CN113091586A - 一种电磁屏蔽层的异常移位监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电磁屏蔽层的异常移位监测系统，所述电磁屏蔽层设置于变压器的外壳内壁，所述系统包括：多个移位检测传感器，多个移位检测传感器多点分布于电磁屏蔽层的周围；移位检测传感器用于检测电磁屏蔽层的异常移位；集信盒，移位检测传感器与集信盒连接，集信盒用于获取移位检测传感器发送的异常移位信号，并根据异常移位信号确定发生异常移位的电磁屏蔽层，以及确定电磁屏蔽层的异常位置；显示单元，集信盒通过串口与显示单元连接，显示单元用于显示发生异常移位的电磁屏蔽层，以及显示电磁屏蔽层的异常位置。本发明实施例提供的技术方案提高了对电磁屏蔽层异常移位检测工作的效率，保证了电力员工的人身健康和安全。

Description

一种电磁屏蔽层的异常移位监测系统

技术领域

本发明实施例涉及变压器技术领域，尤其涉及一种电磁屏蔽层的异常移位监测系统。

背景技术

运行中的高压电力设备会对环境产生电场和磁场，许多国家都制定了相关法律和规章制度对此进行限定，我国的电力设施安全标准比世界卫生组织建议的标准更为严格，环评导则参考标准电场强度是4千伏/米(kV/m)，磁场强度是100微特斯拉(μT)。

主变压器是变电站最核心的电气设备，同时也是变电站最主要的辐射产生源。为了确保主变压器在正常运行过程中，工频电离辐射量符合国家相关要求，不会对近距离巡视、维护主变压器的电力员工产生不良影响，主变压器生产厂家通常在主变压器外壳内壁四周安装电磁屏蔽层，避免主变压器运行过程中产生的大量交变磁场向外传播，对保障相关人员人身健康和安全具有重要的作用。电磁屏蔽层通常具有较大的质量，变压器长期运行过程中，由于变压器本体震动、电磁屏蔽层固定件松动等原因，主变压器电磁屏蔽层可能出现侧倾或下沉等结构移位缺陷的现象，影响了电磁屏蔽层的电磁屏蔽作用。目前采用电力员工定期检测电磁屏蔽层发生异常移位位置的方式，检测工作效率降低，不易确定发生异常移位的电磁屏蔽层以及其发生异常移位的具体位置，并且不利于电力员工的人身健康和安全。

发明内容

本发明实施例提供了一种电磁屏蔽层的异常移位监测系统，以提高对电磁屏蔽层异常移位检测工作的效率，保证电力员工的人身健康和安全。

本发明实施例提供了一种电磁屏蔽层异常移位监测系统，所述电磁屏蔽层设置于变压器的外壳内壁，所述系统包括：

多个移位检测传感器，多个所述移位检测传感器多点分布于所述电磁屏蔽层的周围；所述移位检测传感器用于检测所述电磁屏蔽层的异常移位；

集信盒，所述移位检测传感器与所述集信盒连接，所述集信盒用于获取所述移位检测传感器发送的异常移位信号；并根据所述异常移位信号确定发生异常移位的电磁屏蔽层，以及确定所述电磁屏蔽层的异常位置；

显示单元，所述集信盒通过串口与所述显示单元连接，所述显示单元用于显示发生异常移位的电磁屏蔽层，以及显示所述电磁屏蔽层的异常位置。

可选的，所述移位检测传感器包括弹簧脱扣式移位监测传感器；

所述弹簧脱扣式移位监测传感器包括传感器外壳以及位于所述传感器外壳内的插销和弹簧；所述弹簧的第一端位于所述传感器外壳的壳底；所述弹簧的第二端固定于所述插销上；其中，所述插销贯穿所述传感器外壳，所述插销的第一端穿出所述传感器外壳的壳底，并可上下滑动；

