一種變壓器用光纖式油溫傳感器性能檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測裝置，具體講涉及一種變壓器用光纖式油溫傳感器的性能檢測裝置，屬于智能電器領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著用電量的急劇增長，用電不平衡問題表現(xiàn)尤為突出，很多地方面臨用電緊缺的問題。在用電緊缺的地方需要開展電網(wǎng)互聯(lián)，發(fā)展特高壓堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。電網(wǎng)已成為工業(yè)化、信息化社會發(fā)展的基礎(chǔ)和重要組成部分；同時(shí)，電網(wǎng)也在不斷吸納工業(yè)化、信息化成果，使各種先進(jìn)技術(shù)在輸變電一次設(shè)備中得到集成應(yīng)用，這極大提升了變壓器設(shè)備的智能化程度。
[0003]變壓器的安全運(yùn)行和使用壽命是和運(yùn)行溫度密切相關(guān)的，變壓器標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了變壓器運(yùn)行時(shí)油頂層溫度和繞組平均溫度；因此，變壓器使用單位要求監(jiān)測變壓器運(yùn)行時(shí)油頂層溫度和繞組溫度，并以這些數(shù)據(jù)和變壓器運(yùn)行導(dǎo)致來確定變壓器允許的負(fù)荷。目前變電站中油浸式風(fēng)冷變壓器(或強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器)的溫度計(jì)及其溫度控制指示器，在電力系統(tǒng)中已廣泛運(yùn)用，起到測量和控制變壓器油溫，便于變電站及其集控中心、操作隊(duì)、調(diào)度中心等值班人員監(jiān)視變壓器運(yùn)行狀況，并且給變壓器非電量保護(hù)提供溫度控制節(jié)點(diǎn)信號。如:在油溫高于設(shè)定值時(shí)自動(dòng)投入冷卻系統(tǒng)，在油溫低于設(shè)定值時(shí)自動(dòng)退出冷卻系統(tǒng)，來改善變壓器運(yùn)行工況；強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷系統(tǒng)失電，且溫度高于設(shè)定值時(shí)主變壓器跳閘。變壓器溫度測量通常使用壓力式/鉑電阻溫度計(jì)測量油頂層溫度，對于變壓器繞組溫度測量通常采用互感器換算的方法，即根據(jù)壓力式/鉑電阻探頭先測量油面溫度，然后根據(jù)變壓器套管CT的二次電流與溫度的換算關(guān)系，模擬得到繞組的溫度，這種測量方法并不準(zhǔn)確，是一個(gè)理論計(jì)算值。壓力式溫度計(jì)由溫包、毛細(xì)管和指示儀表組成，但變壓器需要遠(yuǎn)距離采集溫度時(shí)需要將溫包和鉑電阻做成復(fù)合結(jié)構(gòu)，鉑電阻輸出信號與數(shù)顯溫控儀配合使用可實(shí)現(xiàn)變壓器油溫的遠(yuǎn)程溫度信號采集。
[0004]近幾年，隨著變電站綜自改造，主變壓器溫度計(jì)和油位計(jì)的室內(nèi)外指示不正確情況每年都要發(fā)生幾次，特別是老變電站的主變壓器溫度計(jì)及其變送器已經(jīng)無法使用，嚴(yán)重影響調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)值班人員對變壓器的運(yùn)行狀況的正確判斷，溫度計(jì)偏差超標(biāo)還直接影響非電量保護(hù)正確動(dòng)作，不利于變壓器安全運(yùn)行。傳統(tǒng)的模擬型主變壓器溫度計(jì)及其溫度控制器本身就有幾度的誤差，隨著時(shí)間的推移，熱敏元件、機(jī)械表計(jì)和數(shù)碼溫度顯示器、溫度變送器的電阻等元件相繼老化，造成誤差增大或故障是在所難免，導(dǎo)致傳感器使用壽命不長。
