CN107328994A - 变压器绝缘电阻试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种变压器绝缘电阻试验装置及方法，该装置包括：数据分类模块，用于确定测量部件和测量环境；数据测量模块，用于对所述测量部件在所述测量环境中的电力参数进行测量，将测得的电力参数导出至数据计算模块；数据计算模块，用于对所述电力参数进行数据分析，获得数据分析结果，将所述电力参数及数据分析结果导出至数据存储模块和判据模块；数据存储模块，用于存储所述电力参数及数据分析结果，将与此次测量相关的历史数据导出至判据模块；判据模块，用于将所述电力参数及数据分析结果与所述历史数据进行比较，确定所述测量部件的当前性能状态；结论报告模块，用于根据所述测量部件的当前性能状态给出试验报告。

Description

变压器绝缘电阻试验装置及方法

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种变压器绝缘电阻试验装置及方法。

背景技术

近年来，变压器绝缘电阻试验技术不断突破进步，试验装置的电力参数测量精度高，所有试验及计算数据均可自动暂存以便数据分析，具有较高的智能性。此外，目前的变压器绝缘电阻试验装置还具有人机交互模块，试验装置配置液晶屏，显示相关测量数据及其他功能；试验装置通过外接键盘，实现用户数据输入和其他需求。

目前，绝大多数的变压器绝缘电阻试验装置的测试数据存储时限最长仅为10分钟，仅能够实现试验数据的短期缓存和显示功能，不具备测量数据长期储存能力。也即，绝大多数的变压器绝缘电阻试验装置的测试数据存储时间短，不具备大容量的存储功能，无法保存历史数据。同时，在测量完成后，试验人员手工记录试验数据，工作量大、数据精度低、数据易丢失，不但增加了人为错误产生的几率，而且不利于试验数据的深化分析、诊断及状态评价。

现有变压器绝缘电阻试验装置不具备数据处理、超标数据深化分析、缺陷原因识别及解决建议等功能，无法满足及时深化分析、诊断及状态评价的需求。在进行变压器定期检修或处理变压器突发故障时，运维人员无法快速、及时进行变压器绝缘电阻试验数据深化分析，延误了设备及部件状态评价时机，无法及时发现存在的缺陷或故障，造成缺陷扩大、甚至引发连锁故障或事故。

发明内容

本发明实施例提供一种变压器绝缘电阻试验装置，用以实现测试数据的存储及分析，并满足对测量部件状态评价的需求，该装置包括：

数据分类模块，用于确定测量部件和测量环境；

数据测量模块，用于对所述测量部件在所述测量环境中的电力参数进行测量，将测得的电力参数导出至数据计算模块；

数据计算模块，用于对所述电力参数进行数据分析，获得数据分析结果，将所述电力参数及数据分析结果导出至数据存储模块和判据模块；

数据存储模块，用于存储所述电力参数及数据分析结果，将与此次测量相关的历史数据导出至判据模块；

判据模块，用于将所述电力参数及数据分析结果与所述历史数据进行比较，确定所述测量部件的当前性能状态；

结论报告模块，用于根据所述测量部件的当前性能状态给出试验报告。

本发明实施例还提供一种变压器绝缘电阻试验方法，用以实现测试数据的存储及分析，并满足对测量部件状态评价的需求，该方法包括：

确定测量部件和测量环境；

对所述测量部件在所述测量环境中的电力参数进行测量；

对测得的电力参数进行数据分析，获得数据分析结果；

存储所述电力参数及数据分析结果，获得与此次测量相关的历史数据；

将所述电力参数及数据分析结果与所述历史数据进行比较，确定所述测量部件的当前性能状态；

根据所述测量部件的当前性能状态给出试验报告。

本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的变压器绝缘电阻试验方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述变压器绝缘电阻试验方法的计算机程序。

本发明实施例中提供的技术方案中，在每次测量得到测量部件的电力参数后，对测量部件的电力参数进行数据分析，得到数据分析结果，对测量部件的电力参数和数据分析结果进行存储，实现海量数据存储，提高数据保存效率，并且与测量相关的历史数据可以实现长期可靠存储，有利于大数据分析及应用；将测得的电力参数和数据分析结果与历史数据进行比较，能够准确可靠地判断出测量部件的当前性能状态，拓展了常规试验仪器的分析功能，促进状态评价或诊断智能化；可直接形成试验报告，便利、简洁，减少了运维人员的工作量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明实施例中变压器绝缘电阻试验装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中利用变压器绝缘电阻试验装置进行试验的示意图；

