主變內(nèi)部部件松動位移的x射線報警裝置及其運行方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種主變內(nèi)部部件松動位移的X射線報警裝置及其運行方法，該裝置包括主變、X射線報警系統(tǒng)；X射線報警系統(tǒng)安裝在主變上；X射線報警系統(tǒng)包括X射線探頭、X射線發(fā)生器、X射線傳感器、AD信號轉(zhuǎn)換器、報警裝置及控制模塊；X射線發(fā)生器產(chǎn)生的X射線傳送至X射線探頭上，X射線探頭通過發(fā)射X射線和接收反射的X射線對主變內(nèi)部安裝的繞組、鐵芯、高壓引線，以及固定它們的夾件進行監(jiān)視X射線探頭將X射線視頻電信號傳送至X射線傳感器，X射線傳感器將此視頻電信號處理放大后傳輸給AD轉(zhuǎn)換器，AD轉(zhuǎn)換器將此數(shù)字信號分別傳輸至顯示器和控制模塊。本發(fā)明解決了目前對主變內(nèi)部部件的松動位移無法進行在線監(jiān)測的難題。
【專利說明】
主變內(nèi)部部件松動位移的X射線報警裝置及其運行方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及主變內(nèi)部部件的監(jiān)測報警裝置，特別是一種主變內(nèi)部部件松動位移的 X射線報警裝置及其運行方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]主變在長期的運行中，由于電、磁、熱和振動的多重作用，會造成主變內(nèi)部安裝的繞組、鐵芯和高壓引線持續(xù)受力，主變內(nèi)部緊固夾件因受高壓電場影響許多緊固件不能用金屬制作，而只能用特殊處理的木材、纖維板等制作，其強度差，緊固能力弱，日積月累在以上受力情況下可能導(dǎo)致緊固夾件松動，造成繞組、鐵芯位移，繞組高壓引線也會由于緊固夾件松動而造成扭偏、松弛、位移，特別是主變和緊固夾件如制造安裝質(zhì)量不夠好、運輸途中收到強烈顛簸，以及主變運行中受到雷電沖擊、近區(qū)短路沖擊等情況發(fā)生時，更容易造成主變內(nèi)部緊固夾件的損壞或松動。主變內(nèi)部繞組、鐵芯如發(fā)生位移超過一定程度，將會造成放電、短路、絕緣破壞等嚴重故障，甚至發(fā)生主變爆炸的惡性事故發(fā)生。高壓引線夾件的松動會造成高壓引線扭偏、松弛、引線舞動等情況，當引線絕緣距離不足時，就可能發(fā)生絕緣破壞或短路的事故。目前還沒有一種能對運行中主變內(nèi)部部件的松動、位移進行在線監(jiān)測的方法，只能是通過將主變停電、放油、吊罩檢查的方式，或?qū)⒅髯兺ｋ?、放油，打開人孔，再充分通風(fēng)至主變內(nèi)部氧氣含量達18%以上時，由專業(yè)人員攜帶強光手電從人孔鉆入進行檢查。 傳統(tǒng)監(jiān)測運行主變內(nèi)部部件的方法，在造成極大浪費的同時還無法及時發(fā)現(xiàn)主變內(nèi)部部件發(fā)生松動位移的情況，急需一種能及時、有效的監(jiān)測裝置和監(jiān)測方法。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種主變內(nèi)部部件松動位移的X射線報警裝置及其運行方法。主要技術(shù)方案如下:一種主變內(nèi)部部件松動位移的X射線報警裝置，包括主變，其特征在于:還包括X射線報警系統(tǒng)；所述X射線報警系統(tǒng)安裝在主變上;X射線報警系統(tǒng)包括X射線探頭、X射線發(fā)生器、 X射線傳感器、AD信號轉(zhuǎn)換器、報警裝置及控制模塊;X射線探頭安裝在主變外部并正對著主變；所述X射線發(fā)生器產(chǎn)生的X射線傳送至X射線探頭上，X射線探頭通過發(fā)射X射線和接收反射的X射線對主變內(nèi)部安裝的繞組、鐵芯、高壓引線，以及固定它們的夾件進行監(jiān)視;X射線探頭的輸出端電性連接于X射線傳感器的輸入端，X射線傳感器的輸出端電性連接于ADR 