一种变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置、系统及方法，所述装置包括控制单元，还包括启阀单元和气体分析单元，其中：所述控制单元接收变压器轻瓦斯信号并对所述启阀单元和气体分析单元进行控制；所述启阀单元根据所述控制单元的控制信号打开和/或关闭瓦斯继电器排气口；所述气体分析单元与所述瓦斯继电器排气口连接，对所述排气口排出的气体进行分析，并向所述控制单元输出分析结果；所述控制单元根据分析结果输出信号。本发明专利技术能够实现瓦斯继电器全自动取气及实时检测，节省人力物力，保证工作人员安全；具备双重报警功能，避免轻瓦斯误报警造成人力物力浪费；可根据用户需要，控制变压器断开的触发方式，工作方式灵活。

A device, system and method for automatic gas extraction and real-time monitoring of transformer light gas

【技术实现步骤摘要】
一种变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置、系统及方法
本专利技术涉及变压器配件
，具体涉及一种变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置、系统及方法。
技术介绍
瓦斯继电器，又称气体继电器，是变压器用的一种保护装置，其安装于变压器的储油柜和油箱之间的管道内，当变压器内部故障时，瓦斯继电器接点动作，接通相应的保护控制回路，可以避免严重事故的发生。瓦斯保护分为轻瓦斯保护和重瓦斯保护，轻重瓦斯保护的动作原理不同。轻瓦斯保护是由于变压器内的油分解产生气体，气体聚集在朝下的开口杯内使开口杯在变压器油的浮力作用下上浮接通继电器，进而发出报警信号，轻瓦斯保护反应变压器内出现轻微故障，变压器油受热分解产生了气体。重瓦斯保护是由于变压器内有严重故障，导致变压器油受热迅速膨胀冲向油枕，重瓦斯内挡板被冲开一定角度，接通继电器，启动保护元件，自动切除变压器。《电力变压器运行规程》（DL/T572-2010）规定，变压器气体瓦斯继电器需配置两幅接点，分别为轻瓦斯和重瓦斯，正常运行状态中，轻瓦斯投入报警状态，重瓦斯投入跳闸状态。瓦斯保护信号动作时，应立即对变压器进行检查，检查是否因积聚空气、油位降低、二次回路故障或变压器内部故障造成的。如瓦斯继电器内有气体，则应记录气量，观察气体的颜色及试验是否可燃，并取气体及油样做色谱分析。若瓦斯继电器内的气体为无色时、无臭且不可燃，色谱分析判断为空气，则变压器可继续运行，并及时消除进气缺陷。若气体是可燃的或油中溶解气体分析结果异常，应综合判断确定变压器是否停运。当前瓦斯继电器内气体取样工作需由人工进行，当接收到轻瓦斯报警信号后，需要及时派遣工作人员去故障现场进行气体取样。人工气体取样具有多种缺陷：第一，工作要求操作人员正确掌握并实施取样操作方法，否则会影响取样的正确性，同时需要多人配合，人工记录气量，观察气体的颜色以及实验是否可燃，存在准确性不高的缺点；第二，瓦斯继电器一般安装在3米左右的高处，并且变压器带电，因此人工取气存在高空跌落和人身触电的危险；第三，当遇上天气恶劣或者路途遥远的情况时，无法保证人工取气工作可以及时进行，可能造成严重故障的发生；第四，人工取气后，在气体保存、运输、实验室分析等各个环节都可能出现气体散失，进而影响分析结果，导致错误判断而造成事故扩大；第五，若人工取气后分析结果为空气，即瓦斯继电器发出的为误报警信号，存在人力物力浪费。《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（国家电网设备[2018]979号）9.2.3.5规定：“220kV及以上电压等级油浸式变压器和位置特别重要或存在绝缘缺陷的110（66）kV油浸式变压器，应配置多组分油中溶解气体在线监测装置。但是多组分油中溶解气体在线监测装置价格高昂，无法全面普及，且分析时间过长，特别是当运行中的变压器内部发生严重的过热、放电性故障时，变压器油分解，产生大量的低分子气体，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氢气、一氧化碳、二氧化碳等，这些气体的产生速度很快，来不及溶解于变压器油中，就向上部移动，在瓦斯继电器中聚集，导致多组分油中溶解气体在线监测装置分析结果精度无法保证。实现变压器轻瓦斯全自动取气并对气体进行实时在线检测，进而正确记录并分析判断气体成分，根据气体成分判断变压器是否有内部故障而及时处理，提升变压器的安全性变得尤为重要。
技术实现思路
根据上述现有技术的缺点和不足，本专利技术的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或者多个。本专利技术的第一方面提供一种变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置，其采用以下技术方案。一种变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置，包括控制单元，还包括启阀单元和气体分析单元，其中：所述控制单元接收变压器轻瓦斯信号并对所述启阀单元和气体分析单元进行控制；所述启阀单元根据所述控制单元的控制信号打开和/或关闭瓦斯继电器排气口；所述气体分析单元与所述瓦斯继电器排气口连接，对所述排气口排出的气体进行分析，并向所述控制单元输出分析结果。优选的是，所述启阀单元包括顶针传动部件，所述顶针传动部件对所述瓦斯继电器的气塞的顶针进行按压和/或旋转操作。上述任一方案优选的是，所述控制单元接收到所述变压器轻瓦斯信号后，向所述启阀单元发送控制信号，控制所述顶针传动部件动作，进而所述瓦斯继电器排气口开始排气。