆进行下压， 油位下降时上提传动杆）。

当储油柜中的油位降低时传动流程相反。

压力传感，其原理见附图2。安装在储油柜底部的压阻式传感器通过测量储油柜内的油压变化，传感器本身的半导体材料受到压力变化作用， 其电阻率发生变化， 外接电压源则输出电流发生变化送至监控系统，供测量和监控系统使用，当输入量超过预设的定值后，在监控系统发出报警。