CN108692983A - 燃气轮机、蒸气轮机润滑油和变压器绝缘油在线监测系统 - Google Patents

燃气轮机、蒸气轮机润滑油和变压器绝缘油在线监测系统 Download PDF

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CN108692983A CN201710221765.1A CN201710221765A CN108692983A CN 108692983 A CN108692983 A CN 108692983A CN 201710221765 A CN201710221765 A CN 201710221765A CN 108692983 A CN108692983 A CN 108692983A
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Abstract

本发明涉及一种燃气轮机、蒸气轮机润滑油和变压器绝缘油在线监测系统,包括检测腔,用于容纳待检测的液体油;吸油装置,用于将燃气轮机润滑油、蒸汽轮机润滑油或变压器绝缘油吸入检测腔,并在检测完毕后将检测腔中的液体油排出;检测装置包括多个检测不同参数的传感器,检测装置设置在检测腔内部,用于检测检测腔内液体油的各项参数;处理装置,用于接收并处理检测装置的输出信号。本发明提供的系统,能够第一时间检测到燃气轮机润滑油、蒸气轮机润滑油或变压器变压器绝缘油中的各项参数,提高了检测灵敏度和可靠性,系统简单轻巧,安装方法简单,适用于无人监守的偏远地区,节省了大量人力物力。

Description

燃气轮机、蒸气轮机润滑油和变压器绝缘油在线监测系统
技术领域
本发明涉及传感器检测技术领域,具体涉及一种燃气轮机、蒸气轮机润滑油和变压器绝缘油在线监测系统。
背景技术
输变电变压器由于高压导致的电弧和火花使变压器绝缘油的分子产生裂解,生成气体、有机酸和水。水和酸是油继续被氧化的催化剂,水和酸的形成也导致油的电导率的上升,从而不能起到绝缘的作用。燃气轮机及蒸气轮机中的润滑油主要用于滑动轴承、减速齿轮、调速器和液压控制系统的润滑,起到润滑、冷却、调速的作用。因此要求润滑油抗乳化性、抗泡沫性、抗氧化性腐蚀防锈性能良好、具有极压抗磨性,同时润滑油的粘度应尽量小,以节省动力。燃气轮机及蒸气轮机的总负荷大、转速高,而且容易接触水和蒸汽,尤其是在大洋中不可避免地要受海水盐雾的影响,使绝缘油性能降低。
目前,有很多种方法监测燃气轮机润滑油、蒸气轮机润滑油和变压器绝缘油的质量,但是目前能够满足国家标准的主要是进口的实验室设备。但是实验室设备对取样的专业性要求高,实验室设备检测的周期也相对较长,比如对于运行在大洋中的舰船或者运行中的发电机组的燃气轮机核心机无法进行精准的PHM(设备状态与健康管理系统)。目前在线的监测系统,监测参数少,技术落后,比如目前国内大量使用的电力变压器绝缘油的在线绝缘油溶解气体监测技术,是1952年美国发明的技术,这些监测方法所使用的监测技术并不可靠。因为现有的这些监测方法所使用的监测技术多数是对绝缘油或润滑油中溶解气体的检测,要实现对绝缘油中溶解气体的检测,就必须周期性地将现场油样采集到实验室进行分析和检测。而且,每次检测都必须经过油样现场采集-油样运输-油气分离-色谱分析这样一个过程。在油样现场采集过程中和长距离运输到实验室的过程中,无法避免使溶解在油样中的微量气体逸出到油样外界的空气中,或者无法避免使油样现场采集过程中油样外界空气中的气体或杂质进入到被采集的油样中。这样一来,就会降低实验室检测数据或结果的可靠性,使最终检测结果存在较大误差,增加了故障漏报或误报的可能性,对判断充油设备内部的故障类型及其严重程度造成很大影响,给维护工作造成了极大的盲目性,加大了不必要的维护成本,从而也使贵重,高价值燃气轮机、蒸气轮机和变压器处于不确定的危险之中。还有,上述的这些监测方法不能用于变压器绝缘油质量变化的在线监测和数据传输。
