本發(fā)明涉及特高壓變壓器濾油領(lǐng)域，具體涉及一種特高壓變壓器絕緣油全封閉自動控制濾油方法及裝置。

技術(shù)背景

為了提高特高壓工程中變壓器絕緣油濾油效率，減輕工作人員的勞動強(qiáng)度，根除誤操作的可能性，國內(nèi)相關(guān)單位也初步開展了相關(guān)濾油控制系統(tǒng)的研究。其中，河南送變電建設(shè)公司的張國志等提出了可自動控制油罐電磁閥開閉的全自動濾油系統(tǒng)，該系統(tǒng)以出油閥和進(jìn)油閥的開閉代替了傳統(tǒng)的人工管路切換工作，可根據(jù)監(jiān)測到的油位信息和編制好的控制程序，可實現(xiàn)倒罐和單罐濾油，也可靈活地直接控制電磁閥。但是切換閥門時仍需關(guān)閉真空濾油機(jī)，且容易發(fā)生誤操作。隨后又提出了以電磁閥和油位傳感器替代手動開關(guān)閥門和人工判斷開關(guān)時間的改進(jìn)方案。通過油位傳感器監(jiān)測罐體內(nèi)部油量，將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至分控制器，分控制器依此作為判據(jù)，按事先設(shè)定的需求控制出油閥和進(jìn)油閥的開關(guān)狀態(tài)，調(diào)整油路的聯(lián)通邏輯。與改進(jìn)前的系統(tǒng)相比有能實現(xiàn)自動控制的優(yōu)勢，進(jìn)一步解放了人力成本，提高了效率。但該系統(tǒng)也有其不足之處，首先在安裝油位傳感器時，需要對油罐進(jìn)行改裝，然而油罐由相應(yīng)廠商提供，大多數(shù)為定制產(chǎn)品，這樣操作存在一定的安全隱患；其次沒有實現(xiàn)對油溫的實時監(jiān)測，也是一種潛在隱患；其三，在多罐集群應(yīng)用中需要每罐一個油位傳感器，會造成成本攀升，并使得接線復(fù)雜程度過高，易導(dǎo)致系統(tǒng)故障。另外，湖北送變電公司也提出了一種人工方式控制的全封閉濾油系統(tǒng)。湖北送變電公司提出的濾油系統(tǒng)采用的是人工控制方式，通過工作人員手動切換控制閥與濾油機(jī)，現(xiàn)場工作人員勞動量大，濾油機(jī)頻繁切換啟停，濾油工作效率較低。

因此，如何針對上述問題提出合理的解決方案，從而提升現(xiàn)場濾油工作的自動化程度，最大程度地降低運(yùn)營成本和風(fēng)險，極大程度地提升工作效率，使變壓器油的濾油工作有序高效地進(jìn)行，成為迫切需要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對實現(xiàn)特高壓變壓器絕緣油全封閉自動控制濾油的要求，本發(fā)明提出一種特高壓變壓器絕緣油全封閉自動控制濾油方法及裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，本發(fā)明的特高壓變壓器絕緣油全封閉自動控制濾油系統(tǒng)由油罐、呼吸器、二位三通電磁閥、流量傳感器、溫度傳感器、濾油機(jī)、分控制器以及狀態(tài)監(jiān)視與控制模塊組成。通過對濾油過程中變壓器油的瞬時流量監(jiān)控，并以瞬時流量作為切換判據(jù)，同時監(jiān)測總流量，并以總流量作為備用可選切換判據(jù)，形成雙判據(jù)切換，起到雙重保護(hù)作用，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。根據(jù)現(xiàn)場油罐數(shù)量以及適用范圍不同，本系統(tǒng)分為雙油罐全自動濾油系統(tǒng)和油罐集群全自動濾油系統(tǒng)。

