CN112684307A - 换流变压器网侧套管故障检测装置 - Google Patents

换流变压器网侧套管故障检测装置 Download PDF

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Abstract

一种换流变压器网侧套管故障检测装置，有两种结构方式，一种是绝缘油往复流动的换流变压器网侧套管故障检测装置，另一种绝缘油循环流动的换流变压器网侧套管故障检测装置。绝缘油往复流动的换流变压器网侧套管故障检测装置由接口法兰、控制电路模块、油用电磁阀、油导流管、循环油泵、光声光谱在线监测仪、气用电磁阀、油气分离单元和储油箱组成。绝缘油循环流动的换流变压器网侧套管故障检测装置由接口法兰、控制电路模块、进油用电磁阀、出油用电磁阀、进油导流管、出油导流管、循环油泵、油气分离单元、气用电磁阀和光声光谱在线监测仪组成。所述循环油泵安装在油用电磁阀和油气分离单元之间的油导流管路上，可改变绝缘油的流动方向和速度。

Description

换流变压器网侧套管故障检测装置
技术领域
本发明涉及一种换流变压器网侧套管故障检测装置。
背景技术
换流变压器网侧套管具有结构复杂、故障隐蔽性强、用油量少、内部空间狭小、形状细长等特点，是特高压输变电设备中的故障高发部件。为了及时发现换流变压器网侧套管内早期潜伏性绝缘故障，保障电气设备乃至整个电力系统的安全可靠运行，电力行业通过检测绝缘油中溶解的C2H2和H2等故障特征气体的浓度，来定量评估换流变压器网侧套管内绝缘故障的程度。
光声光谱气体检测技术是目前解决油中溶解气体在线监测领域技术难题的优选方案。区别于气相色谱在线监测仪，光声光谱在线监测仪具有不消耗载气和标气、不污染样品、抗干扰能力强、灵敏度高、检测重复性好、系统结构简单、适合现场在线监测等优点。光声光谱在线监测仪通过提取气体光声效应产生的光声信号，可以建立气体浓度与声压信号之间一一对应的线性关系。因此，当需要对未知浓度待测气体进行定量检测时，根据光声光谱在线监测仪获得的声压信号值，即可反演出待测气体的浓度值。
然而，实际工程应用中，由于换流变压器网侧套管的结构及位置的特殊性，现有的光声光谱在线监测仪用于换流变压器网侧套管的监测存在一些困难。一方面，换流变压器网侧套管属于少油设备，频繁采集油样容易造成套管内部的绝缘状态破坏。另一方面，换流变压器网侧套管有且仅有一个注放油活门，而绝缘油粘性大，网侧套管结构特殊，微量或痕量故障特征气体在套管内扩散慢，使得故障特征气体在套管内分布不均匀，采集的样品难以反应实际特征气体浓度，从而可能造成套管故障预警漏报、误报等运行事故。因此，如何提高换流变压器网侧套管内绝缘油的循环速率，使换流变压器网侧套管内故障特征气体，是实现光声光谱在线监测仪应用于换流变压器网侧套管监测的重要问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术缺陷，提出一种换流变压器网侧套管故障检测装置。本发明通过控制电路模块、循环油泵和独特的结构设计，提高了换流变压器网侧套管内绝缘油的流动能力，确保换流变压器网侧套管发生绝缘故障时，换流变压器网侧套管内溶解在绝缘油中的故障特征气体的浓度均匀。同时，本发明实现了套管中油样的取用与回充，解决了光声光谱在线监测仪在换流变压器网侧套管监测的应用难题。
本发明换流变压器网侧套管故障检测装置由接口法兰、控制电路模块、油用电磁阀、油导流管、循环油泵、光声光谱在线监测仪、气用电磁阀、油气分离单元组成。
所述换流变压器网侧套管安装在换流变压器上，由高压引线接头、油枕、绝缘瓷套、中心铜管、电容芯子、接地法兰组成。高压引线接头位于换流变压器网侧套管顶部，油枕位于高压引线接头下部，内部装有少量绝缘油；油枕内装有油位计，用于观察换流变压器网侧套管内绝缘油的油位。当油枕内绝缘油增多时，油枕内腔膨胀，容积增大；当油枕内绝缘油减少时，油枕内腔收缩，容积减小。中心铜管位于换流变压器网侧套管中心位置。电容芯子由绝缘纸和铝箔加压后交替卷在中心铜管上。电容芯子外装有绝缘瓷套，且电容芯子与绝缘瓷套之间注有绝缘油。接地法兰安装在绝缘瓷套末端，且装有注放油活门。
所述故障检测装置可以安装在地面上，可以安装在以地面为基础的支撑架上，也可以安装在换流变压器网侧套管的注放油活门附近。安装时要求故障检测装置的表面没有悬浮电位。
所述换流变压器网侧套管和故障检测装置，由故障检测装置中的接口法兰3与换流变压器网侧套管上注放油活门经紧固螺栓进行密封连接。
所述接口法兰上可以根据换流变压器网侧套管内绝缘油在油导流管内是往复流动还是循环流动，设置一个或者两个绝缘油进出口。
所述油导流管的材质为不导电非金属。油导流管连接在接口法兰后，连通换流变压器网侧套管与油气分离单元，使绝缘油能在换流变压器网侧套管与油气分离单元之间流动。初始状态下，油导流管内注满与换流变压器网侧套管内品质相同的绝缘油。
所述控制电路模块安装在光声光谱在线监测仪旁边，不会影响检测装置和换流变压器网侧套管的安全运行。控制电路模块分别与油用电磁阀、循环油泵、气用电磁阀、光声光谱在线监测仪连接，控制油用电磁阀、循环油泵和气用电磁阀的开启或关闭，同时还控制循环油泵的正向转动或反向转动，此外，还用于采集并处理光声光谱在线监测仪输出的光声信号。