现在普遍使用在线监测方法为DGA(溶解气体分析,dissolved gas analyzer)在线监测系统,该系统从设备油箱中抽取油样,通过检测油样中的溶解气体来监测绝缘油或润滑油质量。为避免导管引起尖端放电等事故,DGA(在线监测系统必须从变压器下部取油样,由于气体比重小于油,气体倾向远离监测设备,导致DGA在线监测结果出现误差,对判断充油设备内部的故障类型及其严重程度造成很大影响。另外,虽然DGA本身是实验室设备的小型化,但是体积却依然庞大,而且需要定期更换气体以及需要恒温箱。
国家规定的燃气轮机润滑油、蒸气轮机润滑油和变压器绝缘油变质的监测参数包括密度、水溶性酸、酸值、闪电、水分、介电损耗因数、油中含气量等十几项指标。目前,能够实现在线监测的DGA只能检测油中含气量这一个指标,灵敏度低,甚至在事故前一天还发出设备运行稳定的信息,其可靠性远远达不到使用标准。
上述这些问题和难题一直困扰着我国船运行业和输变电行业,成为当今我国船运行业润滑油、输变电行业变压器绝缘油质量监测的难点,制约着船运行业和输变电行业发展,威胁着设备及人员的安全。目前国内具有自主知识产权的发电燃气轮机的核心机的在线监测数据是直接发回美国的亚塔兰大(GE),美国奥兰多(西门子)和日本(三菱)。国内没有解决这个问题,美国日本欧洲在核心机润滑油监测也没有达到我们这里提出的设计产品的水平。而且,至今为止,该领域仍然处于解决方案的不断完善之中。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明提供的燃气轮机、蒸气轮机润滑油和变压器绝缘油在线监测系统,能够第一时间检测到燃气轮机润滑油、蒸汽轮机润滑油和变压器绝缘油中的各项参数,提高了检测灵敏度和可靠性,系统简单、轻巧,安装方法简单,特别适用于无人监守的偏远地区,节省了大量人力物力。
本发明提供的一种燃气轮机、蒸气轮机润滑油和变压器绝缘油在线监测系统,包括:检测腔,用于容纳待检测的液体油,所述液体油为燃气轮机润滑油、蒸气轮机润滑油或变压器绝缘油中的一种;吸油装置,用于将燃气轮机润滑油、蒸汽轮机润滑油或变压器绝缘油吸入所述检测腔,并在检测完毕后将所述检测腔中的液体油排出;检测装置,所述检测装置包括多个检测不同参数的传感器,所述检测装置设置在所述检测腔内部,用于检测所述检测腔内液体油的各项参数;处理装置,用于控制所述吸油装置和所述检测装置,并接收并处理所述检测装置的输出信号。
优选地,所述检测装置中的传感器包括:水溶性酸传感器、腐蚀性硫传感器、水分传感器、外状传感器、体积电阻率传感器、介质损耗因数传感器、颗粒度传感器、黏度传感器、油泥传感器中的至少一种。
优选地,所述酸传感器用于与酸反应的敏感表面为铁或镍。
优选地,所述酸传感器设置在靠近所述检测腔底部的位置,所述酸传感器的敏感表面朝上。
优选地,所述腐蚀性硫传感器用于与腐蚀性硫反应的敏感表面为铁或镍。
优选地,所述吸油装置包括:吸油泵、第一电磁球阀、第二电磁球阀、第三电磁球阀、第四电磁球阀,与变压器油箱连接的进油口经所述第一电磁球阀与所述吸油泵的进油口连接,所述吸油泵的出油口经所述第二电磁球阀与所述检测腔的进油口连接,所述检测腔的出油口经所述第三电磁球阀与所述吸油泵的进油口连接,用于排出绝缘油的出油口经所述第四电磁球阀与所述吸油泵的出油口连接,所述第一电磁球阀、所述第二电磁球阀、所述第三电磁球阀、所述第四电磁球阀、所述吸油泵的控制端均与所述处理装置电连接。
优选地,还包括设置在所述检测腔内的液位开关,所述液位开关与所述处理装置连接。
优选地,还包括环境参数监测模块,用于采集检测腔内的环境参数;所述处理装置还用于根据所述环境参数和预先确定的第一拟合曲线修正所述输出信号的处理结果。
优选地,所述环境参数监测模块包括温度传感器和流速传感器,所述环境参数包括油样温度、油样温度梯度、油样循环流速、油样循环次数。
优选地,所述流速传感器为控制器,所述控制器用于检测所述吸油泵的电压值与电流值,获取所述黏度传感器输出的黏度值,将所述电压值、所述电流值、所述黏度值作为参数输入预先确定的第二拟合曲线方程,得到油样循环流速。
