(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211259283.2 (22)申请日 2022.10.14 (71)申请人 国网内蒙古东部电力有限公司电力 科学研究院 地址 010020 内蒙古自治区呼和浩特市赛 罕区绿地腾飞大厦B座1801房间 申请人 国网电力科 学研究院武汉南瑞 有限 责任公司 　 国家电网有限公司 (72)发明人 刘天奇　李博　王栋　秘立鹏　 王博　端木天翔 　聂浩　庞永林　 谭卫东　邓建钢　兰贞波　徐卓林　 聂宇　代传贤　 (74)专利代理 机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 专利代理师 李满　潘杰(51)Int.Cl. G01R 15/18(2006.01) G01R 27/26(2006.01) G01R 31/12(2006.01) G01R 31/52(2020.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 用于高压绝缘套管的故障在线监测系统及 方法 (57)摘要 本发明公开了用于高压绝缘套管的故障在 线监测系统， 它的处理器当相对介质损耗值不在 真实介损值范围内时， 处理器向服务器报告高压 绝缘套管介质损耗故障； 处理器当实时的变压器 高压绝缘套管内部的温度不在变压器高压绝缘 套管内部温度的额定范围值以内时， 向服务器报 告高压绝缘套管温度超 标故障， 当实时的变压器 高压绝缘套管内部气压不在变压器高压绝缘套 管内部气压的额定范围值以内时， 向服务器报告 高压绝缘套管气压超 标故障。 本发 明解决了现有 的变压器绝缘套故障检测主要是通过人工借助 设备手动进行定期检测， 对于突发的故障不能提 前预知的问题。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 115508598 A 2022.12.23 CN 115508598 A 1.一种用于高压绝缘套管的故障在线监测系统， 其特征在于， 它包括温度和气压传感 器(1)、 处 理器(2)、 电压互感器(4)和服 务器(5)； 温度和气压传感器(1)用于实时获取变压器高压绝 缘套管内部的温度和气压值； 电压互感器(4)中的 电流传感器用于实时监测变压器油箱绝缘外壳的泄漏电流， 电压 互感器(4)中的电压传感器用于实时采集各个高压绝 缘套管的电压值； 处理器(2)用于根据实时的各个高压绝缘套管的电压值和电阻值以及变压器油箱绝缘 外壳的泄漏电流算出各个高压绝缘套 管的介质损耗值， 并根据相 邻高压绝缘套管的介质损 耗值计算相对介质损耗值， 处理器(2)中预存有相 邻高压绝缘套 管的真实介损值范围， 当相 对介质损耗值不在真实介损值范围内时， 处理器(2)向服务器(5)报告高压绝缘套 管介质损 耗故障； 处理器(2)用于将 实时的变压器高压绝缘套管内部的温度和气压值进行阈值对比法分 析， 处理器(2)中存储有变压器高压绝缘套管内部温度的额定范围值和变压器高压绝缘套 管内部气压的额定范围值， 处理器(2)用于将实时的变压器高压绝缘套管内部的温度与变 压器高压绝缘套 管内部温度的额定范围值进 行比较， 将实时的变压器高压绝缘套 管内部气 压与变压器高压绝缘套管内部气压的额定范围值进行比较， 当实时的变压器高压绝缘套 管 内部的温度不在变压器高压绝缘套管内部温度的额定范围值以内时， 处理器(2)向服务器 (5)报告高压绝缘套管温度超标故障， 当实时的变压器高压绝缘套管内部气压不在变压器 高压绝缘套 管内部气 压的额定范围值以内时， 处理器(2)向服务器(5)报告高压绝缘套 管气 压超标故障。 2.