还包括外壳盖，所述外壳盖位于所述壳底的相对面；所述插销的第二端穿出所述外壳盖并与所述外壳盖固定连接；

还包括检测电路单元，所述检测电路单元包括开关辅助接点，所述开关辅助接点用于在所述电磁屏蔽层发生异常移位后，在所述插销的顶压下控制所述检测电路单元的开闭。

可选的，所述移位检测传感器与所述电磁屏蔽层之间的距离大于0。

可选的，所述外壳的外侧包括第一凸起和第二凸起；所述第一凸起与所述第二凸起相对设置；

所述外壳盖的内壁包括第三凸起和第四凸起；所述第三凸起与所述第四凸起相对设置；

所述第一凸起和所述第三凸起构成第一卡扣，所述第二凸起和所述第四凸起构成第二卡扣；所述第一卡扣和所述第二卡扣用于在所述电磁屏蔽层正常时扣合所述传感器外壳与所述外壳盖，以压缩所述弹簧，形成所述电磁屏蔽层异常移位后推动所述插销的推力。

可选的，所述第一凸起、所述第二凸起、所述第三凸起和所述第四凸起的外形为圆弧形。

可选的，所述电磁屏蔽层由多层薄硅钢片叠加形成，固定在变压器外壳内壁的四侧；多个所述移位检测传感器分布于所述电磁屏蔽层的两侧和底部。

可选的，还包括：通信单元和监控后台，所述通信单元连接所述集信盒和所述监控后台，

所述集信盒还用于通过所述通信单元将所述电磁屏蔽层发生异常移位的位置发送给所述监控后台。

可选的，还包括报警单元，所述报警单元与所述集信盒连接，所述报警单元用于在所述集信盒确定所述电磁屏蔽层发生异常移位的位置后进行报警提示。

可选的，所述报警单元集成于所述显示单元中。

可选的，所述集信盒包括单片机、数字控制器或PLC。

本发明实施例提供了一种电磁屏蔽层的异常移位监测系统，所述电磁屏蔽层设置于变压器的外壳内壁，所述系统包括：多个移位检测传感器，多个移位检测传感器多点分布于电磁屏蔽层的周围；移位检测传感器用于检测电磁屏蔽层的异常移位；集信盒，移位检测传感器与集信盒连接，集信盒用于获取移位检测传感器发送的异常移位信号；并根据异常移位信号确定发生异常移位的电磁屏蔽层，以及确定电磁屏蔽层的异常位置；显示单元，集信盒通过串口与显示单元连接，显示单元用于显示发生异常移位的电磁屏蔽层，以及显示电磁屏蔽层的异常位置。本发明实施例提供的技术方案通过在电磁屏蔽层的周围多点设置移位检测传感器，移位检测传感器将检测到的异常移位信号发送至集信盒，集信盒能够根据异常移位信号确定发生异常移位的电磁屏蔽层，以及确定电磁屏蔽层的异常位置。另外通过显示单元显示发生异常移位的电磁屏蔽层，以及显示电磁屏蔽层的异常位置，以便于工作人员通过显示单元获取发生异常移位的电磁屏蔽层，以及电磁屏蔽层的异常位置等信息，采用自动化系统监测电磁屏蔽层异常移位，提高了对电磁屏蔽层异常移位检测工作的效率，保证了电力员工的人身健康和安全。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种电磁屏蔽层的异常移位监测系统的结构图；

图2是本发明实施例提供的一种弹簧脱扣式移位监测传感器的结构图；

图3是本发明实施例提供的另一种电磁屏蔽层的异常移位监测系统的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供了一种电磁屏蔽层的异常移位监测系统，所述电磁屏蔽层设置于变压器的外壳内壁，图1是本发明实施例提供的一种电磁屏蔽层的异常移位监测系统的结构图，参考图1，所述系统包括：

多个移位检测传感器10，多个移位检测传感器10多点分布于电磁屏蔽层100的周围；移位检测传感器10用于检测电磁屏蔽层100的异常移位；

集信盒20，移位检测传感器10与集信盒20连接，集信盒20用于获取移位检测传感器10发送的异常移位信号；并根据异常移位信号确定发生异常移位的电磁屏蔽层100，以及确定电磁屏蔽层100的异常位置；