变压器油箱内的绝缘油生成一些被损坏的油的分子断裂或者氧化的产物的有害成分,这些有害成分可能要经过一段时间才能被导油管导入到传感器监测的地方。本实施例中选取测量的参数(如水分、酸、糠醛、腐蚀性硫等物质)密度均大于绝缘油,倾向向下部沉积,通过吸油装置从变压器油箱底部抽取油样,使得有害成分能够第一时间到达传感器位置,这样抽取的油样能够反应变压器中绝缘油的真实状况,提高了监测数据的真实性,延长了预警时间。
相比现有技术只能监测国家标准中1、2个参数的方案,本实施例提供的燃气轮机、蒸气轮机润滑油和变压器绝缘油在线监测系统能够检测多达11个参数,综合多项参数的检测方法提高了检测灵敏度,并将系统误差将至最低。本实施例的系统简单、轻巧,无需对现有的变压器油箱做过多的改进即可投入使用,使用的传感器精度高、测量原理简单,提高了系统的检测精度和可靠性,特别适用于无人监守的偏远地区,节省了大量人力物力。监测系统中的传感器不直接与变压器油箱中的绝缘油接触,检测后的绝缘油直接被废弃,避免二次污染绝缘油。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的燃气轮机、蒸气轮机润滑油和变压器绝缘油在线监测系统的结构框图;
图2为本发明实施例所提供的燃气轮机、蒸气轮机润滑油和变压器绝缘油在线监测系统的一个优选实施例的结构框图;
图3为安装有镀铁晶振片的5MHz酸传感器与pH值为3.79的醋酸溶液反应的试验数据。
附图标记:
1-检测腔;2-检测装置;3-处理装置;4-吸油装置;5-油箱;6-第一电磁球阀;7-第二电磁球阀;8-第三电磁球阀;9-第四电磁球阀;10-液位开关;11-显示屏。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只是作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
首先,对燃气轮机润滑油、蒸气轮机润滑油和变压器绝缘油的各项监测参数进行说明解释。润滑油和绝缘油的液体状态包括反应变压器绝缘油液体粘滞度、介电常数、腐蚀度、透明度、颗粒度、水分含量、酸含量以及温度等参数。因为润滑油和绝缘油还起着散热的作用,因此,要求绝缘油的粘度适当,当粘度过小时则设备的工作安全性降低,而粘度过大又影响传热,尤其在寒冷地区或较低温度下润滑油、绝缘油的粘度不能过大,只有这样才能使其具有循环对流和传热能力,使设备正常运行,或停止运行后再启用时能顺利安全启动;而润滑油、绝缘油中所含酸性产物会使油的导电性增高,降低油的绝缘性能,在运行温度较高时(如80度以上)还会使固体纤维质绝缘材料老化和造成腐蚀,缩短设备使用寿命,由于油中酸值可直接反映出油质的老化情况,所以加强酸值的监督,对于采取正确的维护措施是很重要的;润滑油、绝缘油在氧化初级阶段一般易生成低分子有机酸,如甲酸、乙酸等,因为这些酸的水溶性较好,当油中水溶性酸含量增加(即pH值降低),油中又含有水时,也会使固体绝缘材料和金属产生腐蚀,缩短设备的使用寿命;另外,润滑油、绝缘油中的水分也是影响设备老化的重要原因之一,影响设备运行的可靠性和使用寿命,对油中的水分进行严格的监督,是保证设备安全运行必不可少的一个试验项目,此外,水分还能促进有机酸对铜、铁等金属的腐蚀作用,产生的皂化物会恶化油的介质损耗因数、增加油的吸潮性、并对油的氧化起催化作用。
如图1所示,本实施例提供的一种燃气轮机、蒸气轮机润滑油和变压器绝缘油在线监测系统,包括:检测腔1,用于容纳待检测的液体油,液体油为燃气轮机润滑油、蒸气轮机润滑油或变压器绝缘油中的一种,为方便描述以下的液体油指燃气轮机润滑油、蒸气轮机润滑油或变压器绝缘油;吸油装置4,用于将燃气轮机润滑油、蒸汽轮机润滑油或变压器绝缘油吸入检测腔1,并在检测完毕后将检测腔1中的液体油排出;检测装置2,检测装置2包括多个检测不同参数的传感器,检测装置2设置在检测腔1内部,用于检测检测腔1内液体油的各项参数;处理装置3,用于控制吸油装置4和检测装置2,并接收并处理检测装置2的输出信号。
