(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 202210690954.4 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 国网甘肃省电力公司天水 供电公司 地址 741000 甘肃省天水市秦州区莲亭路 66号 (72)发明人 张立　王飞行　宋红为　刘栋梁　 马建峰　尚彦赟　王江宁　雷乘龙　 陈宏强　张永强　刘虹斌　杨富强　 米正英　韩亮　王佩霞　张宏滕　 (74)专利代理 机构 南京灿烂知识产权代理有限 公司 323 56 专利代理师 赵丽 (51)Int.Cl. A62C 3/16(2006.01) A62C 37/00(2006.01)G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种主变排油充氮消防装置及其控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种主变排油充氮消防装置 及其控制方法， 属于电力领域， 用于解决现有主 变排油注氮灭火装置控制系统可靠性差的问题， 包括环境监测模块、 安全判定模块、 运行监测模 块以及灭火分析模块， 所述环 境监测模块用于对 工作站中变压器的工作环境进行监测， 所述运行 监测模块用于对工作站中变压器的运行状况进 行监测， 所述安全判定模块用于对在监测时段内 工作站中变压器的安全状况进行判定， 所述灭火 分析模块用于对安全异常指令、 环 境异常指令或 运行异常指令进行灭火分析， 本发 明实时掌握工 作站中变压器的运行状态， 不仅有效提高了主变 排油注氮灭火控制装置的可靠性， 还提升变电站 自动化水平， 保障电网的安全运行。 权利要求书4页 说明书11页 附图2页 CN 115177893 A 2022.10.14 CN 115177893 A 1.一种主变排油充氮消防装置及其控制方法， 包括机箱(10)， 其特征在于， 所述机箱 (10)连接有服务器(30)， 所述服务器(30)连接有警报器(20)和 若干个工作站(40)， 所述服 务器(30)连接有灭火终端、 用户终端、 数据采集模块、 数据匹配模块、 环境监测模块、 安全判 定模块、 运行监测模块以及灭火分析模块， 用户终端用于电力工作人员输入工作站(40)中 变压器的型号并发送至服务器(30)， 服务器(30)将型号发送至数据匹配模块， 数据匹配模 块依据型号匹配得到工作 站(40)中变压器对应的标准电气参数并发送至服务器(30)， 所述 服务器(30)将标准电气参数发送至环境监测模块和运行监测模块； 所述数据采集模块用于 采集若干个工作站(40)中变压器在监测时间段内的运行数据以及变压器所在地的环境数 据并发送至服务器(30)， 所述服务器(30)将运行数据 发送至运行监测模块、 将环境数据 发 送至环境 监测模块； 所述环境监测模块用于对工作站(40)中变压器的工作环境进行监测， 生成环境异常信 号、 环境检测信号或环境正常信号反馈至服务器(30 )； 所述运行监测模块用于对工作站 (40)中变压器的运行状况进行监测， 生成运行异常信号、 运行正常信号或运行检测信号反 馈至服务器(30)； 所述安全判定模块用于对在监测时段内工作站(40)中变压器的安全状况 进行判定， 生成安全正常信号或安全异常信号反馈 至服务器(30)； 所述数据采集模块还用于采集工作站(40)中变压器的外部图片和内部图片并发送至 服务器(30)， 所述服务器(30)将外部图片和内部图片发送至灭火分析模块， 所述灭火分析 模块用于对安全异常指令、 环境异常指令或运行异常指令进行灭火分析， 生成灭火启动信 号并反馈至服务器(30)或不进 行任何操作， 所述服务器(30)将灭火启动信号 发送至灭火终 端， 灭火终端在达 到灭火条件后进行灭火工作， 同时警报器(20)发出警报声。 2.根据权利要求1所述的一种 主变排油充氮消防装置及其控制方法， 其特征在于， 标准 电气参数包括标准运行电压值、 标准运行温度值、 运行电压变化标准速率、 运行温度变化标 准速率、 标准环境温度值、 标准环境湿度值、 环 境温度变化标准速率和环境湿度变化标准速 率； 运行数据为工作站(40)中变压器的实时运行电压值和实时运行温度值； 环境数据为实时环境温度值和实时环境湿度值； 火焰颜色包括： 暗红色、 红色、 橙色、 黄色、 蓝白色和白色。 