图3为本发明实施例中某变压器的历年绝缘电阻示例图；

图4为本发明实施例中某变压器的历年绝缘电阻实验分析曲线示例图；

图5为本发明实施例中变压器绝缘电阻试验方法的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明实施例提供的技术方案针对目前普遍采用的试验装置、运检技术方案进行完善与改进，提出新型变压器绝缘电阻试验装置技术方案，旨在对现有试验装置的功能进行升级、集成创新，实现试验数据精准记录、长期安全储存、随时调用，减少技术人员的工作量，提高了测量效率、记录精度。通过构建与各测量部件的相关测量电力参数的数据计算模块、数据存储模块、判据模块，实现数据深化挖掘分析、测量部件状态评估功能，便于缺陷或故障的及时发现。

图1为本发明实施例中变压器绝缘电阻试验装置的结构示意图，如图1所示，该装置可以包括：

数据分类模块101，用于确定测量部件和测量环境；

数据测量模块102，用于对所述测量部件在所述测量环境中的电力参数进行测量，将测得的电力参数导出至数据计算模块103；

数据计算模块103，用于对所述电力参数进行数据分析，获得数据分析结果，将所述电力参数及数据分析结果导出至数据存储模块104和判据模块105；

数据存储模块104，用于存储所述电力参数及数据分析结果，将与此次测量相关的历史数据导出至判据模块105；

判据模块105，用于将所述电力参数及数据分析结果与所述历史数据进行比较，确定所述测量部件的当前性能状态；

结论报告模块106，用于根据所述测量部件的当前性能状态给出试验报告。

在实施例中，测量前，数据分类模块确定测量部件和测量环境，然后数据测量模块对测量部件在该测量环境中的电力参数进行测量，将测得的电力参数导出至数据计算模块，数据计算模块对接收的电力参数进行数据分析，获得数据分析结果后，将电力参数和数据分析结果导出至数据存储模块和判据模块，数据存储模块存储此次测量的电力参数及相应的数据分析结果，将与此次测量相关的历史数据导出至判据模块，判据模块将此次测量的电力参数及相应数据分析结果与历史数据进行比较，确定出测量部件的当前性能，结论报告模块再根据测量部件的当前性能状态给出试验报告，从而可以实现变压器绝缘电阻的测量、当前和历史测量数据的集中储存、有关参数或标准的深化分析计算，结合深化分析计算的指标以及相关缺陷的典型判据，提出被试部位或变压器当前性能状态的建议性诊断结果。

在实施例中，数据计算模块对电力参数进行数据分析，获得数据分析结果，例如可以包括对电力参数进行数据分析，获得变压器的吸收比和极化指数。当然，本例中分析获得变压器的吸收比和极化指数仅为一例，在具体实施过程中，可以根据需求由电力参数分析计算出变压器的性能指标值。本发明对此不作限定，相关的变化例均应落入本发明的保护范围。

在实施例中，数据存储模块可以是具有分类处理功能的数据存储模块，所述分类处理功能包括根据以下内容其中之一或者任意组合进行分类：

测量部件所在设备所属机组号、测量环境、测量部位、每次的测量试验命名。

例如，针对一线运维人员提出的变压器绝缘电阻试验装置深化应用需求，可以构建大容量的数据存储模块。数据存储模块具有测量前的分类处理功能，例如可以通过变压器绝缘电阻试验装置的显示屏，确定测量部件所在设备所属机组号，并选择测量环境，包括温度、湿度、海拔、天气状况等。再选择测量部位，变压器绝缘电阻试验装置可以提供具体的选择，如绕组间、绕组对地、铁芯、穿心螺栓、磁轭夹件、线圈压环的绝缘电阻。最后为每次的测量试验命名，标注所测部件所在设备或所测部件的编号和名称，便于实现多字段、快速调用。