油罐集群濾油系統(tǒng)全封閉濾油在油罐底部接口處加裝電磁單控閥門，以此控制濾油油罐的切換。全封閉濾油連接方案只通過底部一個接口與輸油管道相連，將各油罐輸油管道并入輸油主管道。通過在輸油主管道上加裝三通口，將輸油主管道分別連接兩個二位三通電磁閥，將二位三通電磁閥連接濾油機(jī)，通過狀態(tài)監(jiān)視與控制模塊對流量、溫度等參數(shù)的實時監(jiān)控，并以此為判據(jù)控制閥位的切換，完成循環(huán)濾油工作。全封閉濾油連接方案通過底部接口同時作為出油口和入油口，完成濾油過程中的注油和出油過程。單接口連接減少了油罐與外部環(huán)境接觸的接口，同時在油罐上將呼吸口用管道連接，并接至集中呼吸器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：1）提升現(xiàn)場濾油工作的自動化程度，最大程度地降低運(yùn)營成本和風(fēng)險，極大程度地提升工作效率，使變壓器油的濾油工作有序高效地進(jìn)行。

2）在油處理過程中，進(jìn)出油罐中的空氣只在內(nèi)部循環(huán)，使外部的空氣不能進(jìn)入罐體，最大限度地減少外界氣體對變壓器油的影響，最大程度地過濾空氣中的水分等雜質(zhì)，有利于保持油罐密閉性，增強(qiáng)油罐密封效果，保證變壓器油的品質(zhì)，提高濾油效率，達(dá)到全密封油處理的目的。

附圖說明

圖1油罐集群濾油系統(tǒng)全封閉濾油連接圖。

圖2油罐集群濾油系統(tǒng)控制柜示意圖。

圖3二位三通電磁閥控制算法流程圖。

圖4多油罐全自動濾油系統(tǒng)流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。

圖1為油罐集群濾油系統(tǒng)全封閉濾油連接圖，其中101狀態(tài)監(jiān)視及控制模塊通過狀對流量、溫度等參數(shù)的實時監(jiān)控，并以此為判據(jù)控制閥位的切換，完成循環(huán)濾油工作，102呼吸器用管道連接至呼吸口，使得進(jìn)出油罐中的空氣只在內(nèi)部循環(huán)，使外部的空氣不能進(jìn)入罐體，最大限度地減少外界氣體對變壓器油的影響，最大程度地過濾空氣中的水分等雜質(zhì)，提高油的質(zhì)量。103油罐0為空油罐，在濾油過程中用和需要進(jìn)行濾油的油罐進(jìn)行循環(huán)濾油。104溫度傳感器用于檢測油溫，將溫度信號傳至狀態(tài)監(jiān)視及控制模塊，實現(xiàn)對濾油過程中油溫的檢測。105流量傳感器用于檢測管道中油的流速，將油的流速信號傳至狀態(tài)監(jiān)視及控制模塊，實現(xiàn)濾油過程中對濾油的控制。106濾油機(jī)用于特高壓變壓器絕緣油濾油。107二位三通閥接至油罐主管道，實現(xiàn)對管道中變壓器油流向的控制。108代表現(xiàn)場需要進(jìn)行濾油的1-n油罐。109為單控閥門，實現(xiàn)在集群濾油中對濾油油罐的控制。

圖2為油罐集群濾油系統(tǒng)控制柜示意圖，控制柜通過和油位傳感器、溫度傳感器以及流量傳感器之間的信號通信接收信號，并且通過與電磁閥之間的信號通信發(fā)出控制信號。根據(jù)現(xiàn)場實際情況的不同，同時為了適應(yīng)用于多種條件下的濾油工作，控制柜分為適應(yīng)用于雙油罐濾油系統(tǒng)和油罐集群濾油系統(tǒng)兩種類型，油罐濾油系統(tǒng)控制柜由201觸控操作屏、202操作開關(guān)、203電磁閥手動開關(guān)、204指示燈、205工作油罐顯示屏組成。201觸摸屏用于實時顯示當(dāng)前油罐內(nèi)的壓強(qiáng)、油溫以及當(dāng)前濾油過程中油的流速；同時可以在觸摸屏上設(shè)置油的流速和濾油的時間。202操作開關(guān)用于選擇濾油狀態(tài)，實現(xiàn)自動和手動的切換以及手動控制停止濾油的進(jìn)程。203電磁閥手動開關(guān)用于手動控制濾油進(jìn)程。204指示燈用于指示當(dāng)前電磁閥的狀態(tài)。205工作油罐顯示屏用于顯示當(dāng)前正在濾油的油罐?？刂乒窈唵我撞僮?，工作人員能極快地掌握設(shè)備使用方法，該設(shè)備設(shè)計能簡潔明了地展現(xiàn)濾油過程中各設(shè)備的實時狀態(tài)。

