一种基于光谱分析仪的变压器油箱在线监测系统技术方案

本发明专利技术涉及变压器的技术领域，尤其是涉及一种基于光谱分析仪的变压器油箱在线监测装置，包括红外光线发射装置、光纤、气体折射接收装置、光密度分析装置、状态识别及故障趋势分析、报警器、显示装置。本发明专利技术通过对变压器邮箱的红外光谱进行分析，完成了油中溶解气体及微水含量的测算，实现了对变压器的在线监测，及时地反映出变压器存在的安全隐患，为其运行维护和管理提供准确依据，提高了变压器的检修效率及配电系统的供电可靠性。

Transformer oil tank on-line monitoring system based on spectrum analyzer

The invention relates to the technical field of transformer, especially relates to a transformer on-line monitoring device based on infrared spectrum analyzer, including light emitting device, receiving device, optical fiber, gas refractive optical density analysis device, state identification and fault trend analysis, alarm and display device. The present invention through infrared spectra of transformer mailbox, completed the calculation of dissolved gas in oil and water contents, realizes the online monitoring of the transformer, reflect the transformer security risks exist, provide accurate basis for its operation and maintenance and management, improve the reliability of power supply and distribution system of the transformer overhaul efficiency the.

【技术实现步骤摘要】
一种基于光谱分析仪的变压器油箱在线监测系统
本专利技术涉及变压器的
，尤其是一种变压器油箱在线监测装置。技术背景电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一，它不仅能升高电压变电能送到用电地区，还能降低为各级使用电压以满足用电需要，以此减少输电损失。目前使用广泛的油浸变压器，油箱是变压器的外壳，内部充满变压器油使铁芯和绕组浸在油内，油起绝缘和散热作用。若油中溶解气体、微水等杂质超过一定浓度就有发生局部放电的可能，影响变压器油的绝缘强度。因此对油中溶解气体含量、油中微水含量进行定期的在线监测十分必要。因此，及时在线了解变压器油中溶解气体及微水含量，减少过早或不必要的停电试验和检修，减少维护工作量，可以降低维修费用，提高检修的针对性，可显著提高电力系统可靠性和经济性。所以必须对变压器油箱状态实行在线监测，为设备的状态检修提供依据。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一个体积小、安装方便、计量精确的一种基于光谱分析仪的变压器油箱在线监测装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于光谱分析仪的变压器油箱在线监测装置，其特征在于，该系统包括红外光线发射装置、通过光纤分别与红外光线发射装置连接的气体折射接收装置和光密度分析装置，依次连接的状态识别及故障趋势分析装置、报警器、显示装置；所述状态识别及故障趋势分析装置同时与气体折射接收装置和光密度分析装置连接。在上述的基于光谱分析仪的变压器油箱在线监测装置，红外线发射装置位于变压器外部，通过光纤传入变压器油箱，气体折射接收装置及光密度分析装置都位于传入光纤附近位置，两者用于确定变压器邮箱内溶解气体及微水含量。在上述的基于光谱分析仪的变压器油箱在线监测装置，所述红外光线发射装置包括：红外发射器以及与红外发射器连接的传导光纤。在上述的基于光谱分析仪的变压器油箱在线监测装置，所述气体折射接收装置包括：连接在传导光纤上的光谱成像板，用于集取各种待测气体折射产生的光谱。在上述的基于光谱分析仪的变压器油箱在线监测装置，所述光密度分析装置包括：光强测量仪，选用ZOLIX品牌Chame-IH100型号机。在上述的基于光谱分析仪的变压器油箱在线监测装置，状态识别及故障趋势分析装置包括：变压器油中溶解气体分析气相色谱仪，选用南京科捷分析仪器有限公司的GC5890N(11)型号产品。