所述油用电磁阀安装在接口法兰之后的油导流管路上。当光声光谱在线监测仪对换流变压器网侧套管内绝缘油中溶解的故障特征气体进行监测时，控制电路模块控制油用电磁阀开启；当循环油泵、光声光谱在线监测仪或油气分离单元进行维护或者更换时，控制电路模块控制油用电磁阀关闭。
所述循环油泵安装在油气分离单元之前的油导流管路上。控制电路模块控制循环油泵正向转动或反向转动，改变换流变压器网侧套管和油导流管内的绝缘油的流动方向；控制电路模块控制循环油泵的转速，调节换流变压器网侧套管和油导流管内的绝缘油的流动速度。
所述油气分离单元安装在循环油泵之后的油导流管路上。油导流管内的绝缘油流动时，油气分离单元将溶解在绝缘油中的故障特征气体分离出来。油气分离单元引出两路出气管路，两路出气管路均与光声光谱在线监测仪连通。
所述气用电磁阀安装在油气分离单元和光声光谱在线监测仪之间的出气管路上。气用电磁阀有两个，一个靠近循环油泵，一个远离循环油泵。当循环油泵正向转动时，远离循环油泵的第二气用电磁阀开启，靠近循环油泵的第一气用电磁阀关闭。当循环油泵反向转动时，靠近循环油泵的第一气用电磁阀开启，远离循环油泵的第二气用电磁阀关闭。
所述光声光谱在线监测仪安装在油气分离单元引出的出气管路末端，位于气用电磁阀后面。气用电磁阀将油气分离单元分离出来的故障特征气体输送至光声光谱在线监测仪中。光声光谱在线监测仪将故障特征气体浓度转换成光声信号后，被控制电路模块采集并处理。
根据换流变压器网侧套管内绝缘油在油导流管内的流动方式：往复流动或循环流动，本发明换流变压器网侧套管故障检测装置有绝缘油往复流动和绝缘油循环流动两种结构。
绝缘油往复流动的换流变压器网侧套管故障检测装置，由接口法兰、控制电路模块、油用电磁阀、油导流管、储油箱、循环油泵、光声光谱在线监测仪、气用电磁阀、油气分离单元和油塞组成。
所述换流变压器网侧套管安装在换流变压器上，由高压引线接头、油枕、绝缘瓷套、中心铜管、电容芯子、接地法兰组成。高压引线接头位于换流变压器网侧套管顶部，油枕位于高压引线接头下边，内部装有少量绝缘油，油枕内装有油位计，用于观察换流变压器网侧套管内绝缘油的油位。当油枕内绝缘油增多时，油枕内腔膨胀，容积增大；当油枕内绝缘油减少时，油枕内腔收缩，容积减小。中心铜管位于换流变压器网侧套管中心位置。电容芯子由绝缘纸和铝箔加压后交替卷在中心铜管上。电容芯子外装有绝缘瓷套，且电容芯子与绝缘瓷套之间注有绝缘油。接地法兰安装在绝缘瓷套末端，且装有注放油活门。
所述故障检测装置可以安装在地面上，可以安装在以地面为基础的支撑架上，也可以安装在换流变压器网侧套管的注放油活门附近。安装时要求故障检测装置的表面没有悬浮电位。
所述换流变压器网侧套管和故障检测装置，由故障检测装置中的接口法兰与换流变压器网侧套管上注放油活门经紧固螺栓进行密封连接。
所述接口法兰上设置有一个绝缘油进出口。
所述油导流管的材质为不导电非金属。油导流管连接在接口法兰后，连通换流变压器网侧套管与油气分离单元，使绝缘油能在换流变压器网侧套管与油气分离单元之间流动。油导流管的末端安装油塞。初始状态下，油导流管内注满了与换流变压器网侧套管内品质相同的绝缘油。
所述控制电路模块安装在光声光谱在线监测仪旁边，不会影响检测装置和换流变压器网侧套管的安全运行。控制电路模块和油用电磁阀、循环油泵、气用电磁阀和光声光谱在线监测仪连接，控制油用电磁阀、循环油泵和气用电磁阀的开启或关闭，同时还控制循环油泵的正向转动或反向转动，采集并处理光声光谱在线监测仪输出的光声信号。
所述油用电磁阀安装在接口法兰和储油箱之间的油导流管路上。当光声光谱在线监测仪对换流变压器网侧套管内绝缘油中溶解的故障特征气体进行监测时，控制电路模块控制油用电磁阀开启；当循环油泵、光声光谱在线监测仪、储油箱或油气分离单元进行维护或者更换时，控制电路模块控制油用电磁阀关闭。
所述储油箱安装在电磁阀和循环油泵之间的油导流管路上。为确保储油箱表面没有悬浮电位，储油箱为容积可变的弧形容器，与换流变压器网侧套管同轴。储油箱的弧形角度范围为0°<θ<360°。在考虑阈值γ前提下，γ≥1.5，改变弧形储油箱的弧度，使储油箱的容积V储与油枕内腔的最大膨胀容积V枕之间的关系满足V枕＝γ×V储。
所述储油箱安装时装满与换流变压器网侧套管内绝缘油品质相同的绝缘油。
所述循环油泵安装在储油箱和油气分离单元之间的油导流管路上。控制电路模块控制循环油泵正向转动或反向转动，改变换流变压器网侧套管和油导流管内的绝缘油的流动方向；控制电路模块控制循环油泵的转速，调节换流变压器网侧套管和油导流管内的绝缘油的流动速度。
所述油气分离单元安装在循环油泵和油塞之间的油导流管路上。油导流管内的绝缘油流动时，油气分离单元将溶解在绝缘油中的故障特征气体分离出来。油气分离单元引出两路出气管路，两路出气管路均与光声光谱在线监测仪连通。
所述气用电磁阀安装在油气分离单元和光声光谱在线监测仪之间的出气管路上。气用电磁阀有两个，一个靠近循环油泵，一个靠近油塞。当循环油泵正向转动时，靠近油塞的第二气用电磁阀开启，靠近循环油泵的第一气用电磁阀关闭。当循环油泵反向转动时，靠近循环油泵的第一气用电磁阀开启，靠近油塞的第二气用电磁阀关闭。