其中,处理装置3控制吸油装置4的开启和关闭,并为检测装置2中的传感器提供检测需要的工作电压、工作电流。吸油装置4通过吸油管从燃气轮机、蒸气轮机或变压器的油箱5底部抽取用于检测的液体油油样,抽取的油样量较少,不会影响设备的正常工作。待检测的油样通过吸油装置4吸入检测腔1后,与检测装置2中的各个传感器发生反应,使传感器的输出信号发生变化,处理装置3通过处理输出信号发现上述信号变化,进而得出润滑油或绝缘油的各项监测参数,将检测到的数据与预设的报警阈值进行比较,当监测参数超过报警阈值时进行报警。等待液体油与传感器充分反应后,检测完毕,通过吸油装置4将检测检测腔1中的液体油排出,这样就完成了一次检测。通处理装置3可以设定每次检测的时间间隔,定期检测润滑油或绝缘油质量,保证了燃气轮机、蒸气轮机或变压器的质量安全。监测的数据可以通过有线或无线的方式发送到监控室,供工作人员实时查看。
油箱5内的液体油生成一些被损坏的油的分子断裂或者氧化的产物的有害成分,这些有害成分可能要经过一段时间才能被导油管导入到传感器监测的地方。本实施例中选取测量的参数(如水分、酸、糠醛、腐蚀性硫等物质)密度均大于液体油,倾向向下部沉积,通过吸油装置4从油箱5底部抽取油样,使得有害成分能够第一时间到达传感器位置,这样抽取的油样能够反应变压器中润滑油或绝缘油的真实状况,提高了监测数据的真实性,延长了预警时间。
相比现有技术只能监测国家标准中1、2个参数的方案,本实施例提供的燃气轮机、蒸气轮机润滑油和变压器绝缘油在线监测系统能够检测多个参数,综合多项参数的检测方法提高了检测灵敏度,并将系统误差将至最低。本实施例的系统简单、轻巧,无需对现有的油箱5做过多的改进即可投入使用,使用的传感器精度高、测量原理简单,提高了系统的检测精度和可靠性,特别适用于无人监守的偏远地区,节省了大量人力物力。监测系统中的传感器不直接与油箱5中的液体油接触,检测后的绝缘油直接被废弃,避免二次污染绝缘油。
其中,检测装置2中的传感器包括:水溶性酸传感器、腐蚀性硫传感器、水分传感器、外状传感器、体积电阻率传感器、介质损耗因数传感器、颗粒度传感器、油泥传感器、黏度传感器中的至少一种,分别检测油中水溶性酸含量(即pH值)、腐蚀性硫含量、水分含量、油的颜色及透明度、油的体积电阻率、油的介质损耗因数、油中颗粒度、油的黏度、油中油泥、油温。当然,在具体应用过程中,也可以根据实际需要摄取的参数种类及要求的不同而选取上述传感器中的一种或几种。
外状传感器可以选用光学散射或者反射传感器。
水溶性酸传感器包括石英晶振片、涂覆在石英晶振片两个相对面上的敏感表面、石英振荡电路。敏感表面采用能被酸腐蚀的材料制成,如金属或合金材料,石英振荡电路的两个电极分别设置在石英晶振片的上下两面,再加上外壳封装即可,封装时敏感表面裸露在外壳表面。使用时,将石英振荡电路的输出连接至处理装置3对应的接口即可采集输出信号,输出信号的频率变化越快,表明液体油中氢离子含量越高,根据实验数据可以得到频率变化速率和液体油中氢离子含量的函数关系,在监测过程中根据测量得到的液体油中的氢离子和函数关系就可以实现燃气轮机润滑油、蒸气轮机润滑油和变压器绝缘油质量的监测报警。处理装置3中设置有对输出信号进行分析的装置,可以通过相应电路和分析信号频率的软件实现,这些都是信号采集和分析中常用的手段,在此不再赘述。由于水溶性酸传感器检测的是离子化的氢离子,氢离子本身和金属敏感表面(铁,镍等)容易亲和反应,在常温下(10-20度)即可达到较高的反应速率。图3为安装有镀铁晶振片的5MHz酸传感器与pH值为3.79的醋酸溶液反应的试验数据,试验温度为室温(26摄氏度);试验前,水溶性酸传感器在空气中的振动频率为4993236Hz;经过32分钟的连续观察,水溶性酸传感器的输出频率在12.5分钟时开始呈现明显的上升趋势,判断开始发生化学反应,试验结束后试验前后频率变化总计380Hz,反应速率稳定在15Hz/min(900Hz/h)。燃气轮机、蒸气轮机中的润滑油和变压器中的绝缘油温度较高(可达到150-200摄氏度),即使经过管路(或油路)降温后进入检测腔1内时,依然有相当高的温度(大概有60-90摄氏度),温度越高,反应速率越快,因此实际在使用时,反应速率还要比试验数据快。因此,水溶性酸传感器用于与酸反应的敏感表面优选使用铁或镍材料制成,其在室温下就与氢离子能有较好的反应速率,灵敏度高;且测量得到的频率变化稳定,测量数据有很好的线性度,保证了测量数据的稳定性和可靠性;由于采用的水溶性酸传感器灵敏度较高,可以根据经验设置多级预警值,延长预警时间,给维护人员预留了足够的检修时间。
