專利名稱：油浸式變壓器色譜在線監測系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油浸式變壓器色譜在線監測系統，特別涉及油浸式電力變壓器油中溶解氣體的在線分析與故障診斷系統，屬于電力設備領域。
背景技術：
油浸式電力變壓器在運行過程中，其絕緣油在過熱、放電、電弧等作用下會產生故障特征氣體，故障特征氣體的成分、含量及增長速率與變壓器內部故障類型及故障的嚴重程度有著密切的關系。常規的油色譜分析法是基于試驗室的分析技術，簡稱離線色譜試驗，通過現場采取油樣，在實驗室定期分析，從而確定故障特征氣體的成分，確保變壓器運行正常。其缺點是按周期提取油樣，無法對變壓器油中氣體進行實時有效的監測，因此有可能漏報某些發展比較快的設備故障，而且在取樣試驗過程中環節比較多，存在較大的人為誤差，影響其準確性。如何改變這一現狀，保證變壓器能長期、穩定、可靠運行，簡化監測過程，就成為本實用新型所要解決的問題。
發明內容鑒于上述現有技術的不足，本實用新型旨在提供一種可在線監測油浸式變壓器內絕緣油中所含故障特征氣體成分的監測系統，以實現快速、準確、可靠、連續的監測過程。本實用新型是通過以下技術方案來實現的油浸式變壓器色譜在線監測系統，包括至少一套現場設置的油樣采集部分、油氣分離部分和數據采集部分，油樣采集部分與現場變壓器油連通；油氣分離部分的輸入端連接在油樣采集部分的循環油路上，油氣分離部分的氣體輸出端與數據采集部分連通；數據采集部分負責采集數據的處理轉換；還包括一個遠端的數據處理服務器，數據處理服務器通過有線或無線網絡接收并匯總來自遠端數據采集部分處理后的數據信息。所述油樣采集部分包括油樣采集器和油泵，油樣采集器與現場變壓器油連通；油泵連接在油樣采集器外端的循環油路上。所述油氣分離部分包括油氣分離器、微型氣體采樣泵、六通閥、定量管、載氣和色譜柱，油氣分離器連接在油樣采集器外端的循環油路上；微型氣體采樣泵連接在油氣分離器的輸出氣路上，微型氣體采樣泵的輸出端通過六通閥與定量管連通，定量管的輸出端通過六通閥與色譜柱連通；載氣通過六通閥連接在定量管上；六通閥為可控組合型閥門；色譜柱的輸出端與數據采集部分連通。所述數據采集部分為一個模數轉換器，模數轉換器連接在色譜柱的輸出端口上， 模數轉換器通過有線或無線網絡將轉換后信息發送到遠端數據處理服務器中。本實用新型所述的油浸式變壓器色譜在線監測系統，通過氣相色譜法原理和組網方式，對分布在各地的油浸式變壓器油中溶解氣體進行多組份定量在線采集和監測，并利用數據處理服務器中的嵌入式軟件進行數據分析和整理，形成相應故障特征氣體的匯總報表和診斷報告，實現故障自動診斷和報警，甚至通過時間推移，還能準確分析故障發展趨勢，保證油浸式變壓器長期使用的安全性和可靠性。整個結構具有網絡化自動遠程監測與故障診斷能力，可以對設備狀態實現連續監測，檢驗周期縮短到僅用1小時，利于及早發現故障征兆，并及早采取糾正措施，既減少了人工測量所需要的工作量，又避免了故障漏報的風險和損失，為油浸式變壓器的可靠運行提供了有力保障。特別適用于IlOkV及以上電壓等級的電力變壓器、電弧爐變壓器、電抗器以及互感器等油浸式高壓設備。
圖1為本實用新型的結構原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖1對本實用新型做進一步的描述本實用新型所述的油浸式變壓器色譜在線監測系統，包括一套現場設置的油樣采集部分、油氣分離部分和數據采集部分，以及與現場數據采集部分網絡連接的位于遠端的一個數據處理服務器16。當然，現場設置的油樣采集部分、油氣分離部分和數據采集部分可根據被監測油浸式變壓器數量的多少進行相應數量的設置，以便對應采集各個位置上的變壓器油，隨時完成對變壓器油的在線監測。其中，油樣采集部分包括油樣采集器1和油泵2。油樣采集器1與現場變壓器油連通，隨時對變壓器油進行采集，替代了已往單獨、定時、獨立取樣的過程。油樣采集器1在采集油樣過程中，采用循環管道與變壓器內油腔連通，使整個采集過程在變壓器油的循環中完成，不會影響變壓器油的正常使用。油泵2連接在油樣采集器1外端的循環油路上，推動采集到的變壓器油向油氣分離部分傳送，并完成變壓器油的循環回送。油氣分離部分主要進行變壓器油中氣體的有效分離和甄別，為后續匯總、處理過程奠定基礎。油氣分離部分主要包括油氣分離器3、微型氣體采樣泵4、六通閥5、定量管12、 載氣17和色譜柱14。其中，抽氣分離器3連接在油樣采集器1外端的循環油路上，微型氣體采樣泵4連接在油氣分離器3的輸出氣路上，微型氣體采樣泵4的輸出端通過六通閥5 與定量管12連通。定量管12為樣氣儲存容器，定量管12的輸出端通過六通閥5與色譜柱 14連通，定量管12上設有壓力傳感器13，可以方便地對定量管12所充氣體的體積進行監控。載氣17為推動定量管內樣氣進入色譜柱14的動力氣體，載氣17通過六通閥5連接在定量管12上。六通閥5為可控組合型閥門，用于連接和控制相關通路。