变压器油中溶解气体的浓度检测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种变压器油中溶解气体的浓度检测方法及系统，所述浓度检测方法包括：对注入脱气瓶中的变压器油中溶解气体进行脱气，脱出的气体通入怀特池中，基于可调谐二极管激光吸收光谱测量所述怀特池中的气相浓度，并对测量的所述气相浓度进行修正；根据所述修正后的气相浓度查找预设的气液转换表格，并应用线性插值方法获取与所述气相浓度对应的液相浓度。本发明专利技术能够实现对变压器油中溶解气体浓度的检测，提高了测量精准度,适应广泛。提高了测量精准度,适应广泛。提高了测量精准度,适应广泛。

【技术实现步骤摘要】
变压器油中溶解气体的浓度检测方法及系统


[0001]本专利技术属于一种气体浓度检测领域，具体是涉及到一种变压器油中溶解气体的浓度检测方法及系统。

技术介绍

[0002]变压器是电力系统中重要的电力设备，变压器的状态直接影响到电力系统的运行情况，一旦变压器发生故障，轻则局部停电，重则发生爆炸等事故。变压器运行故障主要有三种，分别是机械故障、电故障与热故障，其中又以电故障与热故障为主。
[0003]目前，电力系统大部分变压器都采用变压器油、固体绝缘材料作为绝缘物质来进行绝缘与散热，随着长时间的运行，变压器油和固体绝缘材料在温度、电场、氧化等多因素作用下逐渐老化，容易导致变压器油产生裂解从而产生少量H2及低分子烃类气体，如CH4、C2H6、C2H4等。通过对变压器油产生机理的长期研究发现，变压器油中溶解气体的种类、含量与变压器的潜在故障存在一定的对应关系，例如：CO与CO2是固体绝缘材料过热分解所产生，C2H2的产生则代表变压器发生放电故障，故可以通过对变压器油中溶解气体浓度的分析来获取变压器的潜在故障。
[0004]现有的变压器油中溶解气体的浓度检测方法通过真空脱气、膜脱气、顶空脱气等措施将变压器油中溶解的气体分离并送入气体检测模块进行检测分析，气体检测模块可采用气相色谱检测原理、光声光谱原理、红外光谱原理等技术，检测气体浓度。现有技术中检测的是变压器油脱出气体的的气相浓度，而非是变压器油中的真正浓度，测量不够准确。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种变压器油中溶解气体的浓度检测方法及系统，能够解决现有技术中测量精度不够高的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种变压器油中溶解气体的浓度检测方法，包括：对注入脱气瓶中的变压器油中溶解气体进行脱气，脱出的气体通入怀特池中，基于可调谐二极管激光吸收光谱测量所述怀特池中的气相浓度，并对测量的所述气相浓度进行修正；根据所述修正后的气相浓度查找预设的气液转换表格，并应用线性插值方法获取与所述气相浓度对应的液相浓度。
[0007]可选地，所述对注入脱气瓶中的变压器油中溶解气体进行脱气之前，包括：建立怀特池中气体浓度与气压的关系。
[0008]可选地，所述建立怀特池中气体浓度与气压的关系，包括：应用气泵对怀特池抽至第一气压，建立第一气压状态下浓度反演关系；向怀特池中通入预设浓度的气体，抽气至第二气压，并应用第一气压状态下浓度反演关系计算与所述第二气压对应的气体浓度；对怀特池进行逐步抽气至所述第一气压，每隔预设间隔的气压，计算对应的气体浓度；针对每一气压，计算预设浓度与计算的气体浓度的比值，得到所述气体的每一气压下的修正系数，作为怀特池中气体浓度与气压的关系。
[0009]可选地，所述对测量的所述气相浓度进行修正，包括：根据所述怀特池中气体浓度与气压的关系确定修正系数；将所述气相浓度乘以所述修正系数得到修正后的气相浓度。
[0010]可选地，所述对注入脱气瓶中的变压器油中溶解气体进行脱气之前，包括：应用气泵对脱气瓶抽至第三预设气压，所述第三预设气压为所述脱气瓶能够抽至的最低气压。
[0011]可选地，所述对注入脱气瓶中的变压器油中溶解气体进行脱气，包括：将所述脱气瓶中的温度加热至恒定的预设温度；应用气泵对注入所述脱气瓶中的变压器油中溶解气体进行脱气，直至连接鼓吹预设次数后，气压的变化率低于预设差值。
[0012]可选地，所述根据所述修正后的气相浓度查找预设的气液转换表格，并应用线性插值方法获取与所述气相浓度对应的液相浓度，包括：根据所述修正后的气相浓度查找预设的气液转换表格，获取与所述修正后的气相浓度对应的液相浓度；如果从所述气液转换表格中未查找到与所述修正后的气相浓度对应的液相浓度，则查找所述气液转换表格中与所述修正后的气相浓度相邻的气相低浓度值和气相高浓度值，以及所述气液转换表格中分别与所述气相低浓度值和所述气相高浓度值对应的液相低浓度值和液相高浓度值；并根据查找到的所述气相低浓度值、所述气相高浓度值、所述液相低浓度值以及所述液相高浓度值应用线性插值方法计算与所述气相浓度对应的液相浓度。