[0005]光纖式油溫測量系統(tǒng)由光纖式油溫傳感器、光纖解調(diào)儀和電腦等組成。光纖式油溫傳感器直接接觸絕緣油和繞組溫度，其測量數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確可靠，在變電站內(nèi)傳輸時(shí)為光纖傳輸，不存在信號干擾等問題；近幾年已開展部分應(yīng)用，但光纖式油溫測量系統(tǒng)入網(wǎng)時(shí)缺乏檢測校驗(yàn)，其性能和可靠性驗(yàn)證不足，如直接在現(xiàn)場安裝后進(jìn)行驗(yàn)證，出現(xiàn)問題不易更換和維護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題，本發(fā)明提供一種變壓器用光纖式油溫傳感器性能檢測裝置。
[0007]本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種變壓器用光纖式油溫傳感器性能檢測裝置，其改進(jìn)之處在于:所述檢測裝置包括變壓器油箱模擬裝置，所述變壓器油箱模擬裝置包括內(nèi)部充有絕緣油的油箱，所述油箱上安裝有水銀溫度計(jì)和光纖式油溫傳感器；所述水銀溫度計(jì)和所述光纖式油溫傳感器分別測量絕緣油的油溫溫度；所述光纖式油溫傳感器與一溫度采集系統(tǒng)相連。
[0008]優(yōu)選的，所述變壓器油箱模擬裝置還包括用于加熱所述絕緣油的加熱裝置、以及使所述油箱內(nèi)的絕緣油產(chǎn)生固定油壓并使所述油箱內(nèi)的絕緣油循環(huán)流動(dòng)的強(qiáng)迫油循環(huán)系統(tǒng)；所述水銀溫度計(jì)和所述光纖式油溫傳感器分別安裝在油箱頂部。
[0009]進(jìn)一步，所述加熱裝置包括設(shè)于所述油箱內(nèi)的加熱電阻絲，以及設(shè)于所述油箱外的電源和調(diào)壓器，所述電源、所述調(diào)壓器以及所述加熱電阻絲依次并聯(lián)；所述調(diào)壓器通過調(diào)節(jié)輸出電壓改變所述加熱電阻絲兩端的電壓，以控制所述加熱電阻絲給所述絕緣油加熱。
[0010]進(jìn)一步，所述強(qiáng)迫油循環(huán)系統(tǒng)包括存儲有絕緣油的儲油系統(tǒng)和設(shè)于所述儲油系統(tǒng)內(nèi)的油栗，所述油栗兩端分別通過輸油管道與所述油箱連接；所述油栗一端的輸油管道上設(shè)有第一截止閥，其另一端的輸油管道上分別設(shè)有壓力計(jì)、流量計(jì)、以及位于所述流量計(jì)和所述壓力計(jì)之間的第二截止閥；
[0011]所述強(qiáng)迫油循環(huán)系統(tǒng)通過如下方式使油箱內(nèi)的絕緣油產(chǎn)生固定油壓:關(guān)閉所述第二截止閥；開啟所述第一截止閥；啟動(dòng)所述油栗工作；用所述壓力計(jì)檢測絕緣油壓:當(dāng)所述油壓達(dá)到0.2Mpa時(shí)，關(guān)閉所述油栗，使所述油箱內(nèi)的絕緣油保持0.2Mpa的油壓；
[0012]所述強(qiáng)迫油循環(huán)系統(tǒng)通過如下方式使所述絕緣油循環(huán)流動(dòng):開啟所述第一截止閥和所述第二截止閥；控制所述油栗工作；用流量計(jì)檢測所述絕緣油的流速；調(diào)節(jié)所述油栗的輸出功率，以使所述絕緣油的流速滿足試驗(yàn)需求。
[0013]優(yōu)選的，所述變壓器油箱模擬裝置還包括垂直安裝在所述油箱頂部的變壓器套管和連接所述變壓器套管的故障模擬裝置，所述故障模擬裝置用于模擬所述變壓器的運(yùn)行故障。
[0014]優(yōu)選的，所述變壓器油箱模擬裝置還包括垂直安裝在所述油箱頂部的變壓器套管、以及設(shè)于所述油箱內(nèi)的振動(dòng)模擬裝置，所述振動(dòng)模擬裝置用于模擬變壓器套管在運(yùn)行過程中油箱的振動(dòng)。
