一种油浸式变压器数字式轻瓦斯保护方法技术

本发明专利技术提供了一种油浸式变压器数字式轻瓦斯保护方法，包括：液面测量装置安装在集气盒中，液面测量装置经采集卡连接数据显示屏；集气盒连接综合检测装置，综合检测装置连接数据显示屏；综合检测装置包括温度测量单元，数据分析单元能暂时存储、分析数据；综合检测装置包括电压测量单元，气体成分分析单元，数据分析单元连接数据显示屏。利用综合检测装置测量温度、电压、各气体成分和占比情况，以及训练故障判断模型，根据综合检测装置的数据判断故障类型，数据显示屏有数据存储单元、数据显示单元，该方法能够清晰地反应伴随气体积聚过程的绝缘油液面变化过程，产生气体成分分析及故障类型、故障溯源。故障溯源。故障溯源。

【技术实现步骤摘要】
一种油浸式变压器数字式轻瓦斯保护方法


[0001]本专利技术涉及一种油浸式变压器数字式轻瓦斯保护方法，属于油浸式变压器的保护


技术介绍

[0002]变压器轻瓦斯保护主要应用于变压器内部故障的早期检测，相较于变压器电气量保护，反应故障气体产生的非电量保护能够在轻微故障阶段识别出故障发展特征，从而更为灵敏、直接、全面地反应保护对象运行状态。
[0003]现有轻瓦斯保护利用油浸式变压器内部故障产热汽化绝缘油的原理，通过机械结构实现对气体体积量是否达到阈值的判断。现有的瓦斯继电器一般分为浮球式和挡板式，浮球式瓦斯继电器工作原理为：气体在设备油箱内绝缘油中上升，通过油枕连接管运动至瓦斯继电器集气盒，最后逐渐聚集在瓦斯继电器的集气盒中，随着集气盒内气体增多，挤压绝缘油，使得油面下降。随着瓦斯继电器内部的油面高度的下降，上浮球也会跟随下降。上浮球的下降，将带动一个开关触点闭合(磁触点式干簧管)，从而发出轻瓦斯报警信号；挡板式瓦斯继电器工作原理为：在设备运行状态无异常时，瓦斯继电器内部腔体充满绝缘油，开口杯受到绝缘油的浮力的作用，向上倾斜，当设备内部出现局部放电等不太严重的放电缺陷或是轻微故障时，绝缘油分解产生的气体会积聚在瓦斯继电器的上部集气空间，气体的积聚就会迫使瓦斯继电器内的油面高度降低，随着浸油体积减小，重力大于浮力，开口杯也随之下降，当气体积累到达一定的体积量，油面高度下降到一定的位置时，其上的磁铁就会吸合干簧管触点，接通告警信号输出回路，此时即会发出轻瓦斯报警信号。
[0004]上述两种传统的机械式轻瓦斯保护方法都是只在集气盒中收集到的气体体积达到设定的阈值之后动作发出轻瓦斯告警信号，对于轻瓦斯保护启动前的气体汇集过程相关信息缺乏记录，不利于后续的产气过程分析及故障溯源等操作，申请号为CN201210582158.5的中国专利公开了一种智能变电站光纤跳闸用瓦斯继电器，该专利通过位于底部的轻/重瓦斯浮球、其上相连有一轻/重瓦斯连杆，在轻/重瓦斯连杆的上部相连有一轻/重瓦斯光挡板，在该轻/重瓦斯光挡板的端部配置有一通过光纤向变电站监控系统发出报警信号的轻/重瓦斯光收发器，利用继电器内浮球的位置变化，并通过连杆推动光挡板，与光收发器配合，将位置信号转换为光信号，实现瓦斯继电器通过光纤跳闸的目的，但申请号为CN201210582158.5的中国专利公开的一种智能变电站光纤跳闸用瓦斯继电器，该方法采用机械结构实现瓦斯信号报警，轻/重瓦斯保护启动前的气体汇集过程相关信息缺乏记录，不利于后续的产气过程分析及故障溯源等操作，同时也无法自主判断故障类型，不能实现及时抢修。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决现有方法对于轻瓦斯保护启动前的气体汇集过程相关信息缺乏记录，不利于后续的产气过程分析及无法实现自动故障判断、故障数据存储追溯导致轻瓦
斯无法得到有效保护的问题，提供了一种油浸式变压器数字式轻瓦斯保护方法，采用液面测量装置测量液面高度、综合检测装置来测量温度、电压、气体类型以及计算各气体占比，通过数据显示屏、故障判断模型很好的达到了轻瓦斯精确报警、数字化显示、以及判断故障类型、故障数据存储追溯的技术效果，实现对轻瓦斯的良好保护。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种油浸式变压器数字式轻瓦斯保护方法，包括：液面测量装置，液面测量装置安装在油浸式变压器瓦斯继电器集气盒中，液面测量装置经采集卡连接数据显示屏；油浸式变压器瓦斯继电器集气盒连接综合检测装置，综合检测装置连接数据显示屏；综合检测装置包括温度测量单元，温度测量单元连接数据分析单元，数据分析单元能暂时存储、分析数据；
[0007]综合检测装置包括电压测量单元，电压测量单元连接数据分析单元；综合检测模块还包括气体成分分析单元，气体成分分析单元连接数据分析单元，数据分析单元连接数据显示屏。本专利技术根据变压器内部放电、气体非正常侵入油箱等各类原因导致的油箱内产生的气体聚集在瓦斯继电器的集气盒中挤压绝缘油，将使得油面下降，因此可以在集气盒中安装液位计，以绝缘油液面高度作为保护判据来发出轻瓦斯报警信号；同时将液面测量装置经采集卡连接至数据显示屏，可以实时监测集气盒内绝缘油液面高度信息从而转化成数字式轻瓦斯保护；利用综合检测装置测量温度、电压、各气体成分和占比情况，以及训练故障判断模型，根据综合检测装置的数据判断故障类型，综合检测装置连接数据显示屏，数据显示屏有数据存储单元、数据显示单元，该方法能够清晰地反应伴随气体积聚过程的绝缘油液面变化过程，产生气体成分分析及故障类型、故障溯源。