換器的輸入端，AD轉(zhuǎn)換器的輸出端分別電性連接于控制模塊的輸入端和報警裝置的輸入端，控制模塊的輸出端電性連接于報警裝置的輸入端;所述報警裝置包括報警器及顯示器； 所述報警器的輸入端電性連接于控制模塊的輸出端;所述顯示器輸入端電性連接于AD轉(zhuǎn)換器的輸出端;X射線探頭將X射線視頻電信號傳送至X射線傳感器，X射線傳感器將此視頻電信號處理放大后傳輸給AD轉(zhuǎn)換器，AD轉(zhuǎn)換器將由X射線傳感器傳輸來經(jīng)處理放大后的視頻電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，AD轉(zhuǎn)換器將此數(shù)字信號分別傳輸至顯示器和控制模塊，顯示器實時顯示主變內(nèi)部各部件的固定位置視頻圖像以供運行人員隨時進行監(jiān)控。
[0004]進一步的，所述X射線探頭與X射線發(fā)射器之間通過控制電纜連接;其它單元之間通過光纖電性連接。
[0005]進一步的，還包括旋轉(zhuǎn)支架;所述X射線探頭安裝在旋轉(zhuǎn)支架上;控制模塊控制所述旋轉(zhuǎn)支架上下左右轉(zhuǎn)動。
[0006]進一步的，所述X射線探頭個數(shù)為N，N為大于等于1的自然數(shù)。
[0007]進一步的，所述報警器為聲光報警器。
[0008]進一步的，所述控制模塊為PLC處理器或其它微機處理器。
[0009]本發(fā)明還提供一種基于上述的主變內(nèi)部部件松動位移的X射線報警裝置的運行方法，其特征在于:包括以下步驟:步驟S1:按照安裝好X射線報警裝置步驟S2:控制模塊預(yù)先存儲主變內(nèi)部繞組、鐵芯、高壓引線以及緊固夾件的正常安裝位置、輕微松動位移位置、中度松動位移位置以及嚴重松動位移位置的標準系列圖譜;步驟S3:當X射線探頭探測到主變內(nèi)部繞組、鐵芯、高壓引線以及緊固夾件發(fā)生松動位移時，控制模塊對接收到的X射線成像視頻數(shù)字信號，根據(jù)其位移、松動情況與標準系列圖譜進行比對、分析和判斷，并控制報警器分別發(fā)出輕微、中度、嚴重松動位移的不同聲音或伴隨不同閃光的報警信號，以警示運行人員采取相應(yīng)措施進行處理。
[0010]本發(fā)明解決了目前對主變內(nèi)部部件的松動位移無法進行在線監(jiān)測的難題，與傳統(tǒng)將主變停電、放油、吊罩后進行檢查，或?qū)⒅髯兺ｋ姟⒎庞?、開啟人孔進人進行檢查相比，有著保障主變安全、經(jīng)濟、可靠運行的巨大優(yōu)勢?！靖綀D說明】
[0011]圖1是本發(fā)明實施例的主變內(nèi)部部件松動位移的X射線報警裝置安裝立面圖；圖2是本發(fā)明實施例的主變內(nèi)部部件松動位移的X射線報警裝置安裝側(cè)視圖；圖3是本發(fā)明實施例的主變內(nèi)部部件松動位移的X射線報警裝置安裝俯視圖；圖4是本發(fā)明實施例的主變內(nèi)部繞組、鐵芯及緊固夾件側(cè)視圖；圖5是本發(fā)明實施例的主變內(nèi)部繞組、鐵芯及緊固夾件正視圖；圖6是本發(fā)明實施例的對主變內(nèi)部繞組、鐵芯、高壓引線及緊固夾件安裝位置正確，無松動位移時的X射線穿透監(jiān)測工作原理圖；圖7是本發(fā)明實施例的對主變內(nèi)部繞組、鐵芯、緊固夾件安裝位置發(fā)生松動、位移的X射線穿透監(jiān)測報警工作原理圖；圖8是本發(fā)明實施例的對高壓引線松弛、位移時的X射線穿透監(jiān)測報警工作原理圖；圖9是本發(fā)明實施例的主變內(nèi)部部件松動位移的X射線報警裝置自動控制原理方框圖。