[0013]可选地，所述根据查找到的所述气相低浓度值、所述气相高浓度值、所述液相低浓度值以及所述液相高浓度值应用线性插值方法计算与所述气相浓度对应的液相浓度，包括：根据查找到的所述气相低浓度值、所述气相高浓度值、所述液相低浓度值以及所述液相高浓度值应用以下关系式计算与所述气相浓度对应的液相浓度：
[0014][0015]其中，C
om
为液相浓度，C
ol
为所述液相低浓度值，C
oh
为所述液相高浓度值，C
gm
为所述修正后的气相浓度，C
gl
为所述气相低浓度值，C
gh
为所述气相高浓度值。
[0016]基于同一专利技术构思，本专利技术还提出了一种变压器油中溶解气体的浓度检测系统，包括：脱气瓶、与所述脱气瓶连接的气泵和怀特池、激光器、光电转换器、与所述光电转换器连接的锁相放大器以及与所述锁相放大器连接的处理器；所述脱气瓶注入变压器油，应用所述气泵对变压器油中溶解气体进行脱气，脱出的气体通入怀特池中，所述激光器发射激光进入所述怀特池，所述光电转换器在所述怀特池的出射端将光信号转换为电信号，经所述锁相放大器对所述电信号进行处理后获取二次谐波，所述处理器根据所述二次谐波测量所述怀特池中的气相浓度并进行修正，根据所述修正后的气相浓度查找预设的气液转换表格，并应用线性插值方法获取与所述气相浓度对应的液相浓度。
[0017]可选地，所述浓度检测系统还包括与所述脱气瓶连接加热装置，所述加热装置用于将所述脱气瓶中的温度加热至恒定的预设温度。
[0018]从上面所述可以看出，本专利技术提供的技术方案的有益效果是：本专利技术提出一种变压器油中溶解气体的浓度检测方法及系统，所述浓度检测方法包括：对注入脱气瓶中的变压器油中溶解气体进行脱气，脱出的气体通入怀特池中，基于可调谐二极管激光吸收光谱测量所述怀特池中的气相浓度，并对测量的所述气相浓度进行修正；根据所述修正后的气相浓度查找预设的气液转换表格，并应用线性插值方法获取与所述气相浓度对应的液相浓度，实现对变压器油中溶解气体浓度的检测，提高了测量精准度,适应广泛。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例中变压器油中溶解气体的浓度检测系统的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例中变压器油中溶解气体的浓度检测方法的流程示意图。
具体实施方式
[0022]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器油中溶解气体的浓度检测方法，其特征是，所述浓度检测方法包括：对注入脱气瓶中的变压器油中溶解气体进行脱气，脱出的气体通入怀特池中，基于可调谐二极管激光吸收光谱测量所述怀特池中的气相浓度，并对测量的所述气相浓度进行修正；根据所述修正后的气相浓度查找预设的气液转换表格，并应用线性插值方法获取与所述气相浓度对应的液相浓度。2.如权利要求1所述的浓度检测方法，其特征是，所述对注入脱气瓶中的变压器油中溶解气体进行脱气之前，包括：建立怀特池中气体浓度与气压的关系。3.如权利要求2所述的浓度检测方法，其特征是，所述建立怀特池中气体浓度与气压的关系，包括：应用气泵对所述怀特池抽至第一气压，并建立第一气压状态下浓度反演关系；向所述怀特池中通入预设浓度的气体，抽气至第二气压，并应用第一气压状态下浓度反演关系计算与所述第二气压对应的气体浓度；对所述怀特池进行逐步抽气至所述第一气压，每隔预设间隔的气压，计算对应的气体浓度；针对每一气压，计算预设浓度与计算的气体浓度的比值，得到所述气体的每一气压下的修正系数，作为所述怀特池中气体浓度与气压的关系。4.如权利要求2所述的浓度检测方法，其特征是，所述对测量的所述气相浓度进行修正，包括：根据所述怀特池中气体浓度与气压的关系确定修正系数；将所述气相浓度乘以所述修正系数得到修正后的气相浓度。5.如权利要求1所述的浓度检测方法，其特征是，所述对注入脱气瓶中的变压器油中溶解气体进行脱气之前，包括：应用气泵对脱气瓶抽至第三预设气压，所述第三预设气压为所述脱气瓶能够抽至的最低气压。6.如权利要求1所述的浓度检测方法，其特征是，所述对注入脱气瓶中的变压器油中溶解气体进行脱气，包括：将所述脱气瓶中的温度加热至恒定的预设温度；应用气泵对注入所述脱气瓶中的变压器油中溶解气体进行脱气，直至连接鼓吹预设次数后，气压的变化率低于预设差值。7.如权利要求1所述的浓度检测方法，其特征是，所述根据所述修正后的气相浓度查找预设的气液转换表格，并应用线性插值方法获取与所述气相浓度对应的液相浓度，包括：根据所述修正后的气相浓度查找预设的气液转换表格，获取与所述修正后的气相浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹旺，万元，潘平衡，唐伟，李汉臻，陈淼，刘章进，李橙橙，廖学顺，吴昊天，胡靖远，姜运，
申请(专利权)人：五凌电力有限公司，
类型：发明
国别省市：