适用于风电场的变电设备状态监测系统的制作方法

本发明涉及监测系统，具体而言，为适用于风电场的变电设备状态监测系统。

背景技术：

1、风电场包括风力发电机组、变电站、输电线路等基础设施，是利用风力发电机组将风能转换为电能，并经变电设备调节后将电能送入电网中进行集中利用，所以变电设备保持良好的运行状态是保证风力发电正常电量输送的重要一环，因此，需要对风电场的变电设备的运行状态要实时掌握，其中，油浸式变压器是风电场常见的一种变电设备。

2、当变压器内部发生过热、放电或局部故障时，绝缘油中的某些化学键会断裂，产生包括氢气、一氧化碳和甲烷等在内的气体，这些气体随后溶解在变压器油中，现有的监测系统是通过检测变压器油中这些溶解气体的含量和增长速率判定是否出现故障。如cn215493866u公开了油浸式变压器运行状态监测装置，包括底座，所述底座的顶部内壁固定安装有数量为若干的缓冲弹簧，若干所述缓冲弹簧的顶部固定安装有同一个油浸式变压器本体，所述底座的顶部固定安装有监测装置，所述油浸式变压器本体的左侧连通有连接管，所述连接管的左侧固定安装有过渡箱，所述过渡箱的顶部连通有进水管，解决了传统的油浸式变压器在使用时，通常采用单一设备的参数对其运行状态进行监测，容易因监测设备的运行故障而产生误判或防护不及时的情况。然而，现有的而油浸式变压器内的变压器油仅仅沉浸铁芯和绕组等关键部件，油箱上部存在一定的空腔以容纳变压器油中挥发出的气体，挥发气体仅下部与变压器油接触后才开始进行溶解，挥发气体容易堆集在油箱顶部的空腔中而造成变压器油中溶解量较少，引起对于变电设备故障的监测预警不及时准确。

3、因此，推出适用于风电场的变电设备状态监测系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供适用于风电场的变电设备状态监测系统，旨在解决上述背景技术中，油浸式变压器箱体内顶部处存在容纳变压器油挥发气体的空腔，挥发气体堆集空腔处引起变压器油中气体溶解量变化较慢，而造成对变电设备故障的监测预警不及时准确的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：适用于风电场的变电设备状态监测系统，所述监测系统为站内过程层、站内间隔层以及站内站控层的总线式分层分布式结构，其中；

3、站内过程层包括安装在变电站内变电设备的主变本体油箱1上进行在线监测的数据采集装置；站内间隔层包括变电站内各电气设备的综合监测单元，具体包括用于对主变本体油箱1内油体中气体含量进行监测管理的站内气体监测ied，以及对站内主变本体油箱1顶部安装的避雷器2的运行状态进行监测管理的避雷器状态监测ied；站内站控层包括进行数据和电信号传输的交换机和综合应用服务器，综合应用服务器用于站内整个在线监测系统的运行控制，以及站内所有变电设备的在线监测数据的汇集、综合分析、故障诊断、监测预警、数据展示、存储和标准化数据转发，且综合应用服务器通过无线信号远程连接主站内的状态监测主站系统进行监测数据上传；

4、所述数据采集装置包括固定安装在主变本体油箱顶部的油泵和固定连接在油泵进口端的抽油管，抽油管末端贯穿主变本体油箱顶板并延伸至其内部，油泵出口端固定连接有出油管，出油管进口端处设置有电磁阀，出油管末端贯穿主变本体油箱顶板并延伸至其内部，且电磁阀相邻处的出油管顶部固定连接有检测探头，检测探头下端贯穿延伸至出油管内部，检测探头顶端固定连接有线缆，线缆末端与油气分析仪电性连接，油气分析仪固定连接于出油管一侧的主变本体油箱顶部，主变本体油箱顶部另一端固定连接有辅助监测设备。

5、进一步地，所述辅助监测设备包括固定连接于主变本体油箱顶部的集气筒和固定连接于集气筒顶部的定位柱，集气筒与下端主变本体油箱相连通，定位柱的顶端活动连接有定位转盘，定位转盘底部边沿处均匀间隔开设有定位槽，定位槽侧壁间活动连接有拨片，定位槽内侧的定位转盘底部固定连接有u型架，u型架的横杆外壁上缠绕设置有扭簧，扭簧的两端分别搭接贴合于拨片底部外壁上和定位柱的侧壁上，扭簧下方的定位柱外壁上活动套接有移动环，移动环顶部边沿处对应拨片分别活动连接有活动连杆，活动连杆顶端活动连接于拨片底部一侧边沿处，定位柱下端呈中空结构并与集气筒相连通，定位柱内腔底部端口处内壁间固定连接有固定架，固定架上活动贯穿设置有移动杆，移动杆底部贯穿延伸至集气筒内，且移动杆下端固定连接有弹性膜，弹性膜密封固定连接于集气筒内壁间，移动杆上方的定位柱空腔两侧外壁上开设有连通口，连通口上方的定位柱空腔内壁上固定连接有限位件，限位件底部两端活动卡合于连通口内。