由于酸的密度比油大,液体油中的酸容易沉积到检测腔1下部,为了提高检测酸的精度,水溶性酸传感器设置在靠近检测腔1底部的位置,水溶性酸传感器的敏感表面朝上,使液体油中的酸与水溶性酸传感器的敏感表面充分接触,提高反应效率,增加测量精度。
腐蚀性硫传感器包括石英晶振片、涂覆在石英晶振片两个相对面上的敏感表面、石英振荡电路。敏感表面采用能被腐蚀性硫腐蚀的材料制成,如金属或合金材料,石英振荡电路的两个电极分别设置在石英晶振片的上下两面,再加上外壳封装即可,封装时敏感表面裸露在外壳表面。使用时,将石英振荡电路的输出连接至处理装置3对应的接口,即可采集输出信号。
Sauerbrey在假定外加持量均匀刚性地附着于石英晶振片的表面的条件下,得出了石英晶振片的谐振频率变化与外加质量成正比的结论,即为Sauerbrey方程:△F=Cf·△M,其中△F为石英晶振片的频率变化值,△M为附着在石英晶振片表面的物质的质量变化值,Cf为恒定系数。当敏感表面与腐蚀性硫接触时,敏感表面会逐渐被腐蚀,石英晶振片表面的质量减小,从Sauerbrey方程看,石英晶振片的频率会提高。液体油中腐蚀性硫含量越高,腐蚀越严重,因此,通过检测腐蚀性硫传感器输出信号的频率变化,就可以获知敏感表面的腐蚀情况,进而得到液体油中腐蚀性硫的含量。
如果敏感表面采用铜制成,则需要将铜加热到较高的温度(一般需要150-250摄氏度)才能发生较为明显的反应,为了降低系统复杂度、简化系统结构,本实施例中腐蚀性硫传感器的敏感表面采用铁或镍制成。铁、镍与腐蚀性硫反应需要的温度远远低于铜,液体油在变压器里面的温度较高(可达到150-200摄氏度),即使经过管路(或油路)降温后进入检测腔1内与腐蚀性硫传感器接触时,依然有相当高的温度(大概有60-90摄氏度),在这样的温度下,铁、镍与腐蚀性硫之间就有很高的反应效率,无需进行加热。腐蚀性硫传感器的敏感表面也可以采用铁合金或镍合金,也能到采用铁和镍的效果。因此,本实施例提供的燃气轮机、蒸气轮机润滑油和变压器绝缘油在线监测系统,无需加热装置即可达到较高的检测精度。由于腐蚀性硫的密度和油差不多,因此腐蚀性硫传感器敏感表面的朝向可以根据实际需求随意设计。本实施例采用的腐蚀性硫传感器灵敏度高,可以检测到液体油中微量的腐蚀性硫含量,同样可以根据经验设置多级预警值,延长预警时间,给维护人员预留了足够的检修时间。
如图2所示,本实施例的系统还包括与检测腔1的进油口和出油口连接的油循环装置4,油循环装置4在处理装置3的控制下使检测腔1内的液体油循环流动。通过不断循环检测腔1内的液体油,让浓度很低的腐蚀性硫与腐蚀性硫传感器2的敏感表面接触,提高了测量精度,相比现有的检测方法和设备,本实施例的系统能够检测到浓度更低的腐蚀性硫,能够实现在线监测预警,在设备发生故障前就做好预防措施,将损失降到最低。
由于抽取的油样量较少,为了让液体油中的物质尽可能地与传感器接触,提高测量精度,本实施例还对吸油装置4进行了改进,使检测腔1内的液体油能在检测过程中循环流动,使本实施例的系统能够检测到浓度更低的监测物质,能够实现在线监测预警,在设备发生故障前就做好预防措施,将损失降到最低。如图2所示,吸油装置4包括吸油泵、第一电磁球阀6、第二电磁球阀7、第三电磁球阀8、第四电磁球阀9,与油箱5连接的进油口经第一电磁球阀6与吸油泵的进油口连接,吸油泵的出油口经第二电磁球阀7与检测腔1的进油口连接,检测腔1的出油口经第三电磁球阀8与吸油泵的进油口连接,用于排出绝缘油的出油口经第四电磁球阀9与吸油泵的出油口连接,第一电磁球阀6、第二电磁球阀7、第三电磁球阀8、第四电磁球阀9、吸油泵的控制端均与处理装置3电连接。
为了实现自动控制液体油的抽取量,有本实施例的系统还包括设置在检测腔1内的液位开关10,液位开关10与处理装置3连接,当检测腔1内的液面达到液位开关10的位置时,触发液位开关10,处理装置3在接收到液位开关10的信号后,停止吸油泵。
