一种电力变压器重症监测的油中气体检测电路制造技术

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重症监测的油中气体检测电路，具体包括检测池、放电电极、极化电极；所述检测池顶部设置进气管，检测池底部设置出气管，检测池侧面设置采样管，所述检测池内部的顶部设置放电室，放电电极设置在放电室内部；进气管、采样管与放电室连通；放电室底部设置通气孔，极化电极设置在检测池内部的底部。本实用新型专利技术率先实现了基于氦等离子体离子化放电检测器以产生氦等离子体、与样品气体碰撞电离、收集带电粒子、转换电压信号的方法检测气体含量，克服了热导检测器等传统技术在油气分离等环节大幅消耗载气的关键难题，显著提高了测量精度、重复性。

A gas detection circuit in oil for severe monitoring of power transformers

The utility model relates to a power equipment condition monitoring and fault diagnosis technology field, in particular relates to a gas detection circuit of power transformer oil intensive monitoring, including detecting pool, discharge electrode and electrode; the detection pool is arranged on the top of the intake pipe and the outlet pipe arranged on the bottom of the pool detection, detection pool side set sampling tube the detection pool is arranged on the top of the discharge chamber, a discharge electrode is arranged inside the discharge chamber; an air inlet pipe, the sampling tube and discharge chamber; the discharge chamber is arranged at the bottom hole, the polarization electrode is arranged at the bottom of the pool detection. The utility model realizes based on helium plasma ionization discharge detector to produce helium plasma, and method of sample gas ionization, collection of charged particles, the conversion of voltage detection of gas content, the thermal conductivity detector overcomes the traditional technology such as the key problem of carrier gas consumption sharply in the oil and gas separation process could significantly improve the measurement accuracy and repeat of.