所述光声光谱在线监测仪安装在油气分离单元引出的出气管路末端，位于气用电磁阀后面。气用电磁阀将油气分离单元分离出来的故障特征气体输送至光声光谱在线监测仪中。光声光谱在线监测仪将故障特征气体浓度转换成光声信号后，被控制电路模块采集并处理。
所述换流变压器网侧套管故障检测装置的工作过程如下：
光声光谱在线监测仪对换流变压器网侧套管内绝缘油中溶解的故障特征气体进行定量检测时，控制电路模块控制油用电磁阀开启、循环油泵正转、靠近油塞的第二气用电磁阀开启，靠近循环油泵的第一气用电磁阀关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪输出的光声信号；换流变压器网侧套管内的绝缘油被循环油泵抽送至储油箱内，储油箱的容积增大，换流变压器网侧套管的油枕内腔收缩。当油枕内绝缘油的油位达到低限值时，控制电路模块控制油用电磁阀开启、循环油泵反转、靠近循环油泵的第一气用电磁阀开启，靠近油塞的第二气用电磁阀关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪输出的光声信号；储油箱内的绝缘油被循环油泵泵送至换流变压器网侧套管内，储油箱的容积减小，换流变压器网侧套管的油枕内腔膨胀。当油枕内绝缘油的油位达到高限值时，控制电路模块又控制油用电磁阀开启、循环油泵正转、靠近油塞的第二气用电磁阀开启，靠近循环油泵的第一气用电磁阀关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪输出的光声信号；换流变压器网侧套管内的绝缘油被循环油泵抽送至储油箱内，储油箱的容积增大，换流变压器网侧套管的油枕内腔收缩。如此循环一定次数后，光声光谱在线监测仪结束对故障特征气体的定量检测，此时，控制电路模块控制油用电磁阀、循环油泵、气用电磁阀和光声光谱在线监测仪关闭。
为了提高换流变压器网侧套管内绝缘油的循环效率。接口法兰设置两个绝缘油进出口，其中一个绝缘油进出口连接内置进油导流管，另一个绝缘油进出口连接内置出油导流管。内置进油导流管和外置出油导流管之间串联进油用电磁阀、出油用电磁阀、循环油泵和油气分离单元。进油用电磁阀安装在接口法兰和循环油泵之间的外置出油导流管上；循环油泵安装在位于进油用电磁阀和油气分离单元之间的外置出油导流管上；油气分离单元安装在位于循环油泵和出油用电磁阀之间的外置出油导流管上；出油用电磁阀则安装在油气分离单元和接口法兰之间的外置出油导流管上。通过内置进油导流管、外置出油导流管和内置出油导流管将换流变压器网侧套管、循环油泵和油气分离单元连接成循环回路。
本发明另一种结构的绝缘油循环流动的换流变压器网侧套管故障检测装置，由接口法兰、控制电路模块、进油用电磁阀、出油用电磁阀、内置进油导流管、内置出油导流管、外置油导流管、循环油泵、油气分离单元、气用电磁阀和光声光谱在线监测仪组成。
所述换流变压器网侧套管安装在换流变压器上，由高压引线接头、油枕、绝缘瓷套、中心铜管、电容芯子、接地法兰组成。高压引线接头位于换流变压器网侧套管顶部，油枕位于高压引线接头下部，内部装有少量绝缘油，油枕内装有油位计，用于观察换流变压器网侧套管内绝缘油的油位。当油枕内绝缘油增多时，油枕内腔膨胀，容积增大；当油枕内绝缘油减少时，油枕内腔收缩，容积减小。中心铜管位于换流变压器网侧套管中心位置。电容芯子由绝缘纸和铝箔加压后交替卷在中心铜管上。电容芯子外装有绝缘瓷套，且电容芯子与绝缘瓷套之间注有绝缘油。接地法兰安装在绝缘瓷套末端，且装有注放油活门。
所述故障检测装置可以安装在地面上，可以安装在以地面为基础的支撑架上，也可以安装在换流变压器网侧套管的注放油活门附近。安装时要求故障检测装置的表面没有悬浮电位。
所述换流变压器网侧套管和故障检测装置，由故障检测装置中的接口法兰与换流变压器网侧套管上注放油活门经紧固螺栓进行密封连接。
所述接口法兰上设置有两个绝缘油进出口。
所述内置进油导流管和内置出油导流管的材质均为不导电非金属，内置进油导流管和内置出油导流管的一端均连接在接口法兰上，并穿过接口法兰，分别与进油用电磁阀和出油用电磁阀相连，另一端均延伸进换流变压器网侧套管的绝缘油内，且不碰触换流变压器网侧套管的电容芯子和绝缘瓷套。
所述外置油导流管的材质为耐腐蚀金属。沿绝缘油的流动方向，内置进油导流管穿过接口法兰，与外置油导流管的一端连接，外置油导流管的另一端与内置出油导流管在接口法兰处连接。沿绝缘油的流动方向，外置油导流管连通进油用电磁阀、循环油泵、油气分离单元和出油用电磁阀。进油用电磁阀安装在接口法兰和循环油泵之间的外置出油导流管上；循环油泵安装在位于进油用电磁阀和油气分离单元之间的外置出油导流管上；油气分离单元安装在位于循环油泵和出油用电磁阀之间的外置出油导流管上；出油用电磁阀则安装在油气分离单元和接口法兰之间的外置出油导流管上。
初始状态下，内置进油导流管、内置出油导流管和外置油导流管内都注满与换流变压器网侧套管内品质相同的绝缘油。
