有效
一种高低压变压器运行智能检测分析预警方法及系统
张章煌、吴飞、郑洁云、唐元春、张林垚、陈卓琳、何德明、施莹
国网福建省电力有限公司经济技术研究院
摘要
本发明公开了一种高低压变压器运行智能检测分析预警方法及系统,包括:获取目标室内各油浸式变压器各密封胶件位置信息,并对各器体表观进行渗漏检测,分析渗漏状态评估指数;获取外界环境温度,并对各油浸式变压器的内部器油进行检测,分析器油状态评估指数;对各异常变压器进行分析,并执行室内消防系统状态检测分析;获取各异常变压器对应的消防系统中管道过滤网的位置信息,同时进行检测,分析稳定状态评估指数;将稳定状态评估指数与预设阈值进行对比,进行告警提示。本发明避免了现有的对油浸式变压器渗漏状态检测和分析的不足,提高了分析结果的可靠性,同时有效保障了变压器内部器油分析结果的精准性和可靠性。
1.一种高低压变压器运行智能检测分析预警方法,其特征在于,包括步骤:S1、获取目标室内各油浸式变压器对应的各密封胶件位置信息,并对所述各油浸式变压器对应的各器体表观进行渗漏检测,得到器体表观参数集合,分析所述各油浸式变压器对应的渗漏状态评估指数;S2、获取外界环境温度,并对所述各油浸式变压器对应的内部器油进行检测,得到内部器油参数集合,分析所述各油浸式变压器对应的器油状态评估指数;S3、对目标室内各异常变压器进行分析,并执行室内消防系统状态检测分析;S4、获取所述各异常变压器对应的消防系统,并获取所述消防系统中管道过滤网的位置信息,同时对所述消防系统进行检测,得到消防参数集合,分析所述各异常变压器对应的所述消防系统的稳定状态评估指数;S5、将所述稳定状态评估指数与预设阈值进行对比,若某一异常变压器对应的所述消防系统的所述稳定状态评估指数小于所述预设阈值,则进行告警提示;所述步骤S1中分析所述各油浸式变压器对应的渗漏状态评估指数,具体为:依据公式(3),计算出所述各油浸式变压器对应的渗漏状态评估指数,记为 : (3);其中, 表示为第 i 个油浸式变压器对应的渗漏状态评估指数, 表示为第 i 个油浸式变压器对应的密封胶件的密封性评估指数, 表示为第 i 个油浸式变压器对应的器体密封性评估指数, a 5 、 a 6 分别表示为设定的密封胶件的密封性评估指数、器体的密封性评估指数对应的评估因子;所述步骤S2中分析所述各油浸式变压器对应的器油状态评估指数,具体为:依据公式(7)计算出所述各油浸式变压器对应的器油状态评估指数,记为 : (7);其中, 表示为第 i 个油浸式变压器对应的器油状态评估指数, 表示为第 i 个油浸式变压器对应的器油介质强度评估指数, 表示为第 i 个油浸式变压器对应的器油指标评估指数, 表示为第 i 个油浸式变压器对应的器油温度匹配评估指数, b 7 、 b 8 和 b 9 分别表示为设定的器油介质强度评估指数、器油指标评估指数和器油温度匹配评估指数对应的影响因子;所述步骤S4中分析所述各异常变压器对应的所述消防系统的稳定状态评估指数,具体为:依据公式(11)计算出所述各异常变压器对应的所述消防系统的稳定状态评估指数,记为 : (11);其中, 表示为第 r 个异常变压器对应消防系统的稳定状态评估指数, 表示为第 r 个异常变压器对应消防系统的出水稳定评估指数, 表示为第 r 个异常变压器对应消防系统的异物状态评估指数, d 6 、 d 7 分别表示为出水稳定评估指数、异物状态评估指数对应的评估因子。