在实施例中，数据存储模块可以进一步用于根据用户选择的测量部件所在设备位置创建存储目录，并将与所述设备位置相关的数据存储至所述目录。

例如，变压器绝缘电阻试验装置根据用户选择的测量部件所在设备位置在数据存储模块创建存储目录，目录结构可参考设备-台次-测量部件，测量数据最终将存储其中。例如，首次测量的为1号主变压器穿心螺栓的绝缘电阻，在变压器绝缘电阻试验装置上完成分类选择后，数据存储模块会自动生成名为“主变压器-1号-穿心螺栓”的目录，测量后的数据文档可以以“1号主变压器穿心螺栓+测量日期”命名，并自动存储在此目录下。该目录结构建立后可供后续同台次同部位试验数据存储直接使用，无需反复建立。此外，数据存储模块可通过传输接口与其它设备交换数据，实现数据灵活转移及深化应用。

实施例中，数据存储模块存储此次测量的电力参数及数据分析结果，将与此次测量相关的历史数据导出至判据模块。例如，数据存储模块可以进一步用于将测量部件的历史数据导出至判据模块；和/或，数据存储模块可以进一步用于将与测量部件所在设备相关的同类型设备相关部件的历史数据导出至判据模块。

例如，试验结束后，进行试验数据存储、深化计算及状态识别。根据实际需要，可选择与本测量部件的以往历史数据进行纵向比较，也可以进行同类型设备相关部件的横向比较，实现了灵活数据化处理，对于实际生产意义深远。例如，测量的绕组的绝缘电阻试验标准为：试验数据与历年的数据比较不应大于30％的试验标准，此前只有通过查阅大量的试验报告，获取每个试验日期、数据、温度，再通过手工计算，过程繁琐、效率低下、数据准确性难以保证；通过本发明实施例则可以实现任何参数的实时计算、一键获取。

在实施例中，数据判据模块可以进一步用于依据以下依据其中之一或者任意组合确定所述测量部件的当前性能状态：国家相关规程、行业相关规程、企业相关规程、有关强制性规范、有关强制性条款。

例如，数据判据模块将此次测量的电力参数及数据分析结果与历史数据进行比较，在判断测量部件的当前性能状态时，结合国家、行业、企业相关规程及有关强制性规范及条款进行判断。

实施例中，在判据模块确定测量部件的当前性能状态后，结论报告模块可以根据测量部件的当前性能状态给出试验报告，例如，可以在试验报告中对测量部件的当前故障或缺陷性能状态提出解决方法。结论报告模块可以输出规范格式的文件和设备性能状态的合理化建议，为生产分析提供详实依据。

如上所述，本发明实施例能够根据变压器绝缘试验数据，进行深化计算、分析、判断测量参数值是否合格及变压器的健康状态，更能够实现设备危急状态即时诊断功能，对异常情况给出故障或缺陷分析建议，为运维人员提供处理建议。

