[发明专利]变压器油中气体在线监测方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于智能电网电力设备技术领域，具体涉及一种变压器油中气体在线监测方法及装置。

背景技术

2009年7月国家电网公司明确提出，要从2010年起全面推广实施设备状态检修，全面提升设备智能化水平，推广应用智能设备和技术，实现电网安全在线预警和设备智能化监控。因此，变压器的智能在线监测势在必行。

变压器在进行投运前，国家规程明确要求必须进行色谱试验，但传统的方法是在实验室里进行色谱测试，周期长，不易发现快速发展性故障，每次试验的误差较大，对试验人员要求很高，试验时需要停电，影响正常运行，减少了设备的可用时间，不能真实反映变压器的实时运行状况。而且试验时间集中，工作量大，使人力、物力造成较大浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种变压器油中气体在线监测方法及装置，能够在线、实时、连续分析变压器油中气体浓度和变化趋势，以判断充油变压器的运行状态，及时排除油变压器的早期隐患，为电力设备的安全可靠运行提供保障。

本发明采用的技术方案是：

一种变压器油中气体在线监测方法，进油油泵通过进油管路从变压器油箱中抽油，油经过进油过滤器进入真空脱气膜管内，由真空脱气膜管内的真空渗透膜通过物理作用将油气进行分离，分离出来的气体进入六通阀1、六通阀3支路，与此同时，从载气瓶中出来的载气通过稳压阀的调节后进入六通阀4、六通阀5支路，在程序控制下六通阀4、六通阀5、六通阀1导通连接，使载气依次进入，推动之前进入六通阀1中的油中气体由六通阀3、定量管进入色谱柱，色谱柱里的填充物质根据对每种气体的亲和性不同，将混合气体中的每种气体一段一段分离出来，然后载气推动每一段气体进入气体传感器，相应的气体传感器将每种气体的浓度转变为电压信号，而多余的气体则排到空气中，由气体浓度转变成的电压信号经AD芯片将模拟电压信号转换为数字信号，数字信号由CPU进行分析计算，CPU的分析计算结果输出进入数据库存储和现场显示，还能通过通信网络上传至后台的综合自动化系统。

上述技术方案中，所述的通信网络采用有线通信RS485/232/以太网或无线通信GPRS/CDMA。

上述技术方案中，所述的气体传感器包括可燃性气体传感器和二氧化碳传感器，所述的可燃性气体包括氢气、一氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔和乙烷。

上述技术方案中，所述的载气为99.9％的氮气。

上述技术方案中，所述的六通阀由电控装置程序控制。

一种变压器油中气体在线监测装置，包括油路装置、真空脱气膜管、气路装置和电控装置，所述的油路装置包括进油油泵、进油过滤器、出油油泵和出油过滤器，进油油泵及其进油过滤器连接变压器箱体法兰上的进油管路，进油油泵输出连接真空脱气膜管，真空脱气膜管的回油输出通过出油油泵及其出油过滤器连接至变压器油箱；所述的真空脱气膜管内安装有真空渗透膜；所述的气路装置包括六通阀、定量管、色谱柱、传感器、稳压阀、载气瓶、载气阀和压力表；真空脱气膜管分离出的油中气体输出进入六通阀1，六通阀1、六通阀3、定量管、色谱柱、传感器依次连接，构成样气检测支路；载气瓶、载气阀、稳压阀1、稳压阀0、六通阀4、六通阀5、六通阀1依次连接，构成载气推动支路；传感器检测后剩余气体输出通过稳压阀、六通阀、脱气样气过滤器连接至脱气样气出口，排入大气；传感器输出的油中气体浓度电压模拟信号连接模数转换电路，模数转换电路输出连接CPU，CPU进行分析计算，CPU输出连接数据库存储器及现场显示器，数据库存储器还通过通信网络连接至后台的综合自动化系统。

上述技术方案中，所述的六通阀3、六通阀4、六通阀5由电控装置程序控制。

上述技术方案中，所述的传感器为可燃性气体传感器和二氧化碳传感器，可燃性气体包括氢气、一氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔和乙烷。

上述技术方案中，所述的载气瓶内为99.9％的氮气。

上述技术方案中，所述的通信网络采用有线通信RS485/232/以太网或无线通信GPRS/CDMA。

上述技术方案中，所述的真空脱气膜管可采用GE公司生产的E‐cell‐ED型号的真空透气膜管；所述的色谱柱可采用美国安捷伦公司生产的型号DB‐17MS的色谱柱；所述的六通阀和稳压阀可采用美国VICI公司生产的Valco阀；所述的气体传感器可采用英国CT公司生产的型号4p‐90的气体传感器；所述的真空渗透膜可采用加拿大Morgan Schaffer公司生产的型号GP100的真空渗透膜。