2.根据权利要求1所述的一种高低压变压器运行智能检测分析预警方法,其特征在于,所述步骤S1中对所述各油浸式变压器对应的器体表观进行渗漏检测,得到器体表观参数集合,具体为:基于所述各密封胶件的位置信息,通过超声波探伤仪对所述各密封胶件进行检测,得到所述各密封胶件对应的龟裂面积,记为 , i 表示所述各油浸式变压器的编号, , j 表示所述各密封胶件的编号, ;通过X射线对所述各密封胶件进行检测,得到所述各密封胶件对应的轮廓;通过高清摄像头对所述各器体对应的各焊缝进行图像采集,得到所述各焊缝的图像,并从中提取所述各焊缝的开裂长度,记为 , f 表示所述各焊缝的编号, ;通过高清摄像头对所述各器体进行图像采集,得到所述各油浸式变压器对应的器体图像,并从中提取所述各器体表观对应的油渍面积,标记为 ;由所述各密封胶件对应的龟裂面积、轮廓、所述各器体对应的所述各焊缝的开裂长度和器体表观对应的油渍面积构成所述各油浸式变压器对应的所述器体表观参数集合。
3.根据权利要求2所述的一种高低压变压器运行智能检测分析预警方法,其特征在于,所述步骤S1中分析所述各油浸式变压器对应的渗漏状态评估指数,还包括:从所述器体表观参数集合中提取所述各密封胶件的轮廓,并将所述轮廓和云存储库中存储的油浸式变压器对应的密封胶件的初始轮廓进行重合对比,得到所述各密封胶件的重合轮廓,并获取所述各密封胶件的重合轮廓面积,记为 ;依据公式(1),计算出所述各密封胶件的密封性评估指数,记为 : (1);其中, e 表示为自然常数, 表示为设定的密封胶件对应的允许龟裂面积, 表示为存储的油浸式变压器对应的密封胶件的表面积, a 1 、 a 2 分别表示为设定的龟裂面积、重合轮廓面积对应的影响因子;依据公式(2),计算出所述各器体的密封性评估指数,记为 : (2);其中, 表示为设定的焊缝对应的允许开裂长度, 表示为存储的油浸式变压器对应的器体的表面积, a 3 、 a 4 分别表示为设定的焊缝开裂长度、器体表面积对应的影响指数。
4.根据权利要求2所述的一种高低压变压器运行智能检测分析预警方法,其特征在于,所述步骤S2中对所述各油浸式变压器对应的内部器油进行检测,得到内部器油参数集合,具体为:对所述各油浸式变压器对应的内部器油进行取样,得到所述各油浸式变压器对应的内部器油的各子样本;对所述各子样本进行击穿电压实验,得到所述各子样本的击穿电压,作为所述各油浸式变压器对应的内部器油的击穿电压,记为 ;通过水分测定仪对所述各子样本的水分含量进行检测,得到所述各子样本的水分含量,作为所述各油浸式变压器对应内部器油的水分含量,记为 ;通过透明度测定仪对所述各油浸式变压器对应的内部器油的透明度进行检测,得到所述各油浸式变压器对应的内部器油的透明度,记为 ;对所述各油浸式变压器对应的内部器油的油位高度进行检测,得到所述各油浸式变压器对应的内部器油的油位高度,记为 ;将所述各油浸式变压器对应的内部器油按照预设划分方式划分为上层器油和下层器油,并通过温度传感器对所述上层器油的温度进行检测,得到所述各油浸式变压器对应的上层器油的温度,记为 ;由所述各油浸式变压器对应的内部器油的击穿电压、水分含量、透明度、油位高度和所述上层器油的温度构成所述各油浸式变压器对应的所述内部器油参数集合。
5.根据权利要求4所述的一种高低压变压器运行智能检测分析预警方法,其特征在于,所述步骤S2中分析所述各油浸式变压器对应的器油状态评估指数,还包括:依据公式(4)计算出各油浸式变压器对应的器油介质强度评估指数,记为 : (4);其中, 和 分别表示为设定的油浸式变压器对应的内部器油的参考击穿电压和参考水分含量, 和 分别表示为设定的油和浸式变压器对应的内部器油的参考击穿电压差和参考水分含量差, b 1 、 b 2 分别表示为设定的击穿电压、水分含量对应的影响因子;依据公式(5)计算出所述各油浸式变压器对应的器油指标评估指数,记为 : (5);其中, 和 分别表示为设定的油浸式变压器对应内部器油的参考透明度和参考油位高度, 和 分别表示为设定的油浸式变压器对应内部器油的参考透明度差和参考油位高度差, b 3 、 b 4 分别表示为设定的透明度、油位高度对应的影响因子;依据公式(6)计算出所述各油浸式变压器对应的器油温度匹配评估指数,记为 : (6);其中, 表示为设定的油浸式变压器对应上层器油的温度允许值, 表示为外界环境温度, 和 分别表示为设定的油浸式变压器对应上层器油的温度允许值差和温度上升值差, 表示为设定的油浸式变压器对应上层器油的允许温度上升值, b 5 、 b 6 分别表示为设定的上层器油温度、温度上升值对应的影响因子。