所述控制电路模块安装在光声光谱在线监测仪旁边，不会影响检测装置和换流变压器网侧套管的安全运行。控制电路模块用于控制进油用电磁阀、出油用电磁阀、循环油泵和气用电磁阀的开启或关闭，同时还控制循环油泵的正向转动或反向转动。此外，控制电路模块还用于采集并处理光声光谱在线监测仪输出的光声信号。
所述进油用电磁阀安装在接口法兰和循环油泵之间的外置油导流管上。
所述出油用电磁阀安装在接口法兰和油气分离单元之间的外置油导流管上。
当光声光谱在线监测仪对换流变压器网侧套管内绝缘油中溶解的故障特征气体进行监测时，控制电路模块控制进油用电磁阀和出油用电磁阀开启；当循环油泵、光声光谱在线监测仪或油气分离单元进行维护或者更换时，控制电路模块控制进油用电磁阀和出油用电磁阀关闭。
所述循环油泵安装在进油用电磁阀和油气分离单元之间的外置油导流管路上。控制电路模块控制循环油泵正向转动或反向转动，改变换流变压器网侧套管和外置油导流管内的绝缘油的流动方向；控制电路模块控制循环油泵的转速，调节换流变压器网侧套管和外置油导流管内的绝缘油的流动速度。
所述油气分离单元安装在循环油泵和出油用电磁阀之间的外置油导流管路上。循环油泵正向转动时，换流变压器网侧套管内的绝缘油沿内置进油导流管，进入外置油导流管内，再向油气分离单元流动，油气分离单元将溶解在绝缘油中的故障特征气体分离出来。循环油泵反向转动时，换流变压器网侧套管内的绝缘油沿内置出油导流管，进入外置油导流管内，再向油气分离单元流动，油气分离单元将溶解在绝缘油中的故障特征气体分离出来。油气分离单元有两路出气管路，两路出气管路都与光声光谱在线监测仪连通。
所述气用电磁阀安装在油气分离单元和光声光谱在线监测仪之间的出气管路上。气用电磁阀有两个，一个靠近循环油泵，一个靠近出油用电磁阀。当循环油泵正向转动时，靠近出油用电磁阀的第二气用电磁阀开启，靠近循环油泵的第一气用电磁阀关闭。当循环油泵反向转动时，靠近循环油泵的第一气用电磁阀开启，靠近出油用电磁阀的第二气用电磁阀关闭。
所述光声光谱在线监测仪安装在油气分离单元引出的出气管路末端，位于气用电磁阀后面。气用电磁阀将油气分离单元分离出来的故障特征气体输送至光声光谱在线监测仪中。光声光谱在线监测仪将故障特征气体浓度转换成光声信号后，被控制电路模块采集并处理。
根据循环油泵的正向转动、反向转动和正反向交替转动三种模式，所述绝缘油循环流动的换流变压器网侧套管故障检测装置的具体工作过程有如下三种工况：
工况一：循环油泵正向转动。光声光谱在线监测仪对换流变压器网侧套管内绝缘油中溶解的故障特征气体进行定量检测时，控制电路模块控制进油用电磁阀和出油用电磁阀开启、循环油泵正转、靠近出油用电磁阀的第二气用电磁阀开启，靠近循环油泵的第一气用电磁阀关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪输出的光声信号。循环油泵开启一段时间后，光声光谱在线监测仪结束对故障特征气体的定量检测，此时，控制电路模块控制进油用电磁阀、出油用电磁阀、循环油泵、气用电磁阀和光声光谱在线监测仪关闭。
工况二：循环油泵反向转动。光声光谱在线监测仪对换流变压器网侧套管内绝缘油中溶解的故障特征气体进行定量检测时，控制电路模块控制进油用电磁阀和出油用电磁阀开启、循环油泵反转、靠近循环油泵的第一气用电磁阀开启，靠近出油用电磁阀的第二气用电磁阀关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪输出的光声信号。循环油泵开启一段时间后，光声光谱在线监测仪结束对故障特征气体的定量检测，此时，控制电路模块控制进油用电磁阀、出油用电磁阀、循环油泵、气用电磁阀和光声光谱在线监测仪关闭。
工况三：循环油泵正反向交替转动。光声光谱在线监测仪对换流变压器网侧套管内绝缘油中溶解的故障特征气体进行定量检测时，控制电路模块控制进油用电磁阀和出油用电磁阀开启、循环油泵正转、靠近出油用电磁阀的第二气用电磁阀开启，靠近循环油泵的第一气用电磁阀关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪输出的光声信号。循环油泵正向转动一段时间后，控制电路模块控制进油用电磁阀和出油用电磁阀开启、循环油泵反转、靠近循环油泵的第一气用电磁阀开启，靠近出油用电磁阀的第二气用电磁阀关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪输出的光声信号。循环油泵反向转动一段时间后，控制电路模块控制进油用电磁阀和出油用电磁阀开启、循环油泵正转、靠近出油用电磁阀的第二气用电磁阀开启，靠近循环油泵的第一气用电磁阀关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪输出的光声信号。控制电路模块控制循环油泵正反向交替转动一定次数后，光声光谱在线监测仪结束对故障特征气体的定量检测，此时，控制电路模块控制进油用电磁阀、出油用电磁阀、循环油泵、气用电磁阀和光声光谱在线监测仪关闭。
附图说明
图1a为绝缘油往复流动的换流变压器网侧套管故障检测装置的结构示意图；
