【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電力設備，具體涉及變壓器的防爆技術，更具體地，涉及一種變壓器防爆及故障監測裝置及方法。
技術介紹
1、目前變壓器廣泛應用于電力傳輸與配電系統中，然而其在運行過程中可能發生油箱爆炸和燃燒的風險，尤其是在短路、電弧故障等內部缺陷條件下。
2、現有技術中，變壓器爆炸通常由低阻抗故障引起，油質絕緣性能喪失。油被汽化，產生的氣體因液體慣性而壓力增大，形成壓力波，導致變壓器爆炸。這些爆炸通常會導致電力設施的昂貴損失。現有技術未能有效預防變壓器因內部故障而導致的爆炸和火災，無法實現變壓器內部故障的實時監測，并無法在故障后及時泄壓。
3、現有技術沒有明確給出變壓器設備關鍵區域變壓器油箱、有載分接開關和油浸式電纜油箱減壓模塊的泄壓防護措施，無法實現變壓器設備數據在線運行健康狀態監測與診斷，在變壓器故障后無法及時得知并獲取故障定位的方向。
技術實現思路
1、為解決現有技術中存在的不足，本專利技術提供一種變壓器防爆方法，該方法能夠監測多種信號，一旦變壓器發生故障，通過直接機械響應來防止變壓器爆炸和火災。
2、本專利技術采用如下的技術方案。
3、本專利技術的第一方面提供了一種變壓器防爆及故障監測裝置，包括變壓器油箱減壓模塊、有載分接開關減壓模塊、油和氣體分離罐、氣體排放管路、氮氣注入模塊、變壓器保護匯控柜、油浸式電纜油箱減壓模塊和變壓器模塊。
4、變壓器保護匯控柜與變壓器模塊連接，用于監測變壓器模塊的故障并預警、儲存氮氣、觸發變壓器
5、氮氣注入模塊與變壓器模塊相連，用于將氮氣注入變壓器模塊的變壓器箱體內冷卻變壓器，實現變壓器防爆；
6、變壓器模塊與變壓器油箱減壓模塊、有載分接開關減壓模塊和油浸式電纜油箱減壓模塊連接，用于將油和氣體從變壓器模塊的變壓器油箱、有載分接開關油箱和電纜盒油路中排出；
7、變壓器油箱減壓模塊與油和氣體分離罐連接，用于把變壓器油箱內的油和氣體輸送至油和氣體分離罐中；
8、有載分接開關減壓模塊與油和氣體分離罐連接，用于把有載分接開關油箱內的油和氣體輸送至油和氣體分離罐中；
9、油浸式電纜油箱減壓模塊與油和氣體分離罐連接，用于把電纜盒油路內的油和氣體輸送至油和氣體分離罐中；
10、油和氣體分離罐與氣體排放管路連接，用于將氣體從油中分離。
11、優選地，變壓器保護匯控柜包含數據采集單元、數據處理單元、泄壓控制單元和氮氣儲存單元，數據采集單元與變壓器模塊連接，用于變壓器電容、變壓器套管電流和局放信號的實時監控，數據采集單元與數據處理單元連接，用于將采集數據傳遞至數據處理單元。
12、優選地，數據處理單元與泄壓控制單元連接，用于采集數據的接收，功率因數/損耗因數的計算、故障判斷、預警和預警信號的發送。
13、優選地，變壓器保護匯控柜的泄壓控制單元與變壓器模塊連接，用于數據處理單元的預警信號接收，通過釋放加壓油氣機械能，觸發油和氣體從變壓器模塊的變壓器油箱中排出。
14、優選地，變壓器保護匯控柜的氮氣儲存單元與泄壓控制單元連接，氮氣儲存單元用于儲存氮氣，并接收泄壓控制單元的泄壓信號，排出氮氣；
15、變壓器保護匯控柜的氮氣儲存單元與氮氣注入模塊連接，用于將氮氣排入氮氣注入模塊。
16、優選地，變壓器保護匯控柜的氮氣儲存單元位于變壓器模塊的安全區域，通過電纜與變壓器模塊的變壓器箱體上的傳感設備、油和氣體分離罐電路連接實現故障檢測與油氣分離控制，同時儲存防爆氮氣。
17、優選地，氣體排放管路的末端位于變壓器模塊的安全區域，用于將油和氣體分離罐油氣分離之后的氣體排放到遠程區域。
18、本專利技術第二方面提出一種變壓器防爆及故障監測方法，運行于本專利技術第一方面所述的一種變壓器防爆及故障監測裝置，包括：
19、采集變壓器數據，變壓器數據包括變壓器電容、變壓器套管電流和局放信號；