6.根据权利要求2所述的一种高低压变压器运行智能检测分析预警方法,其特征在于,所述步骤S3中对目标室内各异常变压器进行分析,具体为:依据公式(8)计算出所述各油浸式变压器对应的危险评估指数,记为 : (8);其中, 表示为目标室内第 i 个油浸式变压器对应的危险评估指数, c 1 、 c 2 分别表示为设定的渗漏状态评估指数、器油状态评估指数对应的权值因子;将所述各油浸式变压器对应的危险评估指数与预设的危险评估指数阈值进行对比,若某一油浸式变压器对应的危险评估指数大于预设的危险评估指数阈值,则将该油浸式变压器记为异常变压器。
7.根据权利要求6所述的一种高低压变压器运行智能检测分析预警方法,其特征在于,所述步骤S4中对所述消防系统进行检测,得到消防参数集合,具体为:通过智能摄像头对所述各异常变压器对应的所述消防系统中水雾喷头的各喷口进行图像采集,得到所述各异常变压器对应的所述消防系统中水雾喷头上各喷口的图像,并从中提取水雾喷头上各喷口对应堵塞物的表面积和厚度,分别记为 和 , r 表示为异常变压器的编号, , y 表示为各喷口的编号, ;通过X射线探测器对所述各异常变压器对应的所述消防系统中管道进行检测,得到所述各异常变压器对应的所述消防系统中管道的射线胶片,并对其进行显像记录,同时从中获取所述各异常变压器对应的所述消防系统中管道的水垢处数量和水垢总面积,分别记为 和 ;基于所述各异常变压器对应所述消防系统中管道过滤网的位置信息,通过X射线探测器对所述各异常变压器对应所述消防系统中管道的过滤网进行检测,并对其进行显像记录,同时从中获取所述各异常变压器对应所述消防系统中管道过滤网的异物体积,记为 ;由所述各异常变压器对应的所述消防系统中水雾喷头上各喷口对应堵塞物的表面积、厚度、管道的水垢处数量、水垢总面积和过滤网的异物体积构成所述各异常变压器对应的所述消防参数集合。
8.根据权利要求7所述的一种高低压变压器运行智能检测分析预警方法,其特征在于,所述步骤S4中分析所述各异常变压器对应的所述消防系统的稳定状态评估指数,还包括:依据公式(9)计算出所述各异常变压器对应的所述消防系统的出水稳定评估指数,记为 : (9);其中, 和 分别表示为设定的消防系统对应水雾喷头中喷口的面积和允许堵塞物厚度, d 1 、 d 2 分别表示为设定的堵塞物表面积、堵塞物厚度对应的权值因子;依据公式(10)计算出所述各异常变压器对应的所述消防系统的异物状态评估指数,记为 : (10);其中, 、 和 分别表示为设定的消防系统中管道对应的允许水垢处数量、允许水垢面积和过滤网的总体积, d 3 、 d 4 和 d 5 分别表示为设定的管道水垢处数量、管道水垢总面积和过滤网异物体积对应的影响因子。
9.根据权利要求1所述的一种高低压变压器运行智能检测分析预警方法,所述步骤S5中进行告警提示,具体为:将所述稳定状态评估指数小于所述预设阈值的异常变压器的编号发送至预警终端,并进行预警提示;所述步骤S5之后还包括:S6、存储所述各密封胶件的初始轮廓和表面积,并存储所述各器体的表面积。
10.一种高低压变压器运行智能检测分析预警系统,其特征在于,实现上述权利要求1至9任一项所述的一种高低压变压器运行智能检测分析预警方法中的步骤。