[0008]作为优选，数据分析单元的分析方法包括以下步骤：
[0009]S1：接收气体成分分析单元分析得到的气体成分数据和温度测量单元测量的温度数据；
[0010]S2：根据气体成分数据计算各个气体的占比数据；
[0011]S3：根据步骤S1中得到的温度数据和步骤S2中计算得到的各个气体的占比数据判断故障类型；
[0012]S4：将步骤S3中得到的故障判断类型步骤S1中得到的温度数据t以及步骤S2中计算得到的各个气体的占比数据传输到数据显示屏。通过综合检测装置测量集气盒内的温度、电压、以及各种气体类型和占比情况，再根据故障判断模型，根据测量得到的温度、电压、以及各种气体类型和占比情况来判断故障类型。
[0013]作为优选，步骤S2中的气体包括：甲烷、氢气、乙炔、乙烯、乙烷。确认侵入油箱的气体类型，确保气体成分分析单元正常检测。
[0014]作为优选，步骤S2中计算各个气体的占比数据公式包括：p1＝乙炔/乙烯，p2＝甲烷/氢气，p3＝乙烯/乙烷，p4＝甲烷/全部气体，p5＝甲烷/全部气体，p6＝氢气/全部气体，p7＝乙炔/全部气体，p8＝乙烯/全部气体，p9＝乙烷/全部气体，p为占比值。确定需要计算的各种占比值，方便后续故障判断模型的判断。
[0015]作为优选，步骤S3中判断故障类型的具体：当温度数据t小于第一温度预设值且p2占比大于p1、p3时，则故障判断为变压器低温；当温度数据t大于第一温度预设值且小于第二温度预设值，同时p2大于第一占比预设值，则故障判断为变压器过热；当电压数据v存在且p6最大，p5第二，则判断为变压器局部放电；当电压数据v存在且当p6最大，p7第二，则故
障判断为电弧放电。故障判断模型的具体判断依据。
[0016]作为优选，故障判断的第一温度预设值、第二温度预设值、第一占比预设值，以及各种故障情况下每个气体的占比情况是通过大量训练数据对故障判断模型训练得到的，具体步骤如下：第一步，设置算法参数，N为样本总数，L为当前迭代次数，T为最大迭代次数；
[0017]第二步，优化算法，通过方程M＝(hb
‑
lb)
·
rand()+lb随机初始化，再搜索当前样本在空间中的位置并记录，其中，hb和lb这两个矩阵定义了变量边界的上限和下限；
[0018]第三步，样本数量自适应，通过方程其中f为样本自适应数量，N为样本总数，L为当前迭代本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油浸式变压器数字式轻瓦斯保护方法，其特征在于，包括：液面测量装置，所述液面测量装置安装在油浸式变压器瓦斯继电器集气盒中，所述液面测量装置经采集卡连接数据显示屏；所述油浸式变压器瓦斯继电器集气盒连接综合检测装置，所述综合检测装置连接数据显示屏；所述综合检测装置包括温度测量单元，所述温度测量单元连接数据分析单元，所述数据分析单元能暂时存储、分析数据；所述综合检测装置包括电压测量单元，所述电压测量单元连接数据分析单元；所述综合检测模块还包括气体成分分析单元，所述气体成分分析单元连接数据分析单元，所述数据分析单元连接所述数据显示屏。2.根据权利要求1的一种油浸式变压器数字式轻瓦斯保护方法，其特征在于，所述数据分析单元的分析方法包括以下步骤：S1：接收所述气体成分分析单元分析得到的气体成分数据和所述温度测量单元测量的温度数据以及所述电压测量单元测量的电压数据；S2：根据所述气体成分数据计算各个气体的占比数据；S3：根据步骤S1中得到的温度数据和步骤S2中计算得到的各个气体的占比数据判断故障类型；S4：将步骤S3中得到的故障判断类型步骤S1中得到的温度数据t以及步骤S2中计算得到的各个气体的占比数据传输到数据显示屏。3.根据权利要求2的一种油浸式变压器数字式轻瓦斯保护方法，其特征在于，所述步骤S2中的气体包括：甲烷、氢气、乙炔、乙烯、乙烷。4.根据权利要求2或3所述的一种油浸式变压器数字式轻瓦斯保护方法，其特征在于，所述步骤S2中计算各个气体的占比数据公式包括：p1＝乙炔/乙烯，p2＝甲烷/氢气，p3＝乙烯/乙烷，p4＝甲烷/全部气体，p5＝甲烷/全部气体，p6＝氢气/全部气体，p7＝乙炔/全部气体，p8＝乙烯/全部气体，p9＝乙烷/全部气体，p为占比值。5.根据权利要求2所述的一种油浸式变压器数字式轻瓦斯保护方法，其特征在于，所述步骤S3中判断故障类型的具体：当温度数据t小于第一温度预设值且p2占比大于p1、p3时，则故障判断为变压器低温，当温度数据t大于第一温度预设值且小于第二温度预设值，同时p2大于第一占比预设值，则故障判断为变压器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王骁，金建峰，王新伟，刘高明，崔屹，邵先军，金凌峰，梁苏宁，杨智，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司安吉县供电公司国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：