色譜柱14用于檢測樣氣成分和濃度，色譜柱14的輸出端與數據采集部分連通。其中，六通閥5上設有一號六通閥開關6、二號六通閥開關7、三號六通閥開關8、四號六通閥開關9、五號六通閥開關10、六號六通閥開關11。一般情況下，六通閥5的一號六通閥開關6、三號六通閥開關8、四號六通閥開關9和六號六通閥開關11為常開狀態，二號六通閥開關7和五號六通閥開關10為常閉狀態。微型氣體采樣泵4在抽氣狀態下使定量管12處于真空狀態，以完成定量管12的工作準備，而微型氣體采樣泵4則停止工作。油氣分離器3采用高密度隔離膜裝置，利用自然平衡法進行氣體分離。由于壓力差的原因，分離出來的樣氣通過一號六通閥開關6和三號六通閥開關8被“吸”入定量管12中，達到一定量后，定量管12內的壓力上升，觸發壓力傳感器13，六通閥5進一步動作，打開二號六通閥開關7、三號六通閥開關8、四號六通閥開關9和五號六通閥開關10，同時，關閉一號六通閥開關6和六號六通閥開關11，使載氣17和定量管12，以及定量管12和色譜柱14相互連通。其中，載氣17通過二號六通閥開關7、三號六通閥開關8吹入定量管12， 推動定量管12內的樣氣，使其通過四號六通閥開關9、五號六通閥開關10進入色譜柱14， 色譜柱14對樣氣檢測后，分析出其含有各氣體的含量及濃度，產生模擬數據后，通過輸出端口對外輸出，此時，油氣分離部分的工作完成。數據采集部分為一個模數轉換器15，模數轉換器15連接在色譜柱14的輸出端口上，模數轉換器15通過RS485/CAN/100M以太網接口將接收到的數據信息轉換后發送到遠端數據處理服務器16中，從而在遠端數據處理服務器16中實現數據匯總、統計，使操控者在遠端就可完成油浸式變壓器色譜的在線自動監測，方便了管理和調控過程。整個監測過程為油樣采集器1不斷將變壓器油吸入，通過油泵2進行循環，并使采集到的變壓器油進入到油氣分離器3中進行快速油氣分離，在內置的微型氣體采樣泵4 的作用下，結合六通閥5的調控，氣體被送入定量管12內形成樣氣，樣氣采集完成后，會在載氣17的推動下送入色譜柱14中，經色譜柱14分離后，得出模擬數據，接著，通過模數轉換器15的轉換，得到數字信號，通過RS485/CAN/100M以太網接口將數據上傳至遠端數據處理服務器16中，最后，在數據處理服務器16內通過嵌入式軟件進行數據處理和故障分析， 形成各個站點上油浸式變壓器油中所含氣體成份隨時間推移的相應分析、匯總報表，得出相關結論，完成匯總顯示或報警，整個在線監測過程完成。其結果大大方便了監測過程、簡化了監測步驟，實現了多地點連續有效監測，保證了監測質量。
權利要求1.油浸式變壓器色譜在線監測系統，其特征在于，包括至少一套現場設置的油樣采集部分、油氣分離部分和數據采集部分，所述油樣采集部分與現場變壓器油連通；所述油氣分離部分的輸入端連接在油樣采集部分的循環油路上，油氣分離部分的氣體輸出端與數據采集部分連通；所述數據采集部分負責采集數據的處理轉換；還包括一個遠端的數據處理服務器，所述數據處理服務器通過有線或無線網絡接收并匯總來自遠端數據采集部分處理后的數據信息。
2.根據權利要求1所述的油浸式變壓器色譜在線監測系統，其特征在于，所述油樣采集部分包括油樣采集器和油泵，所述油樣采集器與現場變壓器油連通；所述油泵連接在油樣采集器外端的循環油路上。
3.根據權利要求1所述的油浸式變壓器色譜在線監測系統，其特征在于，所述油氣分離部分包括油氣分離器、微型氣體采樣泵、六通閥、定量管、載氣和色譜柱，所述油氣分離器連接在油樣采集器外端的循環油路上；所述微型氣體采樣泵連接在油氣分離器的輸出氣路上，微型氣體采樣泵的輸出端通過六通閥與定量管連通，定量管的輸出端通過六通閥與色譜柱連通；所述載氣通過六通閥連接在定量管上；所述六通閥為可控組合型閥門；所述色譜柱的輸出端與數據采集部分連通。
4.根據權利要求1所述的油浸式變壓器色譜在線監測系統，其特征在于，所述數據采集部分為一個模數轉換器，所述模數轉換器連接在色譜柱的輸出端口上，模數轉換器通過有線或無線網絡將轉換后信息發送到遠端數據處理服務器中。
專利摘要本實用新型公開了一種油浸式變壓器色譜在線監測系統，包括至少一套現場設置的油樣采集部分、油氣分離部分和數據采集部分，油樣采集部分與現場變壓器油連通，油氣分離部分連接在油樣采集部分和數據采集部分之間，數據采集部分負責采集數據的處理轉換，還包括一個遠端的數據處理服務器，數據處理服務器通過有線或無線網絡與數據采集部分連通。其結構，具有網絡自動化遠程監測與故障診斷能力，可以對設備狀態實現多地點、連續監測，提高了油浸式變壓器運行的可靠性和安全性，可廣泛適用于110kV及以上電壓等級的電力變壓器、電弧爐變壓器、電抗器以及互感器等油浸式高壓設備。
文檔編號G01N30/88GK202305494SQ20112039538
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月18日 優先權日2011年10月18日
發明者饒瑞深 申請人:廣州領步電氣技術有限公司