系统开始工作,在处理装置3控制下打开第一电磁球阀6和第二电磁球阀7,关闭第三电磁球阀8和第四电磁球阀9,控制吸油泵工作,设备油箱中的液体油经第一电磁球阀6、吸油泵和第二电磁球阀7后进入检测腔1中;当检测腔1中液面达到一定高度后,触发液位开关10,处理装置3关闭第一电磁球阀6和吸油泵后打开第三电磁球阀8,并再次打开吸油泵,检测腔1内的液体油开始循环流动,处理装置3接收检测装置2中各个传感器的输出信号,处理后得到各个参数的检测结果;当达到检测所需的时间后,打开第三电磁球阀8,将检测腔1内的液体油排出。
其中,本实施例的系统还包括与处理装置3连接用于显示监测过程中各项数据的显示屏11,监测人员通过显示屏11实时系统运行状况和监测结果。
其中,处理装置3可以采用CPU、FPGA、DSP、ARM、ASIC,或者其他具有相同功能的微处理器芯片实现,可根据实际应用的具体情况进行选择设计,此处不作赘述。
检测装置中的传感器会受外部环境的影响,在输入相同的液体油时,环境的不同致使传感器输出不同的参数,为了减小环境因素带来的测量误差,本实施例提供的系统还包括环境参数监测模块,用于采集检测腔1内的环境参数。环境参数监测模块与处理装置3连接,处理装置3还用于根据环境参数和预先确定的第一拟合曲线修正输出信号的处理结果。其中,第一拟合曲线可以通过实验室设备台架试验获得,在油样不变的情况下,改变检测腔1内的环境参数,获取不同环境参数下检测装置2的输出信号,通过计算机拟合环境参数和输出信号之间的关系,得到第一拟合曲线。基于环境参数监测模块和第一拟合曲线,可以有效的减少因环境改变带来的测量误差,提高了系统的可靠性。
其中,环境参数监测模块包括温度传感器和流速传感器。
其中,环境参数包括油样温度、油样温度梯度、油样循环流速、油样循环次数。油样温度指检测装置2采集油样中各项参数时对应的温度,温度是影响传感器输出的重要因素。油样温度梯度指油样在循环周期内的温度变化,温度变化的剧烈程度也会影响最终的处理结果,这个参数可以通过分析循环周期内的油样温度获取。油样循环流速指液体油在检测腔1内循环流动时的流速。油样循环次数指液体油在检测腔1内的循环次数,这个参数可以根据油样循环流速和系统内的油样总量以及循环时间得到,系统内的油样总量在系统结构确定后就可以确定,油样循环次数越多,传感器与液体油接触的越充分,传感器的输出信号越能反应油样中各种成分的真实情况。
流速传感器可以是设置在检测腔1或系统管道内的实体流速传感器。为了进一步减小系统体积,提高系统的鲁棒性,流速传感器可以采用系统中已有的装置实现。例如,流速传感器为控制器,控制器用于检测吸油泵的电压值与电流值,获取黏度传感器输出的黏度值,将电压值、电流值、黏度值作为参数输入预先确定的第二拟合曲线方程,得到油样循环流速。控制器还可以集成在处理装置3内部,进一步减小系统体积。其中,第二拟合曲线方程可以通过实验室设备台架试验获得,具体方法和第一拟合曲线的获取方法类似,在此不再赘述。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种燃气轮机、蒸气轮机润滑油和变压器绝缘油在线监测系统,其特征在于,包括:
检测腔,用于容纳待检测的液体油,所述液体油为燃气轮机润滑油、蒸气轮机润滑油或变压器绝缘油中的一种;
吸油装置,用于将燃气轮机润滑油、蒸汽轮机润滑油或变压器绝缘油吸入所述检测腔,并在检测完毕后将所述检测腔中的液体油排出;
检测装置,所述检测装置包括多个检测不同参数的传感器,所述检测装置设置在所述检测腔内部,用于检测所述检测腔内液体油的各项参数;
处理装置,用于控制所述吸油装置和所述检测装置,并接收并处理所述检测装置的输出信号。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述检测装置中的传感器包括水溶性酸传感器、腐蚀性硫传感器、水分传感器、外状传感器、体积电阻率传感器、介质损耗因数传感器、颗粒度传感器、黏度传感器、油泥传感器中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述酸传感器用于与酸反应的敏感表面为铁或镍。
4.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述酸传感器设置在靠近所述检测腔底部的位置,所述酸传感器的敏感表面朝上。