下面对利用上述变压器绝缘电阻试验装置进行试验的具体实施进行说明。

图2为本发明实施例中利用变压器绝缘电阻试验装置进行试验的示意图，如图2所示，可以包括：

步骤201、设置测量环境的相关参数，主要包括温度、湿度和海拔等；

步骤202、确定测量部件，例如：设备类的绕组相关的绝缘电阻、部件类的穿心螺杆、线圈压环等；

步骤203、将变压器绝缘电阻试验装置完全放电后与测量部件连接，测得测量部件的电力参数，如电流、电压、绝缘电阻值等；

步骤204、输出测量的电力参数至数据计算模块，得到数据分析结果，例如所测变压器的吸收比和极化指数等数据；

步骤205、存储测量的电力参数、计算获得的数据分析结果；

步骤206、对比历史数据、评估本次测量参数的合格性；

具体的，测量和计算数据导入判据模块，经判据模块评估，得到测量部件的当前性能状态；

步骤207、给出试验报告，描述测量部件当前性能状态，对出现的缺陷故障提出解决方案；

具体的，可以输出规范格式的试验报告，可灵活承载原始数据、计算参数、分析曲线、设备性能状态的合理化建议。

下面再以实例进行说明。

实例中，以变压器绕组连同套管绝缘电阻、吸收比或极化指数试验项目进行数据分析、缺陷诊断说明，具体如下：

a.试验标准：

(a)绝缘电阻换算至同一温度下，与前一次测试结果相比应无显著变化。

(b)35kV及以上变压器应测量吸收比，吸收比在常温下不低于1.3，吸收比偏低时可测量极化指数，应不低于1.5。

(c)绝缘电阻大于10000MΩ时，吸收比和极化指数可仅作为参考，一般吸收比不低于1.1或极化指数不低于1.3。

b.试验数据举例：

某变压器“高压绕组连同套管--中、低压绕组连同套管及地”的历年绝缘电阻试验数据如下表1所示：

表1某变压器的历年绝缘电阻试验数据

c.根据绝缘电阻试验数据进行统计及分析，具体请参见图3、图4，其中，图3为某变压器的历年绝缘电阻，图4为某变压器的历年绝缘电阻实验分析曲线。

容易看出，以上实施例应用了大数据统计方法和技术标准比对，提供了较好的图表统计方法，数据精确、展示直观，与试验项目标准进行对比分析，方法严谨、互动性强，可一键获取定制的深化分析指标，减少了技术人员的工作量。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种变压器绝缘电阻试验方法，如下面的实施例所述。由于该方法解决问题的原理与变压器绝缘电阻试验装置相似，因此该方法的实施可以参见变压器绝缘电阻试验装置的实施，重复之处不再赘述。

图5为本发明实施例中变压器绝缘电阻试验方法的示意图，如图5所示，该方法包括：

步骤501、确定测量部件和测量环境；

步骤502、对所述测量部件在所述测量环境中的电力参数进行测量；

步骤503、对测得的电力参数进行数据分析，获得数据分析结果；

步骤504、存储所述电力参数及数据分析结果，获得与此次测量相关的历史数据；

步骤505、将所述电力参数及数据分析结果与所述历史数据进行比较，确定所述测量部件的当前性能状态；

步骤506、根据所述测量部件的当前性能状态给出试验报告。

在一个实施例中，对测得的电力参数进行数据分析，获得数据分析结果，包括：

对所述电力参数进行数据分析，获得变压器的吸收比和极化指数。

在一个实施例中，存储所述电力参数及数据分析结果，包括：

在具有分类处理功能的数据存储模块介质上存储所述电力参数及数据分析结果，所述分类处理功能包括根据以下内容其中之一或者任意组合进行分类：

测量部件所在设备所属机组号、测量环境、测量部件、每次的测量试验命名。

在一个实施例中，存储所述电力参数及数据分析结果，包括：

根据用户选择的测量部件所在设备位置创建存储目录，并将与所述设备位置相关的数据存储至所述目录。

在一个实施例中，将所述电力参数及数据分析结果与所述历史数据进行比较，确定所述测量部件的当前性能状态，包括：

依据以下依据其中之一或者任意组合确定所述测量部件的当前性能状态：国家相关规程、行业相关规程、企业相关规程、有关强制性规范、有关强制性条款。

在一个实施例中，根据所述测量部件的当前性能状态给出试验报告，包括：在试验报告中对所述测量部件的当前故障或缺陷性能状态提出解决方法。

在一个实施例中，获得与此次测量相关的历史数据，包括：

获得所述测量部件的历史数据，和/或，获得与所述测量部件所在设备相关的同类型设备相关部件的历史数据。

本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的变压器绝缘电阻试验方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述变压器绝缘电阻试验方法的计算机程序。

综上所述，本发明实施例中提供的技术方案中，在每次测量得到测量部件的电力参数后，对测量部件的电力参数进行数据分析，得到数据分析结果，对测量部件的电力参数和数据分析结果进行存储，实现海量数据存储，提高数据保存效率，并且与测量相关的历史数据可以实现长期可靠存储，有利于大数据分析及应用；将测得的电力参数和数据分析结果与历史数据进行比较，能够准确可靠地判断出测量部件的当前性能状态，拓展了常规试验仪器的分析功能，促进状态评价或诊断智能化；可直接形成试验报告，便利、简洁，减少了运维人员的工作量。

应用本发明实施例进行变压器预防性试验及离散化调用分析，提高了试验工作质量、效率，经济效益明显、助推了运维检修工作，主要优势如下：

1、实现了数据实时采集、自动存储，保证了各环节的精度，减少了专业人员的工作量；

2、实现了海量数据存储，可自主构建存储目录，各测量部件的试验数据可以自动存储，历史数据可长期、可靠存储；

3、实现了设备同台次指标纵向比较、同类型设备横向比较，交叉分析；

4、根据实际生产需求，技术人员可以随时调用存储的各项原始试验数据、深化分析参数及系统分析或诊断；

5、结合变压器电气预防性试验规程和规范、各变压器厂家说明书，判断测量部件是否处于正常的工作状态，并根据问题部件参数诊断变压器的故障或缺陷点，向运维人员提供准确的解决方法，促进处理问题快速、有效，保障了变压器长期安全可靠的运行，经济效益明显；

