一种电力变压器运行状态的实时检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及电力设备状态监测与故障诊断技术领域，具体涉及一种电力变压器运行状态的实时检测装置，具体包括油样采集单元、油气分离单元、混合气体分离单元、气体组分检测单元、数据采集与处理单元、通信单元；成功实现了快速、准确、实时地检测出电力变压器的绝缘油中溶解的气体成分与浓度，避免了设备运维中欠缺长期稳定、精度可信监测手段的弊端，提供了用于在线评估分析设备运行状态及剩余寿命的可靠数据；开创性地实现了发现和跟踪电力变压器潜伏性异常的功能，一举摆脱了人工定期检测中周期长、投资大的局限，达到了电力安全生产中风险、效能和成本综合最优的目标；准确和及早发现设备的潜伏性缺陷，避免了电力安全生产事件的产生。

【技术实现步骤摘要】
一种电力变压器运行状态的实时检测装置
本技术涉及电力设备状态监测与故障诊断
，具体涉及一种电力变压器运行状态的实时检测装置。
技术介绍
电力变压器多是充油式变压器，以绝缘油作为绝缘和散热的介质。在实际运行中，电力变压器绝缘油和固体绝缘材料在电和热的作用下会逐渐老化、分解，产生溶解在油中的氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙炔、乙烯等特征气体，气体浓度是反映设备绝缘性能劣化征兆的重要特征参数。当存在潜伏性故障时，这些气体的产生速度和溶解在油中的数量都会增加，而故障气体的组成和含量与设备故障类型及严重程度有着密切关系。因此，检测电力变压器绝缘油的色谱情况是监视变压器运行的重要手段之一，能够有助于及早发现其内部早期的绝缘缺陷，并通过及时的故障诊断与状态评价，以采取具体处理措施避免其恶性发展。绝缘油中溶解气体分析诊断技术包括从设备中取出油样，再从油中解析出溶解气体，用气相色谱技术分析该气体的成分和含量，判定设备内有无内部故障，诊断其故障类型，并推定故障点的温度、故障能量等。但是传统的实验室色谱分析存在取样繁琐，操作复杂，实验周期长等缺点；而自动检测装置时常发生主板异常、电路异常、油路渗漏、空气压缩机异常、电磁阀异常、加热装置异常和电源异常等异常，容易造成对变压器运行监督的不到位，影响及时发现、处置电力变压器的潜伏性缺陷。鉴于此，有必要研制一种可靠耐用的电力变压器运行状态实时监测装置，实现记录与评价绝缘油中溶解气体浓度和产气速率等特征指标，从而准确和及早发现设备的潜伏性缺陷。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种电力变压器运行状态的实时检测装置，具体技术方案如下：一种电力变压器运行状态的实时检测装置包括油样采集单元、油气分离单元、混合气体分离单元、气体组分检测单元、数据采集与处理单元、通信单元；所述油样采集单元用于采集电力变压器本体中的绝缘油并将采集到的电力变压器本体中的绝缘油输入至油气分离单元；油气分离单元用于分离油样采集单元采集的电力变压器本体中的绝缘油与绝缘油中溶解的混合气体并将分离出来的混合气体输入至混合气体分离单元；混合气体分离单元用于分离从油气分离单元中分离出来的混合气体的各个气体组分并将分离出来的各个气体组分输入至气体组分检测单元；气体检测组分单元用于检测从混合气体分离单元输入的各个气体组分的浓度并将各个气体组分的浓度转化为电信号输入至数据采集与处理单元；数据采集与处理单元用于采集气体检测单元检测出来的各个气体组分浓度的数据并进行处理、存储，将各个气体组分浓度数据输入至通信单元；通信单元用于将数据采集与处理单元输入的各个气体组分浓度数据上传至状态监测评价中心；所述油样采集单元、油气分离单元、混合气体分离单元、气体组分检测单元、数据采集与处理单元、通信单元依次连接。进一步，所述油样采集单元包括进油管、回油管、2个油阀、空气增压泵；所述进油管的一端与电力变压器的注油阀连接，进油管上设置油阀，进油管的另一端与空气增压泵连接；回油管的一端与电力变压器的排油阀连接，回油管上设置油阀，回油管的另一端与空气增压泵连接。进一步，所述油气分离单元包括变径活塞泵。进一步，所述混合气体分离单元包括复合气相色谱柱，所述复合气相色谱柱设置2根。进一步，气体组分检测单元包括电阻型半导体气体传感器。进一步，所述数据采集与处理单元包括A/D转换芯片、DSP处理器。进一步，所述通信单元包括GPRS无线通信模块。进一步，所述油阀为法兰型油阀。进一步，所述进油管的表面、回油管的表面分别覆盖伴热带。本技术提供了一种电力变压器运行状态的实时检测装置，成功实现了快速、准确、实时地检测出电力变压器的绝缘油中溶解的气体成分与浓度，避免了设备运维中欠缺长期稳定、精度可信监测手段的弊端，提供了用于在线评估分析设备运行状态及剩余寿命的可靠数据；开创性地实现了发现和跟踪电力变压器潜伏性异常的功能，一举摆脱了人工定期检测中周期长、投资大的局限，达到了电力安全生产中风险、效能和成本综合最优的目标；准确和及早发现设备的潜伏性缺陷，避免了电力安全生产事件的产生。附图说明附图1是本技术的结构示意图。