图中：1换流变压器网侧套管，2故障检测装置，3接口法兰，4控制电路模块，5油用电磁阀，6油导流管，7储油箱，8循环油泵，9光声光谱在线监测仪，10-1第一气用电磁阀，10-2第二气用电磁阀，11油气分离单元，12油塞；
图1b为换流变压器网侧套管的结构示意图；
图中：1-1高压引线接头，1-2油枕，1-3绝缘油，1-4绝缘瓷套，1-5中心铜管，1-6电容芯子，1-7接地法兰，1-8注放油活门；
图1c为图1a中A-A剖面图；
图2为绝缘油循环流动的换流变压器网侧套管故障检测装置的结构示意图；
图中：1换流变压器网侧套管，2故障检测装置，3接口法兰，4控制电路模块，5-1进油用电磁阀，5-2出油用电磁阀，6-1内置进油导流管，6-2外置油导流管，6-3内置出油导流管，8循环油泵，9光声光谱在线监测仪，10-1第一气用电磁阀，10-2第二气用电磁阀，11油气分离单元。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例一
如图1a所示，本发明绝缘油往复流动的换流变压器网侧套管故障检测装置由接口法兰3、控制电路模块4、油用电磁阀5、油导流管6、储油箱7、循环油泵8、光声光谱在线监测仪9、气用电磁阀10-1和10-2、油气分离单元11和油塞12组成。
如图1b所示，换流变压器网侧套管1安装在换流变压器上，由高压引线接头1-1、油枕1-2、绝缘瓷套1-4、中心铜管1-5、电容芯子1-6和接地法兰1-7组成。高压引线接头1-1位于换流变压器网侧套管1顶部，油枕1-2位于高压引线接头1-1的下部，油枕内部装有少量绝缘油1-3，油枕1-2内装有油位计，用于观察换流变压器网侧套管1内绝缘油1-3的油位。当油枕1-2内绝缘油1-3增多时，油枕1-2内腔膨胀，容积增大；当油枕1-2内绝缘油1-3减少时，油枕1-2内腔收缩，容积减小。中心铜管1-5位于换流变压器网侧套管1的中心位置。电容芯子1-6由绝缘纸和铝箔加压后交替卷在中心铜管1-5上。电容芯子1-6外装有绝缘瓷套1-4，且电容芯子1-6与绝缘瓷套1-4之间注有绝缘油1-3。接地法兰1-7安装在绝缘瓷套1-4末端，且装有注放油活门1-8。
所述故障检测装置2可以安装在地面上，可以安装在以地面为基础的支撑架上，也可以安装在换流变压器网侧套管1的注放油活门1-8附近。安装时要求故障检测装置2的表面没有悬浮电位。
所述换流变压器网侧套管1和故障检测装置2，由故障检测装置2中的接口法兰3与换流变压器网侧套管1上注放油活门1-8经紧固螺栓进行密封连接。
所述接口法兰3上设置有一个绝缘油进出口。
所述油导流管6的材质为不导电非金属。油导流管6连接在接口法兰3后，连通换流变压器网侧套管1与油气分离单元11，使绝缘油1-3能在换流变压器网侧套管1与油气分离单元11之间流动。油导流管6的末端安装有油塞12。初始状态下，油导流管6内注满了与换流变压器网侧套管1内品质相同的绝缘油1-3。
所述控制电路模块4安装在光声光谱在线监测仪9旁边，不会影响检测装置和换流变压器网侧套管1的安全运行。控制电路模块4连接油用电磁阀5、循环油泵8、气用电磁阀10-1、10-2，以及光声光谱在线监测仪9，控制油用电磁阀5、循环油泵8和气用电磁阀10-1和10-2的开启或关闭，同时还控制循环油泵8的正向转动或反向转动，采集并处理光声光谱在线监测仪9输出的光声信号。
所述油用电磁阀5安装在接口法兰3和储油箱7之间的油导流管6上。当光声光谱在线监测仪9对换流变压器网侧套管1内绝缘油1-3中溶解的故障特征气体进行监测时，控制电路模块4控制油用电磁阀5开启；当循环油泵8、光声光谱在线监测仪9、储油箱7或油气分离单元11进行维护或者更换时，控制电路模块4控制油用电磁阀5关闭。
如图1a和图1c所示，所述储油箱7安装在电磁阀5和循环油泵8之间的油导流管6上。为确保储油箱7表面没有悬浮电位，储油箱7与换流变压器网侧套管1同轴，为容积可变的弧形容器。储油箱7的弧形角度范围为0°<θ<360°。在考虑阈值γ，γ≥1.5前提下，改变弧形储油箱7的弧度，使储油箱7的容积V储与油枕1-2内腔的最大膨胀容积V枕之间的关系满足V枕＝γ×V储。
所述储油箱7装满与换流变压器网侧套管1内绝缘油1-3品质相同的绝缘油。
所述循环油泵8安装在储油箱7和油气分离单元11之间的油导流管路6上。控制电路模块4控制循环油泵8正向转动或反向转动，改变换流变压器网侧套管1和油导流管6内的绝缘油1-3的流动方向；控制电路模块4控制循环油泵8的转速，调节换流变压器网侧套管1和油导流管6内的绝缘油1-3的流动速度。
所述油气分离单元11安装在循环油泵8和油塞12之间的油导流管6路上。油导流管6内的绝缘油流动时，油气分离单元11将溶解在绝缘油1-3中的故障特征气体分离出来。油气分离单元11引出两路出气管路，两路出气管路均与光声光谱在线监测仪9连通。
两个所述气用电磁阀10-1、10-2安装在油气分离单元11和光声光谱在线监测仪9之间的出气管路上。第一气用电磁阀10-1靠近循环油泵8，第二气用电磁阀10-2远离循环油泵8、靠近油塞12。当循环油泵8正向转动时，靠近油塞12的第二气用电磁阀10-2开启，靠近循环油泵8的第一气用电磁阀10-1关闭。当循环油泵8反向转动时，靠近循环油泵8的第一气用电磁阀10-1开启，靠近油塞12的第二气用电磁阀10-2关闭。