6、可在测量后或必要时，直接获取分析报告，减轻了运维人员的工作量。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种变压器绝缘电阻试验装置，其特征在于，该装置包括：

数据分类模块，用于确定测量部件和测量环境；

数据测量模块，用于对所述测量部件在所述测量环境中的电力参数进行测量，将测得的电力参数导出至数据计算模块；

数据计算模块，用于对所述电力参数进行数据分析，获得数据分析结果，将所述电力参数及数据分析结果导出至数据存储模块和判据模块；

数据存储模块，用于存储所述电力参数及数据分析结果，将与此次测量相关的历史数据导出至判据模块；

判据模块，用于将所述电力参数及数据分析结果与所述历史数据进行比较，确定所述测量部件的当前性能状态；

结论报告模块，用于根据所述测量部件的当前性能状态给出试验报告。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，数据计算模块进一步用于对所述电力参数进行数据分析，获得变压器的吸收比和极化指数。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，数据存储模块是具有分类处理功能的数据存储模块，所述分类处理功能包括根据以下内容其中之一或者任意组合进行分类：

测量部件所在设备所属机组号、测量环境、测量部件、每次的测量试验命名。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，数据存储模块进一步用于根据用户选择的测量部件所在设备位置创建存储目录，并将与所述设备位置相关的数据存储至所述目录。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，数据判据模块进一步用于依据以下依据其中之一或者任意组合确定所述测量部件的当前性能状态：国家相关规程、行业相关规程、企业相关规程、有关强制性规范、有关强制性条款。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，结论报告模块进一步用于在试验报告中对所述测量部件的当前故障或缺陷性能状态提出解决方法。

7.如权利要求1至6任一项所述的装置，其特征在于，数据存储模块进一步用于将所述测量部件的历史数据导出至判据模块；

和/或，数据存储模块进一步用于将与所述测量部件所在设备相关的同类型设备相关部件的历史数据导出至判据模块。

8.一种变压器绝缘电阻试验方法，其特征在于，该方法包括：

确定测量部件和测量环境；

对所述测量部件在所述测量环境中的电力参数进行测量；

对测得的电力参数进行数据分析，获得数据分析结果；

存储所述电力参数及数据分析结果，获得与此次测量相关的历史数据；

将所述电力参数及数据分析结果与所述历史数据进行比较，确定所述测量部件的当前性能状态；

根据所述测量部件的当前性能状态给出试验报告。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，对测得的电力参数进行数据分析，获得数据分析结果，包括：

对所述电力参数进行数据分析，获得变压器的吸收比和极化指数。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，存储所述电力参数及数据分析结果，包括：

在具有分类处理功能的数据存储模块介质上存储所述电力参数及数据分析结果，所述分类处理功能包括根据以下内容其中之一或者任意组合进行分类：

测量部件所在设备所属机组号、测量环境、测量部件、每次的测量试验命名。

11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，存储所述电力参数及数据分析结果，包括：

根据用户选择的测量部件所在设备位置创建存储目录，并将与所述设备位置相关的数据存储至所述目录。

12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述电力参数及数据分析结果与所述历史数据进行比较，确定所述测量部件的当前性能状态，包括：

依据以下依据其中之一或者任意组合确定所述测量部件的当前性能状态：国家相关规程、行业相关规程、企业相关规程、有关强制性规范、有关强制性条款。

13.如权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述测量部件的当前性能状态给出试验报告，包括：在试验报告中对所述测量部件的当前故障或缺陷性能状态提出解决方法。

14.如权利要求8至13任一项所述的方法，其特征在于，获得与此次测量相关的历史数据，包括：

获得所述测量部件的历史数据，和/或，获得与所述测量部件所在设备相关的同类型设备相关部件的历史数据。

15.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求8至14任一所述方法。

16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求8至14任一所述方法的计算机程序。