油浸式变压器色谱在线监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种油浸式变压器色谱在线监测系统，包括至少一套现场设置的油样采集部分、油气分离部分和数据采集部分，油样采集部分与现场变压器油连通，油气分离部分连接在油样采集部分和数据采集部分之间，数据采集部分负责采集数据的处理转换，还包括一个远端的数据处理服务器，数据处理服务器通过有线或无线网络与数据采集部分连通。其结构，具有网络自动化远程监测与故障诊断能力，可以对设备状态实现多地点、连续监测，提高了油浸式变压器运行的可靠性和安全性，可广泛适用于110kV及以上电压等级的电力变压器、电弧炉变压器、电抗器以及互感器等油浸式高压设备。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种油浸式变压器色谱在线监测系统，特别涉及油浸式电力变压器油中溶解气体的在线分析与故障诊断系统，属于电力设备领域。
技术介绍
油浸式电力变压器在运行过程中，其绝缘油在过热、放电、电弧等作用下会产生故障特征气体，故障特征气体的成分、含量及增长速率与变压器内部故障类型及故障的严重程度有着密切的关系。常规的油色谱分析法是基于试验室的分析技术，简称离线色谱试验，通过现场采取油样，在实验室定期分析，从而确定故障特征气体的成分，确保变压器运行正常。其缺点是按周期提取油样，无法对变压器油中气体进行实时有效的监测，因此有可能漏报某些发展比较快的设备故障，而且在取样试验过程中环节比较多，存在较大的人为误差，影响其准确性。如何改变这一现状，保证变压器能长期、稳定、可靠运行，简化监测过程，就成为本技术所要解决的问题。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本技术旨在提供一种可在线监测油浸式变压器内绝缘油中所含故障特征气体成分的监测系统，以实现快速、准确、可靠、连续的监测过程。本技术是通过以下技术方案来实现的油浸式变压器色谱在线监测系统，包括至少一套现场设置的油样采集部分、油气分离部分和数据采集部分，油样采集部分与现场变压器油连通；油气分离部分的输入端连接在油样采集部分的循环油路上，油气分离部分的气体输出端与数据采集部分连通；数据采集部分负责采集数据的处理转换；还包括一个远端的数据处理服务器，数据处理服务器通过有线或无线网络接收并汇总来自远端数据采集部分处理后的数据信息。所述油样采集部分包括油样采集器和油泵，油样采集器与现场变压器油连通；油泵连接在油样采集器外端的循环油路上。所述油气分离部分包括油气分离器、微型气体采样泵、六通阀、定量管、载气和色谱柱，油气分离器连接在油样采集器外端的循环油路上；微型气体采样泵连接在油气分离器的输出气路上，微型气体采样泵的输出端通过六通阀与定量管连通，定量管的输出端通过六通阀与色谱柱连通；载气通过六通阀连接在定量管上；六通阀为可控组合型阀门；色谱柱的输出端与数据采集部分连通。所述数据采集部分为一个模数转换器，模数转换器连接在色谱柱的输出端口上， 模数转换器通过有线或无线网络将转换后信息发送到远端数据处理服务器中。本技术所述的油浸式变压器色谱在线监测系统，通过气相色谱法原理和组网方式，对分布在各地的油浸式变压器油中溶解气体进行多组份定量在线采集和监测，并利用数据处理服务器中的嵌入式软件进行数据分析和整理，形成相应故障特征气体的汇总报表和诊断报告，实现故障自动诊断和报警，甚至通过时间推移，还能准确分析故障发展趋势，保证油浸式变压器长期使用的安全性和可靠性。整个结构具有网络化自动远程监测与故障诊断能力，可以对设备状态实现连续监测，检验周期缩短到仅用1小时，利于及早发现故障征兆，并及早采取纠正措施，既减少了人工测量所需要的工作量，又避免了故障漏报的风险和损失，为油浸式变压器的可靠运行提供了有力保障。特别适用于IlOkV及以上电压等级的电力变压器、电弧炉变压器、电抗器以及互感器等油浸式高压设备。附图说明图1为本技术的结构原理图。具体实施方式以下结合附图1对本技术做进一步的描述本技术所述的油浸式变压器色谱在线监测系统，包括一套现场设置的油样采集部分、油气分离部分和数据采集部分，以及与现场数据采集部分网络连接的位于远端的一个数据处理服务器16。