6、进一步地，所述限位件包括固定连接于定位柱空腔两侧内壁上的固定杆和活动连接于固定杆末端的偏转杆，偏转杆底部活动连接有限位楔块，限位楔块活动卡合于连通口内，偏转杆顶部活动连接有限位滑块，定位柱空腔顶部固定连接有弹性部件，弹性部件底部固定连接有移动块，移动块活动卡合于定位柱空腔内壁间，且移动块底部开设有滑槽，限位滑块活动卡合于滑槽内。

7、进一步地，所述弹性部件保持正常舒张状态时，定位柱空腔两侧内壁上的悬置的偏转杆呈八字型倾斜设置，此时，偏转杆贴近悬置于移动杆顶端球形头上方，限位楔块的末端延伸至连通口端口外部。

8、进一步地，所述拨片末端呈竖直贴合悬置于移动环外侧时，移动环顶端抵压贴合连通口端口外的限位楔块底部设置，此时，拨片和定位柱间的扭簧呈收缩状态。

9、进一步地，所述定位柱底部固定端处的外壁上固定连接有l型支架，l型支架末端延伸至集气筒外侧，l型支架竖杆顶部活动连接固定连接有摄像头，摄像头镜头倾斜向下迎向定位转盘设置。

10、进一步地，所述拨片包括活动连接于定位槽内壁间的t型头，t型头横板侧壁中部处开设有定位孔，定位孔内活动卡合有连接杆，连接杆另一端延伸至定位孔端口外部后末端固定连接有风叶，风叶底部一侧边沿处开设有球形槽，球形槽内活动卡合活动连杆顶端的球形头。

11、进一步地，所述定位孔内的连接杆端头侧壁上固定连接有凸块，定位孔内壁上对应凸块处开设有弧形滑槽，凸块活动卡合于弧形滑槽内，且弧形滑槽位于定位孔与球形槽相同一侧的内壁上，且球形槽同侧的风叶内部嵌合设置有磁吸块。

12、进一步地，所述风叶下端中部开设有安装槽，安装槽两侧内壁间固定连接有导向杆，导向杆外壁上活动套接有移动套，移动套侧壁和安装槽内壁间固定连接有复位弹簧，移动套底部活动连接有活页风板，活页风板的另一端活动连接于安装槽另一侧内壁上，安装槽顶部开设有安装滑槽，安装滑槽内活动卡合有配重块，安装槽远离复位弹簧一侧的两端内壁间固定连接有限位杆，配重块侧壁上固定连接有调节绳，调节绳另一端穿绕于限位杆外壁上后末端固定连接于移动套侧壁上。

13、进一步地，所述站内气体监测ied包括，

14、数据收集模块，用于整理汇集主变本体油箱内变压器油的温度、油位、油中气体溶解含量和种类数据，以及避雷器的运行数据；

15、数据处理模块，用于对汇集数据整体进行清洗、滤波和除杂处理，并将其转化为电信号进行传输；

16、阈值比较模块，用于根据对主变本体油箱和避雷器监测设定的安全阈值，将收集的主变本体油箱内变压器油的温度、油位、油中气体溶解含量和种类数据，以及避雷器的运行数据跟安全阈值进行比较，判定变压器是否故障；

17、监测报警模块，用于在检测到主变本体油箱内变压器油的温度、油位、油中气体溶解含量和种类数据，以及避雷器的运行数据超过安全阈值限定时启动报警，提醒工作人员变压器出现故障；

18、通讯模块，用于通过电信号与综合应用服务器进行连接，向综合应用服务器传输监测数据和报警信号。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

20、本发明提出的适用于风电场的变电设备状态监测系统，通过油泵、油气分析仪和检测探头的配合对主变本体油箱内变压器油进行循环，并检测油体内气体溶解含量时，利用主变本体油箱内气体产生堆积后的压强变化，利用弹性膜配合移动杆推动限位件解除移动环限制，从而使得定位柱顶部安装转盘上的拨片在扭簧作用下向伞一样自动撑开，摄像头拍摄到拨片旋转时上传数据至站内气体监测ied，站内气体监测ied基于油气分析仪结合摄像头拍摄到拨片旋转数据进行综合分析，判定主变本体油箱内因变电器故障出现大量气体，综合应用服务器启动报警并上传数据至状态监测主站系统，避免了主变本体油箱堆积气体溶解在油体中速率较慢，油气分析仪检测精度不够而引起对变电器故障报警迟缓的问题。