具体实施方式为了更好的理解本技术，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明：如图1所示，一种电力变压器运行状态的实时检测装置包括油样采集单元、油气分离单元、混合气体分离单元、气体组分检测单元、数据采集与处理单元、通信单元；油样采集单元用于采集电力变压器本体中的绝缘油并将采集到的电力变压器本体中的绝缘油输入至油气分离单元；油气分离单元用于分离油样采集单元采集的电力变压器本体中的绝缘油与绝缘油中溶解的混合气体并将分离出来的混合气体输入至混合气体分离单元；混合气体分离单元用于分离从油气分离单元中分离出来的混合气体的各个气体组分并将分离出来的各个气体组分输入至气体组分检测单元；气体检测组分单元用于检测从混合气体分离单元输入的各个气体组分的浓度并将各个气体组分的浓度转化为电信号输入至数据采集与处理单元；数据采集与处理单元用于采集气体检测单元检测出来的各个气体组分浓度的数据并进行处理、存储，将各个气体组分浓度数据输入至通信单元；通信单元用于将数据采集与处理单元输入的各个气体组分浓度数据上传至状态监测评价中心；油样采集单元、油气分离单元、混合气体分离单元、气体组分检测单元、数据采集与处理单元、通信单元依次连接。油样采集单元包括进油管、回油管、2个油阀、空气增压泵；进油管的一端与电力变压器的注油阀连接，进油管上设置油阀，进油管的另一端与空气增压泵连接；回油管的一端与电力变压器的排油阀连接，回油管上设置油阀，回油管的另一端与空气增压泵连接；油阀为法兰型油阀，进油管、回油管采用直径为8毫米、密度为8.96克每立方厘米的紫铜管，进油管的表面、回油管的表面分别覆盖伴热带，空气增压泵采用微型往复式空气增压泵，油流速度小于0.5m/s。油气分离单元包括变径活塞泵，油气分离单元采用抽真空脱气法进行油气分离，通过采用采用变径活塞泵上下反复移动，多次扩容脱气、压缩集气，从而使绝缘油中溶解的气体迅速析出，其脱气效率为可在15分钟内分离油中95%以上的溶解气体，其油气室容积为350毫升。混合气体分离单元包括复合气相色谱柱，可以自动分离混合气体中的氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙炔、乙烯等气体组分，复合气相色谱柱设置2根，符合气相色谱柱采用Agilent6890系列的复合气相色谱柱。气体组分检测单元包括电阻型半导体气体传感器，其测量精度为当绝缘油中溶解的气体含量大于10微升每升时的重复性小于10%，绝缘油中溶解的气体含量不大于10微升每升时的测量重复性小于20%。数据采集与处理单元包括A/D转换芯片、DSP处理器，A/D转换芯片采用24位以上ADC系列的TM7707双通道A/D转换芯片。通信单元包括GPRS无线通信模块，GPRS无线通信模块采用基于H79213GVPN路由器设计的GPRS无线通信模块。将油样采集单元的进油管、回油管分别连接至电力变压器的注油阀、排油阀，并将所采集到的电力变压器绝缘油传输至油气分离单元中进行脱气。油气分离单元通过采用真空脱气的方式脱离、收集电力变压器绝缘油中溶解的混合气体，并通过0.2兆帕以上的载气将混合气体输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力变压器运行状态的实时检测装置，其特征在于：包括油样采集单元、油气分离单元、混合气体分离单元、气体组分检测单元、数据采集与处理单元、通信单元；所述油样采集单元用于采集电力变压器本体中的绝缘油并将采集到的电力变压器本体中的绝缘油输入至油气分离单元；油气分离单元用于分离油样采集单元采集的电力变压器本体中的绝缘油与绝缘油中溶解的混合气体并将分离出来的混合气体输入至混合气体分离单元；混合气体分离单元用于分离从油气分离单元中分离出来的混合气体的各个气体组分并将分离出来的各个气体组分输入至气体组分检测单元；气体检测组分单元用于检测从混合气体分离单元输入的各个气体组分的浓度并将各个气体组分的浓度转化为电信号输入至数据采集与处理单元；数据采集与处理单元用于采集气体检测单元检测出来的各个气体组分浓度的数据并进行处理、存储，将各个气体组分浓度数据输入至通信单元；通信单元用于将数据采集与处理单元输入的各个气体组分浓度数据上传至状态监测评价中心；所述油样采集单元、油气分离单元、混合气体分离单元、气体组分检测单元、数据采集与处理单元、通信单元依次连接。

【技术特征摘要】
1.一种电力变压器运行状态的实时检测装置，其特征在于：包括油样采集单元、油气分离单元、混合气体分离单元、气体组分检测单元、数据采集与处理单元、通信单元；所述油样采集单元用于采集电力变压器本体中的绝缘油并将采集到的电力变压器本体中的绝缘油输入至油气分离单元；油气分离单元用于分离油样采集单元采集的电力变压器本体中的绝缘油与绝缘油中溶解的混合气体并将分离出来的混合气体输入至混合气体分离单元；混合气体分离单元用于分离从油气分离单元中分离出来的混合气体的各个气体组分并将分离出来的各个气体组分输入至气体组分检测单元；气体检测组分单元用于检测从混合气体分离单元输入的各个气体组分的浓度并将各个气体组分的浓度转化为电信号输入至数据采集与处理单元；数据采集与处理单元用于采集气体检测单元检测出来的各个气体组分浓度的数据并进行处理、存储，将各个气体组分浓度数据输入至通信单元；通信单元用于将数据采集与处理单元输入的各个气体组分浓度数据上传至状态监测评价中心；所述油样采集单元、油气分离单元、混合气体分离单元、气体组分检测单元、数据采集与处理单元、通信单元依次连接。2.根据权利要求1所述的一种电力变压器运行状态的实时检测装置，其特征在于：所述油样采集单元包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乐，蒲金雨，张炜，邬蓉蓉，张玉波，余长厅，蒙国斌，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：广西,45