根据权利要求1所述的用于 高压绝缘套管的故障在线监测系统， 其特征在于： 所述温 度和气压传感器(1)安装在高压绝 缘套管的油枕内部上侧高于油液面的内壁。 3.根据权利要求1所述的用于 高压绝缘套管的故障在线监测系统， 其特征在于： 所述电 压互感器(4)安装在套管的法兰盘上。 4.根据权利要求1所述的用于 高压绝缘套管的故障在线监测系统， 其特征在于： 所述服 务器(5)用于在高压绝缘套管介质损耗故障、 绝缘套管温度超标故障和高压绝缘套管气压 超标故障出现其中一个或多个时， 发出高压绝 缘套管报警。 5.根据权利要求1所述的用于 高压绝缘套管的故障在线监测系统， 其特征在于： 所述服 务器(5)用于根据实时的各个高压绝缘套 管的电压值和电阻值以及变压器油箱 绝缘外壳的 泄漏电流， 采用介质损耗值预测模型， 通过随机森林或支持向量机的机器学习算法预测其 后各个时刻各个高压绝缘套管的介质损耗值， 并根据其后各个时刻相 邻高压绝缘套管的介 质损耗值计算其后各个时刻相对介质损耗值， 当其后某一时刻的相对介质损耗值不在真实 介损值范围内时， 处理器(2)向服务器(5)报告该时刻可能出现高压绝缘套管介质损耗故 障。 6.根据权利要求1所述的用于 高压绝缘套管的故障在线监测系统， 其特征在于： 所述处 理器(2)通过信号变送器(3)将故障信息传输给服 务器(5)。 7.一种基于权利要求1所述系统 的高压绝缘套管的故障在线监测方法， 其特征在于， 它 包括如下步骤： 步骤1： 温度和气压传感器(1)实时获取变压器高压绝缘套管内部的温度和气压值； 电 压互感器(4)中的电流传感器实时监测变压器油箱 绝缘外壳的泄漏电流， 电压互感器(4)中权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115508598 A 2的电压传感器实时采集各个高压绝 缘套管的电压值； 步骤2： 处理器(2)根据实时的各个高压绝缘套管的电压值和电阻值以及变压器油箱绝 缘外壳的泄漏电流算出各个高压绝缘套管的介质损耗值， 并根据相邻高压绝缘套 管的介质 损耗值计算相对介质损耗值， 处理器(2)中预存有相 邻高压绝缘套 管的真实介损值范围， 当 相对介质损耗值不在真实介损值范围内时， 处理器(2)向服务器(5)报告高压绝缘套 管介质 损耗故障； 处理器(2)将实时的变压器高压绝缘套管内部的温度和气压值进行阈值对比法分析， 处理器(2)中存储有变压器高压绝缘套 管内部温度的额定范围值和变压器高压绝缘套管内 部气压的额定范围值， 处理器(2)用于将实时的变压器高压绝缘套管内部的温度与变压器 高压绝缘套管内部温度的额定范围值进行比较， 将实时的变压器高压绝缘套 管内部气 压与 变压器高压绝缘套管内部气压的额定范围值进行比较， 当实时的变压器高压绝缘套管内部 的温度不在变压器高压绝缘套 管内部温度的额定范围值以内时， 处理器(2)向服务器(5)报 告高压绝缘套 管温度超标故障， 当实时的变压器高压绝缘套 管内部气 压不在变压器高压绝 缘套管内部气 压的额定范围值以内时， 处理器(2)向服务器(5)报告高压绝缘套 管气压超标 故障； 步骤3： 服务器(5)根据实时的各个高压绝缘套管的电压值和电阻值以及变压器油箱绝 缘外壳的泄漏电流， 采用介质损耗值预测模型， 通过随机森林或支持向量机的机器学习算 法预测其后各个时刻各个高压绝缘套 管的介质损耗值， 并根据其后各个时刻相邻高压绝缘 套管的介质损耗值计算其后各个时刻相对介质损耗值， 当其后某一时刻的相对介质损耗值 不在真实介损值范围内时， 处理器(2)向服务器(5)报告 该时刻可能出现高压绝缘套 管介质 损耗故障。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115508598 A 3