所述光声光谱在线监测仪9安装在油气分离单元11引出的出气管路末端，位于气用电磁阀10-1、10-2后面。气用电磁阀10-1、10-2将油气分离单元11分离出来的故障特征气体输送至光声光谱在线监测仪9中。光声光谱在线监测仪9将故障特征气体浓度转换成光声信号后，被控制电路模块4采集并处理。
所述换流变压器网侧套管故障检测装置的工作过程如下：
光声光谱在线监测仪9对换流变压器网侧套管1内绝缘油1-3中溶解的故障特征气体进行定量检测时，控制电路模块4控制油用电磁阀5开启、循环油泵8正转、靠近油塞12第二的气用电磁阀10-2开启，靠近循环油泵8的第一气用电磁阀10-1关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪9输出的光声信号；换流变压器网侧套管1内的绝缘油1-3被循环油泵8抽送至储油箱7内，储油箱7的容积增大，换流变压器网侧套管1的油枕1-2内腔收缩。当油枕1-2内绝缘油1-3的油位达到低限值时，控制电路模块4控制油用电磁阀5开启、循环油泵8反转、靠近循环油泵8的第一气用电磁阀10-1开启，靠近油塞12的第二气用电磁阀10-2关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪9输出的光声信号；储油箱7内的绝缘油被循环油泵8泵送至换流变压器网侧套管1内，储油箱7的容积减小，换流变压器网侧套管1的油枕1-2内腔膨胀。当油枕1-2内绝缘油1-3的油位达到高限值时，控制电路模块4又控制油用电磁阀5开启、循环油泵8正转、靠近油塞12的第二气用电磁阀10-2开启，靠近循环油泵8的第一气用电磁阀10-1关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪9输出的光声信号；换流变压器网侧套管1内的绝缘油1-3被循环油泵8抽送至储油箱7内，储油箱7的容积增大，换流变压器网侧套管1的油枕1-2内腔收缩。如此循环一定次数后，光声光谱在线监测仪9结束对故障特征气体的定量检测，此时，控制电路模块4控制油用电磁阀5、循环油泵8、气用电磁阀10-1和10-2和光声光谱在线监测仪9关闭。
实施例二
如图2所示，本发明绝缘油循环流动的换流变压器网侧套管故障检测装置由接口法兰3、控制电路模块4、进油用电磁阀5-1、出油用电磁阀5-2、内置进油导流管6-1、外置出油导流管6-2、内置出油导流管6-3、循环油泵8、油气分离单元11、气用电磁阀10-1、10-2和光声光谱在线监测仪9组成。
如图1b所示，换流变压器网侧套管1安装在换流变压器上，由高压引线接头1-1、油枕1-2、绝缘瓷套1-4、中心铜管1-5、电容芯子1-6、接地法兰1-7组成。高压引线接头1-1位于换流变压器网侧套管1顶部，油枕1-2位于高压引线接头1-1的下部，内部装有少量绝缘油1-3，油枕1-2内装有油位计，用于观察换流变压器网侧套管1内绝缘油1-3的油位。当油枕1-2内绝缘油1-3增多时，油枕1-2内腔膨胀，容积增大；当油枕1-2内绝缘油1-3减少时，油枕1-2内腔收缩，容积减小。中心铜管1-5位于换流变压器网侧套管1的中心位置。电容芯子1-6由绝缘纸和铝箔加压后交替卷在中心铜管1-5上。电容芯子1-6外装有绝缘瓷套1-4，且电容芯子1-6与绝缘瓷套1-4之间注有绝缘油1-3。接地法兰1-7安装在绝缘瓷套1-4末端，且装有注放油活门1-8。
所述故障检测装置2可以安装在地面上，可以安装在以地面为基础的支撑架上，也可以安装在换流变压器网侧套管1的注放油活门1-8附近。安装时要求故障检测装置2的表面没有悬浮电位。
所述换流变压器网侧套管1和故障检测装置2，由故障检测装置2中的接口法兰3与换流变压器网侧套管1上注放油活门1-8经紧固螺栓进行密封连接。为了提高换流变压器网侧套管1内绝缘油1-3的循环效率，接口法兰3上设置有两个绝缘油进出口，其中一个绝缘油进出口连接内置进油导流管6-1，另一个绝缘油进出口连接内置出油导流管6-2。内置进油导流管6-1和外置出油导流管6-2之间串联进油用电磁阀5-1、出油用电磁阀5-2、循环油泵8和一个油气分离单元11。进油用电磁阀5-1安装在接口法兰3和循环油泵8之间的外置出油导流管6-2上；循环油泵8安装在位于进油用电磁阀5-1和油气分离单元11之间的外置出油导流管6-2上；油气分离单元11安装在位于循环油泵8和出油用电磁阀5-2之间的外置出油导流管6-2上；出油用电磁阀5-2则安装在油气分离单元11和接口法兰3之间的外置出油导流管6-2上。通过内置进油导流管6-1、外置出油导流管6-2和内置出油导流管6-3将换流变压器网侧套管1、循环油泵和油气分离单元连接成循环回路。
所述内置进油导流管6-1和内置出油导流管6-3的材质均为不导电非金属，内置进油导流管6-1和内置出油导流管6-3的一端连接在接口法兰3上，并穿过接口法兰3，分别与进油用电磁阀5-1和出油用电磁阀5-2相连；内置进油导流管6-1和内置出油导流管6-3的另一端均延伸进换流变压器网侧套管1的绝缘油1-3内，且不接触换流变压器网侧套管1的电容芯子1-6和绝缘瓷套1-4。