上述任一方案优选的是，所述控制单元接收到所述变压器轻瓦斯信号后，控制所述气体分析单元开始对收集的气体进行分析。上述任一方案优选的是，所述气体分析单元分析收集气体中瓦斯的浓度和/或增长率。上述任一方案优选的是，所述瓦斯包括H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6、O2、N2、微水以及其他任何变压器故障时可能产生的气体中中至少一种。上述任一方案优选的是，气体分析结果为瓦斯时，所述控制单元控制输出报警信号。上述任一方案优选的是，气体分析结果为瓦斯时，所述控制单元控制输出报警信号和跳闸信号。上述任一方案优选的是，所述变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置还包括集气单元，所述集气单元一端通过气体传输部件与所述瓦斯继电器气塞排气口连接，另一端与所述气体分析单元通过气体传输部件连接，所述瓦斯继电器排气口开始排气后，所述集气单元收集气体并传输给所述气体分析单元。上述任一方案优选的是，所述气体分析单元包括气室清洗部件，当所述控制单元接收到气体分析结果后，根据设置时间控制所述气室清洗部件工作，对气体分析单元内的气室进行清洗。上述任一方案优选的是，所述变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置还包括电源单元，用于对外接电源进行转换后为所述控制单元、启阀单元和气体分析单元提供电能。上述任一方案优选的是，所述外接电源包括5V-380V交直流接入电源、电池和光伏板中的至少一种。本专利技术的第二方面提供一种变压器轻瓦斯在线检测系统，所述系统包括所述变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置，还包括通讯单元和服务器，所述变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置通过所述通讯单元与所述服务器连接，将气体分析结果发送至所述服务器，和/或，接收所述服务器发送的数据。优选的是，所述服务器用于对接收的气体分析结果进行显示、存储、进一步分析、查询中的至少一种，根据进一步分析包括判断变压器故障类型。上述任一方案优选的是，所述服务器根据变压器故障类型向所述变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置输出控制信号，控制所述变压器跳闸保护。本专利技术的第三方面提供一种变压器轻瓦斯在线检测方法，用于所述变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置和/或系统，包括步骤：控制单元接收瓦斯继电器轻瓦斯信号；控制单元向启阀单元和气体分析单元发送控制信号；启阀单元动作打开瓦斯继电器排气口；气体分析单元对排气口排出气体进行分析，并将分析结果返回所述控制单元；控制单元根据分析结果控制是否输出报警信号。优选的是，所述分析结果为空气时，控制单元不输出报警信号，分析结果为瓦斯时，控制单元输出报警信号。上述任一方案优选的是，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置，包括控制单元，其特征在于：还包括启阀单元和气体分析单元，其中：/n所述控制单元接收变压器轻瓦斯信号后对所述启阀单元和气体分析单元进行控制；/n所述启阀单元根据所述控制单元的控制信号打开和/或关闭瓦斯继电器排气口；/n所述气体分析单元与所述瓦斯继电器排气口连接，对所述排气口排出的气体进行分析，并向所述控制单元输出分析结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置，包括控制单元，其特征在于：还包括启阀单元和气体分析单元，其中：
所述控制单元接收变压器轻瓦斯信号后对所述启阀单元和气体分析单元进行控制；
所述启阀单元根据所述控制单元的控制信号打开和/或关闭瓦斯继电器排气口；
所述气体分析单元与所述瓦斯继电器排气口连接，对所述排气口排出的气体进行分析，并向所述控制单元输出分析结果。


2.如权利要求1所述的变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置，其特征在于：所述启阀单元包括顶针传动部件，所述顶针传动部件对所述瓦斯继电器的气塞的顶针进行按压和/或旋转操作。


3.如权利要求2所述的变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置，其特征在于：所述控制单元接收到所述变压器轻瓦斯信号后，向所述启阀单元发送控制信号，控制所述顶针传动部件动作，进而所述瓦斯继电器排气口开始排气。


4.如权利要求3所述的变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置，其特征在于：所述控制单元接收到所述变压器轻瓦斯信号后，控制所述气体分析单元开始对收集的气体进行分析。


5.如权利要求4所述的变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置，其特征在于：所述气体分析单元分析收集气体中瓦斯的浓度和/或增长率。


6.如权利要求5所述的变压器轻瓦斯自动取气并实时监控装置，其特征在于：气体分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈武，陈科羽，李宽宏，刘洋，杨勇波，昃萌，梁轶，李翕含，
申请(专利权)人：北京壬工智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11