[发明专利]执行溶解气分析的仪器

说明书

技术领域

本发明涉及一种执行溶解气体分析的仪器，特别涉及对存在于电器绝缘油 中的故障气体的分析。

背景技术

电器绝缘油通常被用于产生和分配电功率的装置中。此类装置包括：变压 器(有时也被称作油浸式变压器)、抽头切换开关(tap-changers)和断路器。 当这些装置发生故障时，故障气体便在绝缘油中形成。对故障气体进行分析便可 以用于诊断电器的操作。例如，一般的变压器故障包括形成电弧、电晕放电和过 热(高温分解)，而此类故障可以通过分析变压器油中存在的包括乙烷、甲烷、 乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳、氢和/或氧的故障气体的量来诊断。此类分 析不仅可以确定故障的类型，还可以确定故障的严重程度。对于电力公司来说， 准确了解电气设备包括变压器的运行状态最为重要的，因为这可以使财产达到最 佳状态并且还可以避免潜在的灾难性故障。

对绝缘油的溶解气体分析(DGA)和湿度测量被认为是对变压器运行状态 评估的最重要的测试。溶解气体分析DGA也迅速成为监测带载负抽头变换开关 (LTCs)的关键诊断技术。

需要指出，此处用到的术语“气体”可包含术语“蒸汽”。与DGA有关的 一个问题是油之间的交叉污染。因此，如果在各测量之间不对设备进行完全清洁， 那么对来自一件装置(也叫做变压器)的油样执行DGA的测量设备，便不可能 容易地对来自另一件装置(也叫做抽头转换开关)的油样执行DGA。进行清洁 会很费时且通常来说只能在现场外进行。作为选择，也可以提供分离的测量设备， 但费用会很高。

例如，常规的测量装置往往采用一个气相色谱仪来执行DGA。气相色谱仪 比较昂贵，而且操作起来比较复杂、笨重。此外，操作上述装置通常要求比较高 的训练水平并且对油样的处理也很缓慢。因此，使用气相色谱仪技术进行分析通 常由适当训练的技术人员在现场外执行，即在实验室中执行。问题更加严重的是， 气相色谱仪相对难以清理到避免交叉污染的程度。

因此，需要提供一种执行溶解气体的装置，该装置可以比较轻松地测量来 自不同源的油样同时能够避免或者使交叉污染达到最小。此外，还需要这样一种 装置，它有助于在线DGA分析，即，由连接设备例如变压器和/或抽头转换开关 的仪器现场执行的分析，其油样从所连接的设备中例如变压器和/或抽头转换开 关中提取。

发明内容

因此，本发明第一方面提供了一种执行溶解气体分析的仪器，该仪器可连 接第一油源和第二油源，并且具有用于每个源的相应顶部空间或者样品池；分析 池；用来有选择地把每个样品池连接到上述分析池以使得流体可以在其间流动的 装置；以及使流体特别是气体经由所述连接装置从选定的一个样品池送往分析池 同时使另一个或每个其它样品池与所述分析池分离的装置。

在最佳实施方式中，该仪器还可连接一种清洁流体的源，该清洁流体通常 为气体如空气，并且还包括：使上述清洁液体被引入上述分析池并且最好引入至 少部分上述连接装置的装置；用来从仪器中排除上述清洁流体的装置。

一般地，上述连接装置包括用来把相应的样品池连接到第一阀的相应入口 的相应流体导管；和用来把第一阀的出口连接到分析池的公共流体导管。同样地， 上述连接装置还可以包括把相应样品池连接到第二阀的相应出口的相应流体导 管；和用来把第二阀的入口连接到上述分析池的公共流体导管。为了方便，第一 阀包括连接所述清洁流体源的入口。第二阀可以包括一个通向排气容器或者通向 周围环境的出口。

本发明的第二方面提供了一种在本发明第一方面的仪器中执行溶解气体分 析的方法。该方法包括使得一个样品池与分析池相互流通流体；将每个或另一样 品池与所述分析池相隔离；将来自上述一个样品池的气体样品引入到上述分析 池。该方法最好还包括：将所有样品池与上述分析池相隔离；使清洁流体充分地 清洁上述分析池。

本发明特别但不仅仅适用于存在于(通常溶解于)电绝缘油如变压器油或 抽头变换器油中的故障气体形式的目标气体如乙烷、甲烷、乙炔和乙烯。因此， 在顶部空间室的气体源一般包括一些其中已经溶解一种或者多种目标气体的油。

在一个实施例中，上述第一油源包括变压器主油箱，上述第二油源包括带 载负抽头变换开关的选择器油箱和/或分流器油箱。在可选实施例中，可以有多 个油源，以及为各个油源提供的相应样品池。