所述外置油导流管6-2的材质为耐腐蚀金属。沿绝缘油1-3的流动方向，内置进油导流管6-1穿过接口法兰3后与外置油导流管6-2的一端连接，外置油导流管6-2的另一端与内置出油导流管6-3在接口法兰3处连接。沿绝缘油1-3的流动方向，外置油导流管6-2连通进油用电磁阀5-1、循环油泵8、油气分离单元11和出油用电磁阀5-2。
初始状态下，内置进油导流管6-1、内置出油导流管6-3和外置油导流管6-2内都注满与换流变压器网侧套管1内品质相同的绝缘油。
所述控制电路模块4安装在光声光谱在线监测仪9旁边，不会影响检测装置和换流变压器网侧套管1的安全运行。用于控制进油用电磁阀5-1、出油用电磁阀5-2、循环油泵8和气用电磁阀10-1和10-2的开启或关闭，同时还控制循环油泵8的正向转动或反向转动。此外，还用于采集并处理光声光谱在线监测仪9输出的光声信号。
所述进油用电磁阀5-1安装在接口法兰3和循环油泵8之间的外置油导流管6-2上。
所述出油用电磁阀52安装在接口法兰3和油气分离单元11之间的外置油导流管6-2上。
当光声光谱在线监测仪9对换流变压器网侧套管1内绝缘油1-3中溶解的故障特征气体进行监测时，控制电路模块4控制进油用电磁阀5-1和出油用电磁阀5-2开启；当循环油泵8、光声光谱在线监测仪9或油气分离单元11进行维护或者更换时，控制电路模块4控制进油用电磁阀5-1和出油用电磁阀5-2关闭。
所述循环油泵8安装在进油用电磁阀5-1和油气分离单元11之间的外置油导流管路6-2上。控制电路模块4控制循环油泵8正向转动或反向转动，改变换流变压器网侧套管1和外置油导流管6-2内的绝缘油的流动方向；控制电路模块4控制循环油泵8的转速，调节换流变压器网侧套管1和外置油导流管6-2内的绝缘油的流动速度。
所述油气分离单元11安装在循环油泵8和出油用电磁阀6-2之间的外置油导流管路6-2上。循环油泵8正向转动时，换流变压器网侧套管1内的绝缘油1-3沿内置进油导流管6-1，进入外置油导流管6-2内，再向油气分离单元11流动，油气分离单元11将溶解在绝缘油1-3中的故障特征气体分离出来。循环油泵8反向转动时，换流变压器网侧套管1内的绝缘油1-3沿内置出油导流管6-3，进入外置油导流管6-2内，再向油气分离单元11流动，油气分离单元11将溶解在绝缘油1-3中的故障特征气体分离出来。油气分离单元11有两路出气管路，两路出气管路都与光声光谱在线监测仪9连通。
所述气用电磁阀10-1和10-2都安装在油气分离单元11和光声光谱在线监测仪9之间的出气管路上。气用电磁阀有两个，一个靠近循环油泵8，另一个靠近出油用电磁阀5-2。当循环油泵8正向转动时，靠近出油用电磁阀5-2的第二气用电磁阀10-2开启，靠近循环油泵8的第一气用电磁阀10-1关闭。当循环油泵8反向转动时，靠近循环油泵8的第一气用电磁阀10-1开启，靠近出油用电磁阀5-2的第二气用电磁阀10-2关闭。
所述光声光谱在线监测仪9安装在油气分离单元11引出的出气管路末端，位于两个气用电磁阀10-1和10-2后面。两个气用电磁阀10-1和10-2将油气分离单元11分离出来的故障特征气体输送至光声光谱在线监测仪9中。光声光谱在线监测仪9将故障特征气体浓度转换成光声信号后，被控制电路模块4采集并处理。
根据循环油泵8的正向转动、反向转动和正反向交替转动三种模式，所述绝缘油循环流动的换流变压器网侧套管故障检测装置的具体工作过程有如下三种工况：
工况一：循环油泵8正向转动。光声光谱在线监测仪9对换流变压器网侧套管1内绝缘油1-3中溶解的故障特征气体进行定量检测时，控制电路模块4控制进油用电磁阀5-1和出油用电磁阀5-2开启、循环油泵8正转、靠近出油用电磁阀5-2的第二气用电磁阀10-2开启，靠近循环油泵8的第一气用电磁阀10-1关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪9输出的光声信号。循环油泵8开启一段时间后，光声光谱在线监测仪9结束对故障特征气体的定量检测，此时，控制电路模块4控制进油用电磁阀5-1、出油用电磁阀5-2、循环油泵8、气用电磁阀10-1、10-2和光声光谱在线监测仪9关闭。
工况二：循环油泵8反向转动。光声光谱在线监测仪9对换流变压器网侧套管1内绝缘油1-3中溶解的故障特征气体进行定量检测时，控制电路模块4控制进油用电磁阀5-1和出油用电磁阀5-2开启、循环油泵8反转、靠近循环油泵8的第一气用电磁阀10-1开启，靠近出油用电磁阀5-2的第二气用电磁阀10-2关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪9输出的光声信号。循环油泵8开启一段时间后，光声光谱在线监测仪9结束对故障特征气体的定量检测，此时，控制电路模块4控制进油用电磁阀5-1、出油用电磁阀5-2、循环油泵8、气用电磁阀10-1、10-2和光声光谱在线监测仪9关闭。