显示单元30，集信盒20通过串口与显示单元30连接，显示单元30用于显示发生异常移位的电磁屏蔽层100，以及显示电磁屏蔽层100的异常位置。

具体的，电磁屏蔽层100的异常移位监测系统包括多个移位检测传感器10、与多个移位检测传感器10连接的集信和以及通过串口与集信盒20连接的显示单元30。其中，多个移位检测传感器10多点分布于电磁屏蔽层100的周围；移位检测传感器10用于检测电磁屏蔽层100的异常移位。电磁屏蔽层100可以由多层薄硅钢片叠加形成，固定在变压器外壳内壁。可以按照不同主变压器构造布置电磁屏蔽层100，例如变压器的外壳为长方体，电磁屏蔽层100则可固定在变压器外壳内壁的四侧(图1中示例的画出电磁屏蔽层位于外壳的后侧面以及左侧面)。多个移位检测传感器10多点分布于电磁屏蔽层100的周围可以为根据不同的主变压器构造，按需要布置在电磁屏蔽层100的不同位置。例如布置在主变压器外壳每个侧面上电磁屏蔽层100的底部和两侧，以检测该侧面上的电磁屏蔽层100是否发生异常移位。布置在电磁屏蔽层100底部的移位检测传感器10用于检测电磁屏蔽层100是否发生下沉，布置在电磁屏蔽层100两侧的移位检测传感器10用于检测电磁屏蔽层100是否发生侧倾。通过在电磁屏蔽层100的周围多点设置移位检测传感器10，将移位检测传感器10将检测到的异常移位信号发送至集信盒20，实现对电磁屏蔽层100异常移位的检测。另外，布置在电磁屏蔽层100底部的移位检测传感器10可以为多个，布置在电磁屏蔽层100两侧的移位检测传感器10同样可以为多个，以进一步的提高检测效率，以及提高确定电磁屏蔽层100异常位置的准确性。

移位检测传感器10将检测到电磁屏蔽层100的异常移位信号传送至集信盒20。集信盒20可以采用单片机作为中央控制器，具有多路开入量输入功能，可接收主变压器电磁屏蔽层100的多个异常移位信号。集信盒20能够根据异常移位信号确定发生异常移位的电磁屏蔽层100，以及确定电磁屏蔽层100的异常位置。集信盒20还通过串口与显示单元30通信连接，显示单元30可以为设置在变压器周围的就地显示屏。当电磁屏蔽层100发生移位时，就地显示屏可以显示电磁屏蔽层100的异常位置。其中集信盒20还可以包括数字控制器或可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)等其他智能芯片。异常移位监测系统通过多点设置的移位检测传感器10具有监测电磁屏蔽层100异常移位的功能，通过集信盒20具有汇集异常移位信号的功能，通过就地显示屏具有查看电磁屏蔽层100以及显示电磁屏蔽层100异常移位的功能。需要说明的是，集信盒20可接收多组主变压器的检测信号(图1中示例性的画出第一组变压器#1以及第二组变压器#2与集信盒20连接)。每一组变压器包括主变A相、主变B相和主变C相。每一相变压器的外壳内壁中均设置有电磁屏蔽层100(图1中示例性的画出第一组变压器#1中的主变A相的电磁屏蔽层100)。

综上，本发明实施例提供的一种电磁屏蔽层100异常移位监测系统，所述电磁屏蔽层100设置于变压器的外壳内壁，通过在电磁屏蔽层100的周围多点设置移位检测传感器10，移位检测传感器10将检测到的异常移位信号发送至集信盒20，集信盒20能够根据异常移位信号确定发生异常移位的电磁屏蔽层100，以及确定电磁屏蔽层100的异常位置。另外通过显示单元30显示发生异常移位的电磁屏蔽层100，以及显示电磁屏蔽层100的异常位置，以便于工作人员通过显示单元30获取发生异常移位的电磁屏蔽层100，以及电磁屏蔽层100的异常位置等信息，采用自动化系统监测电磁屏蔽层100异常移位，提高了对电磁屏蔽层100异常移位检测工作的效率，避免了电磁屏蔽层100移位导致主变压器的交流工频磁场和电场对人体的不良影响，保证了电力员工的人身健康和安全。