[0012]【標號說明】:1-X射線探頭;2-X射線發(fā)射器控制電纜;3-X射線發(fā)生器;4-光纖;5-X射線傳感器;6-AD 轉(zhuǎn)換器;7-顯示器;8-控制模塊;9-報警器；10-主變本體；11-主變套管；12-主變繞組；13-主變緊固夾件;14-變壓器油；15-鐵芯；16-高壓引線；17-X射線。【具體實施方式】[〇〇13]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0014] 主變包括主變本體10、主變套管11、主變內(nèi)部安裝的部件和主變內(nèi)部充注的變壓器油等，主變內(nèi)部安裝的部件主要有:繞組12、鐵芯15、高壓引線16,以及主變內(nèi)部充注的變壓器油14等，主變內(nèi)部的繞組12、鐵芯15通過緊固夾件13固定，繞組高壓引線16通過絕緣緊固夾件固定，并延伸至主變套管下，通過套管穿出，主變內(nèi)部充注的變壓器油起著絕緣和冷卻的作用。主變在長期的運行中，由于電、磁、熱和振動的多重作用，會造成主變內(nèi)部安裝的繞組、鐵芯和高壓引線持續(xù)受力，主變內(nèi)部緊固夾件因受高壓電場影響許多緊固件不能用金屬制作，而只能用特殊處理的木材、纖維板等制作，其強度差，緊固能力弱，日積月累在以上受力情況下可能導(dǎo)致緊固夾件松動，造成繞組、鐵芯位移，繞組高壓引線也會由于緊固夾件松動而造成扭偏、松弛、位移，特別是主變和緊固夾件如制造安裝質(zhì)量不夠好、運輸途中收到強烈顛簸，以及主變運行中受到雷電沖擊、近區(qū)短路沖擊等情況發(fā)生時，更容易造成主變內(nèi)部緊固夾件的損壞或松動。主變內(nèi)部繞組、鐵芯如發(fā)生位移超過一定程度，將會造成放電、短路、絕緣破壞等嚴重故障，甚至發(fā)生主變爆炸的惡性事故發(fā)生。高壓引線夾件的松動會造成高壓引線扭偏、松弛、引線舞動等情況，當引線絕緣距離不足時，就可能發(fā)生絕緣破壞或短路的事故。主變運行中，內(nèi)部存在高壓電場，一般視頻探頭不能深入其內(nèi)部進行監(jiān)視，因此無法在線檢測主變內(nèi)部部件的緊固情況。本發(fā)明由于運用X射線，能穿透主變外殼對主變內(nèi)部安裝的繞組、鐵芯，以及固定它們的緊固件、高壓引線等進行直觀的在線監(jiān)測， 有力保障主變安全運行。
[0015]—種主變內(nèi)部部件松動位移的X射線報警裝置，除包括主變還包括X射線報警系統(tǒng)；所述X射線報警系統(tǒng)安裝在主變上;X射線報警系統(tǒng)包括X射線探頭1、X射線發(fā)生器3、X 射線傳感器5、AD信號轉(zhuǎn)換器6、報警裝置及控制模塊8;X射線探頭1安裝在主變外部并正對著主變;所述X射線發(fā)生器3產(chǎn)生的X射線17送至X射線探頭1上，X射線探頭1通過發(fā)射X射線和接收反射的X射線對主變內(nèi)部安裝的繞組、鐵芯、高壓引線，以及固定它們的夾件進行監(jiān)視;X射線探頭1的輸出端電性連接于X射線傳感器的輸入端，X射線傳感器的輸出端電性連接于AD轉(zhuǎn)換器6的輸入端，AD轉(zhuǎn)換器6的輸出端分別電性連接于控制模塊的輸入端和報警裝置的輸入端，控制模塊的輸出端電性連接于報警裝置的輸入端;所述報警裝置包括報警器9 及顯示器7;所述報警器9的輸入端電性連接于控制模塊的輸出端;所述顯示器7輸入端電性連接于AD轉(zhuǎn)換器6的輸出端;X射線探頭1將X射線視頻電信號傳送至X射線傳感器，X射線傳感器將此視頻電信號處理放大后傳輸給AD轉(zhuǎn)換器6, AD轉(zhuǎn)換器6將由X射線傳感器傳輸來經(jīng)處理放大后的視頻電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，AD轉(zhuǎn)換器6將此數(shù)字信號分別傳輸至顯示器7和控制模塊，顯示器7實時顯示主變內(nèi)部各部件的固定位置視頻圖像以供運行人員隨時進行監(jiān)控。其安裝結(jié)構(gòu)示意圖參見1-3。
[0016]進一步的，所述X射線探頭與X射線發(fā)射器之間通過控制電纜2連接;其它單元之間通過光纖4電性連接。
[0017]較佳的，還包括旋轉(zhuǎn)支架;所述X射線探頭1安裝在旋轉(zhuǎn)支架上;控制模塊控制所述旋轉(zhuǎn)支架上下左右轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)支架可以選用市面上通用的U型攝像頭支架或機械臂支架;旋轉(zhuǎn)支架的技術(shù)比較成熟因此未在圖中畫出。