5.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述腐蚀性硫传感器用于与腐蚀性硫反应的敏感表面为铁或镍。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的系统,其特征在于,所述吸油装置包括:吸油泵、第一电磁球阀、第二电磁球阀、第三电磁球阀、第四电磁球阀,
与变压器油箱连接的进油口经所述第一电磁球阀与所述吸油泵的进油口连接,
所述吸油泵的出油口经所述第二电磁球阀与所述检测腔的进油口连接,
所述检测腔的出油口经所述第三电磁球阀与所述吸油泵的进油口连接,
用于排出绝缘油的出油口经所述第四电磁球阀与所述吸油泵的出油口连接,
所述第一电磁球阀、所述第二电磁球阀、所述第三电磁球阀、所述第四电磁球阀、所述吸油泵的控制端均与所述处理装置电连接。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,还包括设置在所述检测腔内的液位开关,所述液位开关与所述处理装置连接。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,还包括环境参数监测模块,用于采集检测腔内的环境参数;
所述处理装置还用于根据所述环境参数和预先确定的第一拟合曲线修正所述输出信号的处理结果。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述环境参数监测模块包括温度传感器和流速传感器,所述环境参数包括油样温度、油样温度梯度、油样循环流速、油样循环次数。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述流速传感器为控制器,所述控制器用于检测所述吸油泵的电压值与电流值,获取所述黏度传感器输出的黏度值,将所述电压值、所述电流值、所述黏度值作为参数输入预先确定的第二拟合曲线方程,得到油样循环流速。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110397476A (zh) * 2019-08-16 2019-11-01 苏州热工研究院有限公司 一种核电用汽轮机油品在线监测分析系统与方法
CN110514948A (zh) * 2019-08-02 2019-11-29 山东电力设备有限公司 一种变压器有载开关在线监测装置
CN110672673A (zh) * 2019-11-01 2020-01-10 贵州电网有限责任公司 一种基于传感器法的油中水分检测装置及其检测方法
CN111458195A (zh) * 2020-04-17 2020-07-28 中国人民解放军92557部队 一种船用润滑油采样检测系统
CN111504850A (zh) * 2019-01-30 2020-08-07 陕西重型汽车有限公司 一种在线监测润滑油品质的系统
CN116642926A (zh) * 2023-07-27 2023-08-25 武汉南星电力科技有限公司 一种绝缘油水分检测装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1112677A (zh) * 1994-05-25 1995-11-29 刘瑞复 阻抗法原油含水率高精度测试仪
CN2420641Y (zh) * 2000-03-30 2001-02-21 中国石油化工集团公司 一种测定硫腐蚀的试验仪器
JP4200012B2 (ja) * 2003-01-15 2008-12-24 出光興産株式会社 軽油識別方法、軽油識別装置、及び軽油識別システム
CN201203523Y (zh) * 2008-05-23 2009-03-04 中国航空动力机械研究所 一种发动机燃油供油实验装置
CN101400895A (zh) * 2006-03-06 2009-04-01 可口可乐公司 具有校准曲线的泵系统