可选的，移位检测传感器10包括弹簧脱扣式移位监测传感器；图2是本发明实施例提供的一种弹簧脱扣式移位监测传感器的结构图，参考图2，弹簧脱扣式移位监测传感器包括：

传感器外壳1以及位于传感器外壳1内的插销5和弹簧3；弹簧3的第一端位于传感器外壳1的壳底4；弹簧3的第二端固定于插销5上；其中，插销5贯穿所述传感器外壳1，插销5的第一端穿出所述传感器外壳1的壳底，并可上下滑动；

还包括外壳盖2，外壳盖2位于壳底4的相对面；插销5的第二端穿出所述外壳盖2并与外壳盖2固定连接；

还包括检测电路单元6，检测电路单元6包括开关辅助接点7，开关辅助接点7用于在电磁屏蔽层100发生异常移位后，在插销5的顶压下控制检测电路单元6的开闭。

具体的，移位检测传感器10可以为一种弹簧脱扣式移位监测传感器。弹簧脱扣式移位监测传感器包括传感器外壳1以及位于传感器外壳1内的插销5和弹簧3。弹簧3的第一端位于传感器外壳1的壳底4，弹簧3的第二端固定于插销5上。插销5贯穿传感器外壳1，其中，插销5的第一端穿出传感器外壳1的壳底4，并可上下自由滑动。外壳壳底4的相对面为无盖设置，即传感器外壳1为无盖外壳。传感器外壳1可以为长方体结构或圆柱结构，这里对外壳的形状不做限定。弹簧脱扣式移位监测传感器包括还包括外壳盖2，外壳盖2位于壳底4的相对面；插销5的第二端穿出外壳盖2并与外壳盖2固定连接。弹簧脱扣式移位监测传感器还包括检测电路单元6，检测电路单元6包括开关辅助接点7，开关辅助接点7用于在电磁屏蔽层100发生异常移位后，在插销5的顶压下控制检测电路单元6的开闭。可通过检测电路单元6的开闭来判断电磁屏蔽层100是否发生异常移位。

在电磁屏蔽层100正常时，外壳盖2与传感器外壳1相扣，插销5位于传感器外壳1内的长度最短。弹簧3的第一端位于传感器外壳1的壳底4，弹簧3的第二端固定于插销5上。此时弹簧3处于压缩储能状态。在电磁屏蔽层100发生异常移位时，电磁屏蔽层100会碰触并顶压插销5的第一端。在电磁屏蔽层100的顶压下，插销5会向顶压的方向移动。插销5的第二端与外壳盖2固定连接，在插销5向顶压的方向移动时，与传感器外壳1相扣的外壳盖2在插销5的带动下会与传感器外壳1脱离。外壳盖2与传感器外壳1脱离后，压缩的弹簧3恢复形变，插销5在弹簧3的弹力的持续推动作用下顶压开关辅助接点7。常开辅助接点将闭合继而导通检测电路单元6的回路，直到电磁屏蔽层100的异常移位缺陷消除。根据实际需要，移位检测传感器10内的常开接点可采用常闭接点。即，当电磁屏蔽层100正常时，检测电路单元6中的开关辅助接点7处于闭合状态，当电磁屏蔽层100发生异常移位时，检测电路单元6中的开关辅助接点7处于断开状态。

可选的，传感器外壳1的外侧包括第一凸起a和第二凸起b；第一凸起a与第二凸起b相对设置；

外壳盖2的内壁包括第三凸起c和第四凸起d；第三凸起c与所述第四凸起d相对设置；

第一凸起a和第三凸起c构成第一卡扣，第二凸起b和第四凸起d构成第二卡扣；第一卡扣和第二卡扣用于在电磁屏蔽层100正常时扣合传感器外壳1与外壳盖2，以压缩所述弹簧3，形成电磁屏蔽层100异常移位后推动插销5的推力。