[0018]進一步的，所述X射線探頭1個數(shù)為N，N為大于等于1的自然數(shù)。N根據(jù)主變規(guī)格的大小來確定，一個或若干個X射線探頭可以有效對主變內(nèi)部部件進行有效監(jiān)控。在本發(fā)明中以一個攝像頭為例說明。
[0019]進一步的，所述報警器9為聲光報警器。
[0020]進一步的，所述控制模塊為PLC處理器或其它微機處理器。
[0021]主變內(nèi)部繞組、鐵芯及緊固夾件正常的結(jié)構(gòu)參見4-5。主變內(nèi)部繞組、鐵芯、高壓引線及緊固夾件安裝位置正確，無松動位移時的X射線穿透監(jiān)測工作原理圖參見圖6。
[0022]本發(fā)明還提供一種基于上述的主變內(nèi)部部件松動位移的X射線報警裝置的運行方法，其包括以下步驟:步驟S1:按照安裝好X射線報警裝置步驟S2:控制模塊預(yù)先存儲主變內(nèi)部繞組、鐵芯、高壓引線以及緊固夾件的正常安裝位置、輕微松動位移位置、中度松動位移位置以及嚴重松動位移位置的標準系列圖譜;步驟S3:當X射線探頭探測到主變內(nèi)部繞組、 鐵芯、高壓引線以及緊固夾件發(fā)生松動位移時，控制模塊對接收到的X射線成像視頻數(shù)字信號，根據(jù)其位移、松動情況與標準系列圖譜進行比對、分析和判斷，并控制報警器分別發(fā)出輕微、中度、嚴重松動位移的不同聲音或伴隨不同閃光的報警信號，以警示運行人員采取相應(yīng)措施進行處理。
[0023]以圖4-9為例:1)控制模塊8預(yù)先存儲主變10內(nèi)部繞組12、鐵芯15、高壓引線16以及緊固夾件13等部件的正常安裝位置、輕微松動位移位置、中度松動位移位置以及嚴重松動位移位置的標準系列圖譜；以圖4-圖6為例；2)將X射線探頭1安裝在主變10周邊的適當位置處，并調(diào)節(jié)在一定范圍內(nèi)上下、左右轉(zhuǎn)動，開啟X射線報警系統(tǒng)，對主變10內(nèi)部部件進行有效的X射線穿透成像監(jiān)視；3)主變10在長期運行中，由于電、磁、熱和振動等的多重作用，會造成主變10內(nèi)部安裝的繞組12、鐵芯15和高壓引線16的持續(xù)受力，可能導(dǎo)致緊固夾件13松動，造成繞組12、鐵芯 15以及高壓引線16的位移、松動，特別是主變10運行中受到雷電沖擊、近區(qū)短路沖擊等情況發(fā)生時，更容易造成主變10內(nèi)部緊固夾件13的損壞或松動；以圖7、圖8為例；4)在以上松動位移情況發(fā)生時，X射線探頭1能穿透主變殼體，將松動位移部件的X射線成像視頻電信號在線實時傳送至X射線傳感器5，X射線傳感器5將此X射線視頻電信號處理放大后傳輸給AD轉(zhuǎn)換器6, AD轉(zhuǎn)換器6將由X射線傳感器5傳輸來經(jīng)處理放大后的視頻電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，AD轉(zhuǎn)換器6將此數(shù)字信號分別傳輸至顯示器7和控制模塊8;5)顯示器7實時顯示主變10內(nèi)部各部件的固定位置X射線視頻圖像以供運行人員隨時進行觀察監(jiān)控；6)控制模塊8將接收到的X射線視頻數(shù)字信號與預(yù)先存儲的主變內(nèi)部安裝部件系列標準位置圖譜進行比對、分析和判斷；7)當主變10內(nèi)部繞組線圈12、鐵芯15發(fā)生松動位移，或高壓引線16發(fā)生松弛、扭偏等情況時，控制模塊8根據(jù)松動、位移、扭偏的程度，分別控制報警器9發(fā)出輕微、中度、嚴重等不同程度的聲音和閃光報警信號。