【技术实现步骤摘要】
一种电力变压器重症监测的油中气体检测电路
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重症监测的油中气体检测电路。
技术介绍
变电站内的主变压器主要是充油式变压器，以绝缘油作为绝缘和散热的介质。在实际运行中，变压器绝缘油逐渐老化、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、乙烯等特征气体是反映设备绝缘性能劣化征兆的重要特征参数。当变压器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，持续监测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。然而，现有的油中溶解气体在线监测装置存在以下不足：在线监测数据与离线色谱检测数据存在差异，即在线监测数据的可靠性存在疑问；在线监测数据稳定性差、油气分离和气体分离环节均依赖大量载气，测试结果常出现波动。上述情况是因为现有采用色谱检测器的油中溶解气体在线监测装置，如半导体气敏传感器和热导检测器，还存在一定的应用局限。一台变压器（高压电抗器）配置一套在线监测装置的使用原则存在应用局限，已安装的监测装置难以拆卸、转移和再次应用于监测其它设备，部分未配置监测装置的变压器在离线测试中发现问题后却匮乏有效地持续检测手段。这一现况直接导致了监测装置巨大地资源浪费。上述问题已影响到电力设备的安全稳定、油气检测的科学进步，故有必要研制适用于各类异常变压器的一种可移动式的变压器油中溶解气体重症监测装置。然而，现有主流监测技术（气相色谱）的发展在很大程度上与其检测器的发展有关，可见色谱检测器的性能是影响油中溶解气体在线监测效果的关键因素。与传统的色谱检测器相比，氦等离子体离子化放电检测器是一种新型色谱检测器。研究表明，氦离子化检测器具有应用于变压器油中气体分析的潜质。鉴于此，有必要研制一种电力变压器重症监测数据的油中气体检测电路，实现基于氦等离子体离子化放电检测器的新型油中溶解气体检测器，并应用于监测、告警现场变压器油中溶解气体浓度和产气速率特征指标，从而准确和及早发现设备的潜伏性缺陷。
技术实现思路
本技术提供了一种电力变压器重症监测的油中气体检测电路，用以解决行业内传统气相色谱检测器在功能性、稳定性、灵敏度等方面的应用局限，从而准确和及早发现设备的潜伏性缺陷。为了实现上述目标，本技术的具体技术方案如下：一种电力变压器重症监测的油中气体检测电路包括检测池、放电电极、极化电极；所述检测池顶部设置进气管，检测池底部设置出气管，检测池侧面设置采样管，所述检测池内部的顶部设置放电室，放电电极设置在放电室内部；进气管、采样管与放电室连通；放电室底部设置通气孔，极化电极设置在检测池内部的底部。进一步，所述检测池内部的底部设置采集室，极化电极设置在采集室内部，出气管与采集室连通；采集室与放电室通过通气孔连通。进一步，所述检测池的制作材料为高纯氧化铝陶瓷管。进一步，所述放电电极为双针放电电极；所述双针间距为1～2毫米。进一步，所述放电电极的制作材料为铂。进一步，所述极化电极的制作材料为铜。本技术率先实现了基于氦等离子体离子化放电检测器以产生氦等离子体、与样品气体碰撞电离、收集带电粒子、转换电压信号的方法检测气体含量，克服了热导检测器等传统技术在油气分离等环节大幅消耗载气的关键难题，显著提高了测量精度、重复性。附图说明图1为本技术的结构示意图；其中：1：检测池、11：进气管、12：出气管、13：采样管、14：放电室、15：通气孔、16：采集室、2：放电电极、3：极化电极。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，一种电力变压器重症监测的油中气体检测电路包括检测池1、放电电极2、极化电极3；检测池1顶部设置进气管11，检测池1底部设置出气管12，检测池1侧面设置采样管13，检测池1内部的顶部设置放电室14，放电电极2设置在放电室14内部；进气管11、采样管13与放电室14连通；放电室14底部设置通气孔15，极化电极3设置在检测池1内部的底部。检测池1内部的底部设置采集室16，极化电极3设置在采集室16内部，出气管12与采集室16连通；采集室16与放电室14通过通气孔15连通。检测池1采用能够耐高温、抗腐蚀、绝缘和平滑的高纯氧化铝陶瓷管制成。放电电极2为双针放电电极；双针间距为1毫米，放电电极2采用铂制成，能够耐高温、抗腐蚀和导通稳定电流。它们由稳定的脉冲高压电源提供脉冲电压，并由单片机调节、控制脉冲宽度（5～60微秒）、周期（100～360微秒）和幅度（500～2000伏特）。极化电极3也是收集电极，采用铜制成，能够耐高温、抗腐蚀和导通稳定电流。它收集电场中的电子、离子，收集到的电流经过静电计放大后输出电压信号。在本实施例中，放电气体采用氦气，原因是避免放电气体与样品气体（原子或分子）反应而产生误差。将本技术成套安装在某台需要持续监测的110千伏变压器本体的附近，从变压器本体中获取绝缘油样品，并对绝缘油样品进行脱气得到样品气体，样品气体从采样管13进入检测池1，氦气从进气管11进入检测池1的放电室14并经放电电极2放电后与样品气体混合从通气孔15流出至采集室16，极化电极3对样品气体极化并收集被电离的气体分子，最后氦气和样品气体从出气管12流出检测池1。当在检测池1的放电室14内的放电电极2上施加脉冲直流电源后，放电电极2就会放电，高能光子首先将放电气体氦气中的氦原子激发至亚稳态，用He*表示；然后具有较高能量的He*再与经色谱柱分离的待测气体分子发生非弹性碰撞并使其电离。此时在极化电极3上加以适当电压收集被电离的气体分子，并将其信号放大记录即得到被测样品气体成份的谱峰。将被测样品气体成份的谱峰面积对比标准气体出峰面积，进而得到待测气体的浓度。本技术成功实现了发现和跟踪电力变压器潜伏性异常的功能，大幅提高了油中溶解气体的测量精度、重复性，达到了电力安全生产中风险、效能和成本综合最优的目标。本技术不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本技术的较佳实施案例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力变压器重症监测的油中气体检测电路，其特征在于：包括检测池、放电电极、极化电极；所述检测池顶部设置进气管，检测池底部设置出气管，检测池侧面设置采样管，所述检测池内部的顶部设置放电室，放电电极设置在放电室内部；进气管、采样管与放电室连通；放电室底部设置通气孔，极化电极设置在检测池内部的底部。

【技术特征摘要】
1.一种电力变压器重症监测的油中气体检测电路，其特征在于：包括检测池、放电电极、极化电极；所述检测池顶部设置进气管，检测池底部设置出气管，检测池侧面设置采样管，所述检测池内部的顶部设置放电室，放电电极设置在放电室内部；进气管、采样管与放电室连通；放电室底部设置通气孔，极化电极设置在检测池内部的底部。2.根据权利要求1所述的一种电力变压器重症监测的油中气体检测电路，其特征在于：所述检测池内部的底部设置采集室，极化电极设置在采集室内部，出气管与采集室连通；采集室与放电室通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕泽承，张炜，蒲金雨，
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