[0015]進(jìn)一步，所述變壓器套管包括高壓變壓器套管和低壓變壓器套管，所述高壓變壓器套管和所述低壓變壓器套管的底端貫穿所述油箱后浸沒在絕緣油內(nèi)，所述高壓變壓器套管和所述低壓變壓器套管的頂端位于外部空氣環(huán)境當(dāng)中；所述高壓變壓器套管的頂端與高壓電源相連；所述低壓變壓器套管的頂端和所述油箱分別接地。
[0016]進(jìn)一步，所述故障模擬裝置包括用于模擬局部放電的電極模型和用于測量所述電極模型放電信號的局部放電檢測系統(tǒng)；所述電極模型串聯(lián)在所述高壓變壓器套管的底端和所述低壓變壓器套管的底端之間，用于模擬變壓器故障；
[0017]所述局部放電檢測系統(tǒng)包括設(shè)于所述油箱外部的局部放電檢測電路和/或設(shè)于所述油箱內(nèi)部的UHF局部放電傳感器；所述局部放電傳感器的輸出端與油箱外的UHF局放檢測儀相連，用于檢測電極模型的局部放電信號，并將所述局部放電信號上傳至UHF局放檢測儀進(jìn)行顯示；
[0018]所述局部放電檢測電路包括耦合電容Ck和檢測阻抗Zm，所述耦合電容Ck與所述檢測阻抗Zm串聯(lián)后一端接地，另一端與所述高壓變壓器套管的頂端電連接，所述耦合電容Ck與所述檢測阻抗Zm的連接端同數(shù)字式局部放電檢測儀相連。
[0019]進(jìn)一步，所述振動(dòng)模擬裝置由電抗器組成，所述電抗器包括與所述油箱同軸設(shè)置的鐵心、以及纏繞在所述鐵心上的繞組；所述鐵心的上下兩端通過壓板與所述油箱固定，所述繞組兩端分別與兩個(gè)變壓器套管的底端相連。
[0020]優(yōu)選的，所述油溫采集系統(tǒng)包括光纖解調(diào)儀和計(jì)算機(jī)，所述光纖式油溫傳感器的輸出端通過光纖與所述光纖解調(diào)儀的輸入端相連，所述光纖解調(diào)儀的輸出端通過信號線與所述計(jì)算機(jī)連接；所述光纖解調(diào)儀接收所述光纖式油溫傳感器上傳的光信號，并將所述光信號轉(zhuǎn)換為電信號后上傳至所述計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)對所述光纖式油溫傳感器測量的油溫值進(jìn)行顯示。
[0021]與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著進(jìn)步:
[0022]本發(fā)明提供的變壓器用光纖式油溫傳感器性能檢測裝置設(shè)置了充有絕緣油的油箱、以及給絕緣油加熱的加熱系統(tǒng)和使絕緣油循環(huán)流動(dòng)的強(qiáng)迫油循環(huán)系統(tǒng)，可用于模擬變壓器的運(yùn)行環(huán)境、并檢測光纖式油溫傳感器在特定油壓下的安裝密封性能；設(shè)置水銀溫度計(jì)可用于檢測光纖式油溫傳感器的溫度測量不確定度；設(shè)置故障模擬裝置，可用于檢測光纖式油溫傳感器在變壓器發(fā)生故障狀態(tài)下的報(bào)警性能；設(shè)置振動(dòng)模擬裝置，可用于檢測變壓器在振動(dòng)環(huán)境下的工作可靠性；彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)中光纖式油溫測量系統(tǒng)入網(wǎng)時(shí)缺乏檢測校驗(yàn)、性能和可靠性得不到檢測的不足，為保障變壓器的安全可靠運(yùn)行提供了技術(shù)支撐。
【附圖說明】
[0023]圖1為用于檢測變壓器用光纖式油溫傳感器溫度測量準(zhǔn)確度的檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為用于檢測變壓器用光纖式油溫傳感器故障報(bào)警性能的檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為圖2中檢測裝置的電路原