在上述的基于光谱分析仪的变压器油箱在线监测装置，所述报警器采用型号是工程有线/无线兼容联网自动拨号报警器，用于及时向保护部门反映故障。在上述的基于光谱分析仪的变压器油箱在线监测装置，所述显示装置为LCD显示器。工作时，变压器外部的红外发生器发出红外线，通过光纤传入变压器油箱的检测位置，在入射纤管附近的特定位置设置气体折射接收装置和光密度分析装置。当光纤入射口附近有气体流过时，由于折射及反射原理会使光的路线发生变化，由气体折射接收装置监测这些折射反射光的密度，通过计算分析油中溶解气体的密度。由已知的油和水对特定频率的红外线吸收率的不同，通过入射光纤管附近光密度探测装置计量的该频率红外线的密度，计算其被吸收的情况，进而分析出油中微水的含量。当监测到的溶解气体或微水含量超过标定最大值时，报警器动作，并把相关的参数通过显示装置显示，以便工作人员及时了解变压器油的状态，及时排除故障。本专利技术的有益效果是：通过对变压器油进行红外线光谱的分析，实现了对现有探测技术的简化和优化，为变压器的运行维护和管理提供准确依据，提高了变压器的检修效率及电力系统的供电可靠性。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的示意图。1是红外光线发射装置，2是光纤，3是气体折射接收装置，4是光密度分析装置，5是状态识别及故障趋势分析装置，6是报警器，7是显示装置。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1所示的基于红外光谱分析的变压器油箱在线监测，该系统包括红外光线发射装置、光纤、气体折射接收装置、光密度分析装置、状态识别及故障趋势分析、报警器、显示装置。变压器外部的红外发生器发出红外线，通过光纤传入变压器油箱的检测位置，在入射纤管附近的特定位置设置气体折射接收装置和光密度分析装置。当光纤入射口附近有气体流过时，由于折射及反射原理会使光的路线发生变化，由气体折射接收装置监测这些折射反射光的密度，通过计算分析油中溶解气体的密度。由已知的油和水对特定频率的红外线吸收率的不同，通过入射光纤管附近光密度探测装置计量的该频率红外线的密度，计算其被吸收的情况，进而分析出油中微水的含量。当监测到的溶解气体或微水含量超过标定最大值时，报警器动作，并把相关的参数通过显示装置显示，以便工作人员及时了解变压器油的状态，及时排除故障。本专利技术需要保护的上述描述的硬件及其连接结构，对于涉及到信号的处理方法和过程，是为了解释本专利技术的硬件结构的工作原理，不属于本专利技术的保护范围，采用本专利技术的硬件连接结构后，信号处理的过程均能够通过现有技术实现。以上对本专利技术的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本专利技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本专利技术的实施范围。凡依本专利技术申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利技术的专利涵盖范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光谱分析仪的变压器油箱在线监测装置，其特征在于，该系统包括红外光线发射装置、通过光纤分别与红外光线发射装置连接的气体折射接收装置和光密度分析装置，依次连接的状态识别及故障趋势分析装置、报警器、显示装置；所述状态识别及故障趋势分析装置同时与气体折射接收装置和光密度分析装置连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于光谱分析仪的变压器油箱在线监测装置，其特征在于，该系统包括红外光线发射装置、通过光纤分别与红外光线发射装置连接的气体折射接收装置和光密度分析装置，依次连接的状态识别及故障趋势分析装置、报警器、显示装置；所述状态识别及故障趋势分析装置同时与气体折射接收装置和光密度分析装置连接。2.根据权利要求1所述的基于光谱分析仪的变压器油箱在线监测装置，其特征在于，红外线发射装置位于变压器外部，通过光纤传入变压器油箱，气体折射接收装置及光密度分析装置都位于传入光纤附近位置，两者用于确定变压器邮箱内溶解气体及微水含量。3.根据权利要求1所述的基于光谱分析仪的变压器油箱在线监测装置，其特征在于，所述红外光线发射装置包括：红外发射器以及与红外发射器连接的传导光纤。4.根据权利要求1所述的基于光谱分析仪的变压器油箱在线监测装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄良，赵立进，吕黔苏，杨涛，吴建蓉，彭辉，徐晓彤，郑绘绘，周甜，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：贵州,52