圖3為二位三通電磁閥控制算法流程圖，啟動濾油系統(tǒng)前，先將電磁閥復(fù)位，并記錄初始閥位，初始化計時器和計數(shù)器。在操作界面預(yù)設(shè)運(yùn)行時間和循環(huán)倒灌次數(shù)，也可單獨(dú)選用運(yùn)行時間或循環(huán)次數(shù)作為唯一判據(jù)，將欲屏蔽的相關(guān)參數(shù)值設(shè)置為0即可。罐體總?cè)萘繛榭蛇x保護(hù)判據(jù)，若設(shè)置為“0”值則不使用該保護(hù)判據(jù)。若未設(shè)置該參數(shù)，啟動濾油系統(tǒng)后，計時器開始計時，假定初始狀態(tài)為由罐1向罐2濾油，在啟動濾油時，瞬時流量會由0逐漸震蕩上升至穩(wěn)定流量，當(dāng)罐1中油逐漸過濾完畢時，瞬時流量會由穩(wěn)定流量逐步震蕩下降至0，上升過程和下降過程中流量顯示均不穩(wěn)定。因此，設(shè)定液體流量傳感器所監(jiān)測到的瞬時流量值達(dá)到某一設(shè)定的閾值后（該閾值略低于系統(tǒng)穩(wěn)定流量），即認(rèn)為濾油機(jī)正常進(jìn)行工作。隨著濾油過程的進(jìn)行，當(dāng)一個油罐內(nèi)的變壓器油通過濾油機(jī)完全倒入另一個油罐中時，此時液體流量傳感器監(jiān)測到的瞬時流量逐漸下降，直至為0。當(dāng)瞬時流量為0后，由于其并不穩(wěn)定，因此設(shè)置一定的延遲時間，即達(dá)到瞬時流量為0狀態(tài)的持續(xù)時間后，更換液體流量傳感器的信號狀態(tài)變?yōu)椋粑催_(dá)到，即觸發(fā)電磁閥之間的差動操作，完成一次閥位切換動作。完成一次切換操作后，系統(tǒng)會自動判斷當(dāng)前閥位狀態(tài)是否與初始閥位相一致，若一致，則濾油次數(shù)n=n+1，若不一致，則跳過計數(shù)，返回循環(huán)。完成一次計數(shù)后，判斷當(dāng)前計數(shù)值n是否達(dá)到預(yù)設(shè)的循環(huán)次數(shù)，并判斷當(dāng)前計時t是否達(dá)到預(yù)設(shè)值（若僅啟用循環(huán)次數(shù)作為判據(jù)則無此步驟），若兩個條件均滿足，即結(jié)束濾油操作，若未滿足則繼續(xù)循環(huán)倒灌。若僅啟用計時判據(jù)，當(dāng)計時t達(dá)到預(yù)設(shè)值時，不觸發(fā)電磁閥之間的差動操作，啟動自保持功能，關(guān)閉循環(huán)系統(tǒng)，保持現(xiàn)有濾油狀態(tài)，直至結(jié)束濾油操作。

圖4為多油罐全自動濾油系統(tǒng)流程圖，啟動全自動濾油系統(tǒng)后，首先狀態(tài)檢測及控制模塊設(shè)定單罐濾油時間、單罐循環(huán)倒罐次數(shù)以及罐體容量，然后設(shè)定濾油油罐組合以及濾油順序。以瞬時流量為判斷依據(jù)進(jìn)行閥位切換，實現(xiàn)循環(huán)倒罐濾油，然后判斷是否達(dá)到單罐濾油時間，若超出設(shè)定時間，則認(rèn)為在濾油過程中出現(xiàn)故障需要報警結(jié)束濾油，若沒達(dá)到設(shè)定時間則判斷是否達(dá)到預(yù)設(shè)罐體容量，若超出則出現(xiàn)濾油故障需要報警結(jié)束濾油。若沒超出設(shè)定容量則將單次濾油累積流量清零，判斷是否達(dá)到預(yù)設(shè)倒罐次數(shù)，如果沒有達(dá)到則繼續(xù)循環(huán)倒罐濾油，如果達(dá)到則切換至下一油罐開始濾油直至將所設(shè)定油罐全部完成濾油。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。