3.根据权利要求2所述的一种 主变排油充氮消防装置及其控制方法， 其特征在于， 所述 环境监测模块的监测过程具体如下： 步骤S1： 将工作站(40)中变压器标记为u， u＝1， 2， ……， z， z为正整数； 在监测时间段 内 设定若干个时间点Ttu， t＝1， 2， ……， x， x为正整数， t 代表时间点的编号； 步骤S2： 获取在任意时间点时工作站(40)中变压器的实时环境温度值和实时环境湿度 值； 若任意时间点的实时环境温度值大于等于标准环境温度值或任意时间点的实时环境 湿度值大于等于标准环境湿度值， 则生成环境异常信号； 若任意时间点的实时环境温度值均小于标准环境温度值， 且任意 时间点的实时环境湿 度值均小于标准环境湿度值， 则进入下一 步骤； 步骤S3： 计算工作站(40)中变压器在相邻时间点时的实时环境温度变化速率， 所有相 邻时间点时的实时环 境温度变化速率相加取平均值， 得到工作 站(40)中变压器在监测时间权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115177893 A 2段内的实时环境温度变化均速SHWSu， 具体如下： 获取在时间点T1u时的实时环境温度变化速率SHWST1u、 在时间点T2u时的实时环境温 度变化速率SHWST2u， 则通过公式 计算在时间点T1u至 时 间点T2u之间的实时环境温度变化速率 为SHWS1u； 同理， 在时间点T2u至时间点T3u之间 的实时环境温度变化速率为SHWS2u， 以此类推， 将 实时环境温度变化速率SHWS1u、 SHWS2u、 ……、 SHWSx‑1u相加求和取平均值， 得到工作站(40) 中变压器在监测时间段内的实时环境温度变化均速SHWSu； 步骤S4： 同理， 按照步骤S2～步骤S3计算得到工作站(40)中变压器在监测时间段内的 实时环境湿度变化均速SHS Su； 步骤S5： 工作站(40)中变压器在监测时间段内的实时环境湿度变化均速比对环境温度 变化标准速率， 工作 站(40)中变压器在监测时间段内的实时环 境湿度变化均速比对环 境湿 度变化标准速率； 步骤S6： 若实时环境湿度变化均速大于等于环境温度变化标准速率， 且实时环境湿度 变化均速大于等于环境湿度变化标准速率， 则生成环境异常信号； 若实时环境湿度变化均速小于环境温度变化标准速率， 且实时环境湿度变化均速小于 环境湿度变化标准速率， 则生成环境 正常信号； 若实时环境湿度变化均速大于等于环境温度变化标准速率， 且实时环境湿度变化均速 小于环境湿度变化标准速率， 则生成环境检测信号； 若实时环境湿度变化均速小于环境温度变化标准速率， 且实时环境湿度变化均速大于 等于环境湿度变化标准速率， 则生成环境检测信号。 4.根据权利要求3所述的一种 主变排油充氮消防装置及其控制方法， 其特征在于， 若服 务器(30)接收到环境 正常信号， 则不进行任何操作； 若服务器(30)接收到环境异常信号， 则生成环境异常指令加载至灭火分析模块； 若服务器(30)接收到环境检测信号， 则将生成安全判定指令加载至安全判定模块， 并 将工作站(40)中变压器在监测时间段内的实时环 境湿度变化均速SHSSu和实时环 境温度变 化速率SHWSu发送至安全判定模块。 5.根据权利要求4所述的一种 主变排油充氮消防装置及其控制方法， 其特征在于， 所述 运行监测模块的监测过程具体如下； 步骤SS1： 获取在任意时间点时工作站(40)中变压器的实时运行温度值和实时运行电 压值； 步骤SS2： 若任意时间点的实时运行温度值大于等于标准运行温度值或任意时间点的 实时运行电压值大于等于标准 运行电压值， 则生成运行异常信号； 若任意时间点的实时运行温度值均小于标准运行温度值， 且任意 时间点的实时运行电 压值均小于标准 运行电压值， 则进入下一 步骤； 步骤SS3： 计算工作站(40)中变压器在相邻时间点时的实时运行电压变化速率， 所有相 邻时间点时的实时运行电压变化速率相加取平均值， 得到工作 站(40)中变压器在监测时间 段内的实时运行电压变化均速SY YSu， 具体如下： 获取在时间点T1u时的实时运行电压变化速率SYYST1u、 在时间点T2u时的实时运行电权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115177893 A 3