20、根據采集的變壓器套管電流計算功率因數/損耗因數；
21、設置變壓器電容、功率因數/損耗因數和局放信號的預警閾值，判斷變壓器電容、功率因數/損耗因數和局放信號是否達到對應預警閾值；
22、判斷結果中任一數據達到預警閾值后，判定變壓器故障，觸發預警并進行變壓器泄壓，實現變壓器防爆及故障監測。
23、優選地，通過變壓器套管電流與未故障的標準電流的比值，得到損耗因數；
24、通過變壓器套管電流與變壓器套管電流和未故障的標準電流的矢量和之間的比值，得到功率因數。
25、優選地，局放信號大于設置閾值時，依據局部放電源到油箱壁的聲波信號傳播時間和傳播速度定位變壓器油箱內的缺陷位置，并觸發故障預警。
26、與現有技術相比，本專利技術的有益效果至少包括：
27、本專利技術給出了變壓器關鍵設備區域電纜盒、有載分接開關模塊、主油箱的泄壓防護措施，本專利技術提出了基于電容、功率因數、頻響局放關鍵監測信號的變壓器設備關鍵區域的設備在線監測狀態評估及設備智能故障診斷，在故障后，研發人員可依據預警信息進一步確定故障原因，為研發人員后續處理指明方向；
28、本專利技術能夠在事故發生后迅速響應變壓器內部壓力的增加，大大提高設備故障診斷的準確率與處理效率，有效預防變壓器爆炸和火災；
29、減少了因變壓器爆炸導致的昂貴損失，具有顯著的經濟和社會效益。
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1.一種變壓器防爆及故障監測裝置，包括變壓器油箱減壓模塊(1)、有載分接開關減壓模塊(2)、油和氣體分離罐(3)、氣體排放管路(4)、氮氣注入模塊(5)、變壓器保護匯控柜(6)、油浸式電纜油箱減壓模塊(7)和變壓器模塊(8)，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的一種變壓器防爆及故障監測裝置，其特征在于：
3.根據權利要求2所述的一種變壓器防爆及故障監測裝置，其特征在于：
4.根據權利要求2所述的一種變壓器防爆及故障監測裝置，其特征在于：
5.根據權利要求2所述的一種變壓器防爆及故障監測裝置，其特征在于：
6.根據權利要求5所述的一種變壓器防爆及故障監測裝置，其特征在于：
7.根據權利要求1所述的一種變壓器防爆及故障監測裝置，其特征在于：
8.一種變壓器防爆及故障監測方法，運行于權利要求1至7中任一項所述的一種變壓器防爆及故障監測裝置，其特征在于：
9.根據權利要求8所述的一種變壓器防爆及故障監測方法，其特征在于：
10.根據權利要求8所述的一種變壓器防爆及故障監測方法，其
...【技術特征摘要】
1.一種變壓器防爆及故障監測裝置，包括變壓器油箱減壓模塊(1)、有載分接開關減壓模塊(2)、油和氣體分離罐(3)、氣體排放管路(4)、氮氣注入模塊(5)、變壓器保護匯控柜(6)、油浸式電纜油箱減壓模塊(7)和變壓器模塊(8)，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的一種變壓器防爆及故障監測裝置，其特征在于：
3.根據權利要求2所述的一種變壓器防爆及故障監測裝置，其特征在于：
4.根據權利要求2所述的一種變壓器防爆及故障監測裝置，其特征在于：
5.根據權...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳理，劉睿，張知先，朱濤，沈煜，江波，金雷，周凱，張宇，盧仰澤，滕子涵，江天炎，畢茂強，
申請(專利權)人：國網湖北省電力有限公司電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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