具体的，传感器外壳1的外侧包括第一凸起a和第二凸起b；第一凸起a与第二凸起b相对设置；外壳盖2的内壁包括第三凸起c和第四凸起d；第三凸起c与所述第四凸起d相对设置。第一凸起a和第三凸起c构成第一卡扣，第二凸起b和第四凸起d构成第二卡扣。第一凸起a、第二凸起b、所述第三凸起c和第四凸起d的外形可以为圆弧形，以方便第一卡扣和第二卡扣的固定或脱扣。凸起的外形可根据实际需要设置成其它的形状。电磁屏蔽层100正常时，外壳盖2与传感器外壳1通过第一卡扣和第二卡扣相扣，闭合在一起，弹簧3处于压缩储能状态。例如电磁屏蔽层100发生下沉移位，电磁屏蔽层100下沉推动插销5向下移位，插销5给外壳盖2一个向下的推力，当移位至一定距离时，插销5给外壳盖2向下的推力以及弹簧给外壳盖2向下的弹力的和大于传感器外壳1对外壳盖向上的阻力时，第一卡扣中第一凸起a与第三凸起c之间脱离；第二卡扣中第二凸起b与第四凸起d之间脱离，致使外壳盖2和传感器外壳1发生脱扣。插销5在弹簧3的持续推动作用下，向下顶住开关辅助接点7，常开辅助接点将闭合继而导通检测电路单元6的回路，直到电磁屏蔽层100的异常移位缺陷消除。

可选的，移位检测传感器10与电磁屏蔽层100之间的距离大于0，移位检测传感器10与被监测的电磁屏蔽层100之间的距离可按要求设置。移位检测传感器10与被监测的电磁屏蔽层100之间的距离与移位检测传感器10的灵敏度正相关。当移位检测传感器10与被监测的电磁屏蔽层100之间的距离较小时，电磁屏蔽层100发生较小的异常移位即可被移位检测传感器10检测出来。

可选的，图3是本发明实施例提供的另一种电磁屏蔽层的异常移位监测系统的结构图，参考图3，电磁屏蔽层的异常移位监测系统还包括：通信单元和监控后台40，通信单元连接集信盒20和监控后台40，集信盒20还用于通过通信单元将电磁屏蔽层100发生异常移位的位置发送给监控后台40。

具体的，电磁屏蔽层100的异常移位监测系统还包括通信单元，集信盒20可以通过通信单元将电磁屏蔽层100发生异常移位的位置发送给监控后台40，以实现工作人员从监控后台40查看远方传输的异常移位信号，从而确定发生异常移位的电磁屏蔽层100，以及显示电磁屏蔽层100的异常位置。例如集信盒20通过光纤与监控后台40通信，将异常移位信息及时上送至监控后台40，工作人员可以通过监控后台40获取发生异常移位的电磁屏蔽层100，以及电磁屏蔽层100的异常位置等信息，进一步的避免了电磁屏蔽层100移位导致主变压器的交流工频磁场和电场对人体的不良影响，保证了电力员工的人身健康和安全，并且方便相关人员及时安排变压器停电检修。

可选的，电磁屏蔽层的异常移位监测系统还包括报警单元，报警单元与集信盒20连接，报警单元用于在集信盒20确定电磁屏蔽层100发生异常移位的位置后进行报警提示。

具体的，电磁屏蔽层的异常移位监测系统还可以包括报警单元，报警单元可设置于主变器现场。报警单元用于在集信盒20确定电磁屏蔽层100发生异常移位的位置后进行报警提示。报警单元可以通过声、光等形式进行报警。可选的，报警单元可以集成于显示单元30中，减少了电磁屏蔽层100的异常移位监测系统包括装置的数量以及电磁屏蔽层100的异常移位监测系统的占用空间。当电磁屏蔽层100发生移位时，显示单元30可以显示电磁屏蔽层100的异常位置，还可以发出声光告警，并且提醒相关人员远离屏蔽层失效的方位，方便相关人员及时安排主变压器停电检修，进一步的避免了电磁屏蔽层100移位导致主变压器的交流工频磁场和电场对人体的不良影响，保证了电力员工的人身健康和安全。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电磁屏蔽层的异常移位监测系统，其特征在于，所述电磁屏蔽层设置于变压器的外壳内壁，所述系统包括：