CN102538869A (zh) * 2011-01-06 2012-07-04 北京盈胜泰科技术有限公司 一种液体油的质量监测系统及其监测方法
CN105300827A (zh) * 2015-11-02 2016-02-03 北京至感传感器技术研究院有限公司 液体油的酸值的在线检测装置
CN105606696A (zh) * 2015-12-17 2016-05-25 北京至感传感器技术研究院有限公司 油液品质参数检测方法、传感器及在线检测装置
CN105823806A (zh) * 2016-05-17 2016-08-03 淮北师范大学 一种便携式食用油检测装置
CN205715532U (zh) * 2016-04-14 2016-11-23 长安益阳发电有限公司 一种电动给水泵液力偶合器的给排油装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1112677A (zh) * 1994-05-25 1995-11-29 刘瑞复 阻抗法原油含水率高精度测试仪
CN2420641Y (zh) * 2000-03-30 2001-02-21 中国石油化工集团公司 一种测定硫腐蚀的试验仪器
JP4200012B2 (ja) * 2003-01-15 2008-12-24 出光興産株式会社 軽油識別方法、軽油識別装置、及び軽油識別システム
CN101400895A (zh) * 2006-03-06 2009-04-01 可口可乐公司 具有校准曲线的泵系统
CN201203523Y (zh) * 2008-05-23 2009-03-04 中国航空动力机械研究所 一种发动机燃油供油实验装置
CN102538869A (zh) * 2011-01-06 2012-07-04 北京盈胜泰科技术有限公司 一种液体油的质量监测系统及其监测方法
CN105300827A (zh) * 2015-11-02 2016-02-03 北京至感传感器技术研究院有限公司 液体油的酸值的在线检测装置
CN105606696A (zh) * 2015-12-17 2016-05-25 北京至感传感器技术研究院有限公司 油液品质参数检测方法、传感器及在线检测装置
CN205715532U (zh) * 2016-04-14 2016-11-23 长安益阳发电有限公司 一种电动给水泵液力偶合器的给排油装置
CN105823806A (zh) * 2016-05-17 2016-08-03 淮北师范大学 一种便携式食用油检测装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111504850A (zh) * 2019-01-30 2020-08-07 陕西重型汽车有限公司 一种在线监测润滑油品质的系统
CN110514948A (zh) * 2019-08-02 2019-11-29 山东电力设备有限公司 一种变压器有载开关在线监测装置
CN110397476A (zh) * 2019-08-16 2019-11-01 苏州热工研究院有限公司 一种核电用汽轮机油品在线监测分析系统与方法
CN110397476B (zh) * 2019-08-16 2022-02-01 苏州热工研究院有限公司 一种核电用汽轮机油品在线监测分析系统与方法
CN110672673A (zh) * 2019-11-01 2020-01-10 贵州电网有限责任公司 一种基于传感器法的油中水分检测装置及其检测方法
CN111458195A (zh) * 2020-04-17 2020-07-28 中国人民解放军92557部队 一种船用润滑油采样检测系统
CN116642926A (zh) * 2023-07-27 2023-08-25 武汉南星电力科技有限公司 一种绝缘油水分检测装置
CN116642926B (zh) * 2023-07-27 2023-10-10 武汉南星电力科技有限公司 一种绝缘油水分检测装置

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