当然，现场设置的油样采集部分、油气分离部分和数据采集部分可根据被监测油浸式变压器数量的多少进行相应数量的设置，以便对应采集各个位置上的变压器油，随时完成对变压器油的在线监测。其中，油样采集部分包括油样采集器1和油泵2。油样采集器1与现场变压器油连通，随时对变压器油进行采集，替代了已往单独、定时、独立取样的过程。油样采集器1在采集油样过程中，采用循环管道与变压器内油腔连通，使整个采集过程在变压器油的循环中完成，不会影响变压器油的正常使用。油泵2连接在油样采集器1外端的循环油路上，推动采集到的变压器油向油气分离部分传送，并完成变压器油的循环回送。油气分离部分主要进行变压器油中气体的有效分离和甄别，为后续汇总、处理过程奠定基础。油气分离部分主要包括油气分离器3、微型气体采样泵4、六通阀5、定量管12、 载气17和色谱柱14。其中，抽气分离器3连接在油样采集器1外端的循环油路上，微型气体采样泵4连接在油气分离器3的输出气路上，微型气体采样泵4的输出端通过六通阀5 与定量管12连通。定量管12为样气储存容器，定量管12的输出端通过六通阀5与色谱柱 14连通，定量管12上设有压力传感器13，可以方便地对定量管12所充气体的体积进行监控。载气17为推动定量管内样气进入色谱柱14的动力气体，载气17通过六通阀5连接在定量管12上。六通阀5为可控组合型阀门，用于连接和控制相关通路。色谱柱14用于检测样气成分和浓度，色谱柱14的输出端与数据采集部分连通。其中，六通阀5上设有一号六通阀开关6、二号六通阀开关7、三号六通阀开关8、四号六通阀开关9、五号六通阀开关10、六号六通阀开关11。一般情况下，六通阀5的一号六通阀开关6、三号六通阀开关8、四号六通阀开关9和六号六通阀开关11为常开状态，二号六通阀开关7和五号六通阀开关10为常闭状态。微型气体采样泵4在抽气状态下使定量管12处于真空状态，以完成定量管12的工作准备，而微型气体采样泵4则停止工作。油气分离器3采用高密度隔离膜装置，利用自然平衡法进行气体分离。由于压力差的原因，分离出来的样气通过一号六通阀开关6和三号六通阀开关8被“吸”入定量管12中，达到一定量后，定量管12内的压力上升，触发压力传感器13，六通阀5进一步动作，打开二号六通阀开关7、三号六通阀开关8、四号六通阀开关9和五号六通阀开关10，同时，关闭一号六通阀开关6和六号六通阀开关11，使载气17和定量管12，以及定量管12和色谱柱14相互连通。其中，载气17通过二号六通阀开关7、三号六通阀开关8吹入定量管12， 推动定量管12内的样气，使其通过四号六通阀开关9、五号六通阀开关10进入色谱柱14， 色谱柱14对样气检测后，分析出其含有各气体的含量及浓度，产生模拟数据后，通过输出端口对外输出，此时，油气分离部分的工作完成。数据采集部分为一个模数转换器15，模数转换器15连接在色谱柱14的输出端口上，模数转换器15通过RS485/CAN/100M以太网接口将接收到的数据信息转换后发送到远端数据处理服务器16中，从而在远端数据处理服务器16中实现数据汇总、统计，使操控者在远端就可完成油浸式变压器色谱的在线自动监测，方便了管理和调控过程。整个监测过程为油样采集器1不断将变压器油吸入，通过油泵2进行循环，并使采集到的变压器油进入到油气分离器3中进行快速油气分离，在内置的微型气体采样泵4 的作用下，结合六通阀5的调控，气体被送入定量管12内形成样气，样气采集完成后，会在载气17的推动下送入色谱柱14中，经色谱柱14分离后，得出模拟数据，接着，通过模数转换器15的转换，得到数字信号，通过RS485/CAN/100M以太网接口将数据上传至远端数据处理服务器16中，最后，在数据处理服务器16内通过嵌入式软件进行数据处理和故障分析， 形成各个站本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：饶瑞深，
申请(专利权)人：广州领步电气技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：