[0024]上列較佳實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種主變內(nèi)部部件松動位移的X射線報警裝置，包括主變，其特征在于:還包括X射線 報警系統(tǒng)；所述X射線報警系統(tǒng)安裝在主變上；X射線報警系統(tǒng)包括X射線探頭、X射線發(fā)生器、X射線傳感器、AD信號轉(zhuǎn)換器、報警裝置 及控制模塊；X射線探頭安裝在主變外部并正對著主變；所述X射線發(fā)生器產(chǎn)生的X射線傳送至X射線探頭上，X射線探頭通過發(fā)射X射線和接收 反射的X射線對主變內(nèi)部安裝的繞組、鐵芯、高壓引線，以及固定它們的夾件進行監(jiān)視；X射線探頭的輸出端電性連接于X射線傳感器的輸入端，X射線傳感器的輸出端電性連 接于AD轉(zhuǎn)換器的輸入端，AD轉(zhuǎn)換器的輸出端分別電性連接于控制模塊的輸入端和報警裝置 的輸入端，控制模塊的輸出端電性連接于報警裝置的輸入端；所述報警裝置包括報警器及顯示器;所述報警器的輸入端電性連接于控制模塊的輸出 端;所述顯示器輸入端電性連接于AD轉(zhuǎn)換器的輸出端；X射線探頭將X射線視頻電信號傳送至X射線傳感器，X射線傳感器將此視頻電信號處理 放大后傳輸給AD轉(zhuǎn)換器，AD轉(zhuǎn)換器將由X射線傳感器傳輸來經(jīng)處理放大后的視頻電信號轉(zhuǎn) 換成數(shù)字信號，AD轉(zhuǎn)換器將此數(shù)字信號分別傳輸至顯示器和控制模塊，顯示器實時顯示主 變內(nèi)部各部件的固定位置視頻圖像以供運行人員隨時進行監(jiān)控。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主變內(nèi)部部件松動位移的X射線報警裝置，其特征在于:所述X 射線探頭與X射線發(fā)射器之間通過控制電纜連接;其它單元之間通過光纖電性連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主變內(nèi)部部件松動位移的X射線報警裝置，其特征在于:還包 括旋轉(zhuǎn)支架;所述X射線探頭安裝在旋轉(zhuǎn)支架上；控制模塊控制所述旋轉(zhuǎn)支架上下左右轉(zhuǎn) 動。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主變內(nèi)部部件松動位移的X射線報警裝置，其特征在于:所述X 射線探頭個數(shù)為N，N為大于等于1的自然數(shù)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主變內(nèi)部部件松動位移的X射線報警裝置，其特征在于:所述 報警器為聲光報警器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主變內(nèi)部部件松動位移的X射線報警裝置，其特征在于:所述 控制模塊為PLC處理器或其它微機處理器。7.—種基于權(quán)利要求1所述的主變內(nèi)部部件松動位移的X射線報警裝置的運行方法，其 特征在于:包括以下步驟:步驟S1:按照安裝好X射線報警裝置步驟S2:控制模塊預(yù)先存儲主變內(nèi)部繞組、鐵芯、高壓引線以及緊固夾件的正常安裝位 置、輕微松動位移位置、中度松動位移位置以及嚴重松動位移位置的標準系列圖譜；步驟S3:當X射線探頭探測到主變內(nèi)部繞組、鐵芯、高壓引線以及緊固夾件發(fā)生松動位 移時，控制模塊對接收到的X射線成像視頻數(shù)字信號，根據(jù)其位移、松動情況與標準系列圖 譜進行比對、分析和判斷，并控制報警器分別發(fā)出輕微、中度、嚴重松動位移的不同聲音或 伴隨不同閃光的報警信號，以警示工作人員采取相應(yīng)措施進行處理。
【文檔編號】G01B15/00GK106024341SQ201610306988
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月11日
【發(fā)明人】林曉銘, 連鴻松
【申請人】國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司南平供電公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院, 林曉銘, 林舒妍