多个移位检测传感器，多个所述移位检测传感器多点分布于所述电磁屏蔽层的周围；所述移位检测传感器用于检测所述电磁屏蔽层的异常移位；

集信盒，所述移位检测传感器与所述集信盒连接，所述集信盒用于获取所述移位检测传感器发送的异常移位信号；并根据所述异常移位信号确定发生异常移位的电磁屏蔽层，以及确定所述电磁屏蔽层的异常位置；

显示单元，所述集信盒通过串口与所述显示单元连接，所述显示单元用于显示发生异常移位的电磁屏蔽层，以及显示所述电磁屏蔽层的异常位置。

2.根据权利要求1所述的电磁屏蔽层的异常移位监测系统，其特征在于，所述移位检测传感器包括弹簧脱扣式移位监测传感器；

所述弹簧脱扣式移位监测传感器包括传感器外壳以及位于所述传感器外壳内的插销和弹簧；所述弹簧的第一端位于所述传感器外壳的壳底；所述弹簧的第二端固定于所述插销上；其中，所述插销贯穿所述传感器外壳，所述插销的第一端穿出所述传感器外壳的壳底，并可上下滑动；

还包括外壳盖，所述外壳盖位于所述壳底的相对面；所述插销的第二端穿出所述外壳盖并与所述外壳盖固定连接；

还包括检测电路单元，所述检测电路单元包括开关辅助接点，所述开关辅助接点用于在所述电磁屏蔽层发生异常移位后，在所述插销的顶压下控制所述检测电路单元的开闭。

3.根据权利要求2所述的电磁屏蔽层的异常移位监测系统，其特征在于，所述移位检测传感器与所述电磁屏蔽层之间的距离大于0。

4.根据权利要求2所述的电磁屏蔽层的异常移位监测系统，其特征在于，所述外壳的外侧包括第一凸起和第二凸起；所述第一凸起与所述第二凸起相对设置；

所述外壳盖的内壁包括第三凸起和第四凸起；所述第三凸起与所述第四凸起相对设置；

所述第一凸起和所述第三凸起构成第一卡扣，所述第二凸起和所述第四凸起构成第二卡扣；所述第一卡扣和所述第二卡扣用于在所述电磁屏蔽层正常时扣合所述传感器外壳与所述外壳盖，以压缩所述弹簧，形成所述电磁屏蔽层异常移位后推动所述插销的推力。

5.根据权利要求4所述的电磁屏蔽层的异常移位监测系统，其特征在于，所述第一凸起、所述第二凸起、所述第三凸起和所述第四凸起的外形为圆弧形。

6.根据权利要求1所述的电磁屏蔽层的异常移位监测系统，其特征在于，所述电磁屏蔽层由多层薄硅钢片叠加形成，固定在变压器外壳内壁的四侧；多个所述移位检测传感器分布于所述电磁屏蔽层的两侧和底部。

7.根据权利要求1所述的电磁屏蔽层的异常移位监测系统，其特征在于，还包括：通信单元和监控后台，所述通信单元连接所述集信盒和所述监控后台，

所述集信盒还用于通过所述通信单元将所述电磁屏蔽层发生异常移位的位置发送给所述监控后台。

8.根据权利要求1所述的电磁屏蔽层的异常移位监测系统，其特征在于，还包括报警单元，所述报警单元与所述集信盒连接，所述报警单元用于在所述集信盒确定所述电磁屏蔽层发生异常移位的位置后进行报警提示。

9.根据权利要求8所述的电磁屏蔽层的异常移位监测系统，其特征在于，所述报警单元集成于所述显示单元中。

10.根据权利要求1所述的电磁屏蔽层的异常移位监测系统，其特征在于，所述集信盒包括单片机、数字控制器或PLC。

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