工况三：循环油泵8正反向交替转动。光声光谱在线监测仪9对换流变压器网侧套管1内绝缘油1-3中溶解的故障特征气体进行定量检测时，控制电路模块4控制进油用电磁阀5-1和出油用电磁阀5-2开启、循环油泵8正转、靠近出油用电磁阀5-2的第二气用电磁阀10-2开启，靠近循环油泵8的第一气用电磁阀10-1关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪9输出的光声信号。循环油泵8正向转动一段时间后，控制电路模块4控制进油用电磁阀5-1和出油用电磁阀5-2开启、循环油泵8反转、靠近循环油泵8的第一气用电磁阀10-1开启，靠近出油用电磁阀5-2的第二气用电磁阀10-2关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪9输出的光声信号。循环油泵8反向转动一段时间后，控制电路模块4控制进油用电磁阀5-1和出油用电磁阀5-2开启、循环油泵8正转、靠近出油用电磁阀5-2的第二气用电磁阀10-2开启，靠近循环油泵8的第一气用电磁阀10-1关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪9输出的光声信号。控制电路模块4控制循环油泵8正反向交替转动一定次数后，光声光谱在线监测仪9结束对故障特征气体的定量检测，此时，控制电路模块4控制进油用电磁阀5-1、出油用电磁阀5-2、循环油泵8、气用电磁阀10-1、10-2和光声光谱在线监测仪9关闭。

Claims (5)

1.一种换流变压器网侧套管故障检测装置，换流变压器网侧套管(1)安装在换流变压器上，由高压引线接头(1-1)、油枕(1-2)、绝缘瓷套(1-4)、中心铜管(1-5)、电容芯子(1-6)和接地法兰(1-7)组成；高压引线接头(1-1)位于换流变压器网侧套管(1)的顶部，油枕(1-2)位于高压引线接头(1-1)下部，内部装有少量绝缘油(1-3)；油枕(1-2)内装有油位计，用于观察换流变压器网侧套管(1)内绝缘油(1-3)的油位；当油枕(1-2)内绝缘油(1-3)增多时，油枕(1-2)内腔膨胀，容积增大；当油枕(1-2)内绝缘油(1-3)减少时，油枕(1-2)内腔收缩，容积减小；中心铜管(1-5)位于换流变压器网侧套管(1)的中心位置；电容芯子(1-6)由绝缘纸和铝箔加压后交替卷在中心铜管(1-5)上；电容芯子(1-6)外装有绝缘瓷套(1-4)，且电容芯子(1-6)与绝缘瓷套(1-4)之间注有绝缘油(1-3)；接地法兰(1-7)安装在绝缘瓷套(1-4)末端，且装有注放油活门(1-8)，
其特征在于，所述的故障检测装置(2)由接口法兰(3)、控制电路模块(4)、油用电磁阀(5)、油导流管(6)、循环油泵(8)、光声光谱在线监测仪(9)、气用电磁阀(10-1、10-2)和油气分离单元(11)组成；
所述接口法兰(3)与注放油活门(1-8)密封连接；接口法兰(3)设置有绝缘油进出口；
所述油导流管(6)的材质为不导电非金属；油导流管(6)连接在接口法兰(3)上，连通换流变压器网侧套管与油气分离单元(11)，使绝缘油能在换流变压器网侧套管与油气分离单元之间流动；初始状态下，油导流管(6)内注满与换流变压器网侧套管内品质相同的绝缘油；
所述油用电磁阀(5)安装在接口法兰(3)之后的油导流管路上；所述循环油泵(8)和油气分离单元(11)安装在油导流管路上，油气分离单元(11)安装在循环油泵(8)之后；油气分离单元(11)引出两路出气管路，两路出气管路均与光声光谱在线监测仪(9)连通；所述光声光谱在线监测仪安装在油气分离单元(11)引出的出气管路末端，位于气用电磁阀后面；所述气用电磁阀安装在油气分离单元(11)和光声光谱在线监测仪(9)之间的出气管路上；
两个所述气用电磁阀(10-1、10-2)安装在油气分离单元(11)和光声光谱在线监测仪(9)之间的出气管路上；第一气用电磁阀(10-1)靠近循环油泵(8)，第二气用电磁阀(10-2)靠近油塞(12)；当循环油泵(8)正向转动时，靠近油塞(12)的第二气用电磁阀(10-2)开启，靠近循环油泵(8)的第一气用电磁阀(10-1)关闭；当循环油泵(8)反向转动时，靠近循环油泵(8)的第一气用电磁阀(10-1)开启，靠近油塞(12)的第二气用电磁阀(10-2)关闭；
所述控制电路模块(4)安装在光声光谱在线监测仪(9)旁边；控制电路模块(4)分别与油用电磁阀(5)、循环油泵(8)、两个气用电磁阀(10-1、10-2)、光声光谱在线监测仪(9)连接，控制油用电磁阀(5)、循环油泵(8)和气用电磁阀(10-1、10-2)的开启或关闭，同时还控制循环油泵(8)的正向转动或反向转动，改变换流变压器网侧套管和油导流管内的绝缘油的流动方向；控制电路模块(4)控制循环油泵(8)的转速，调节换流变压器网侧套管和油导流管内的绝缘油的流动速度；控制电路模块(4)采集并处理光声光谱在线监测仪(9)输出的光声信号；当光声光谱在线监测仪(9)对换流变压器网侧套管内绝缘油中溶解的故障特征气体进行监测时，控制电路模块(4)控制油用电磁阀(5)开启；当循环油泵(8)、光声光谱在线监测仪(9)或油气分离单元(11)维护或者更换时，控制电路模块(4)控制油用电磁阀(5)关闭；根据换流变压器网侧套管内绝缘油在油导流管内的流动方式，所述换流变压器网侧套管故障检测装置有绝缘油往复流动和绝缘油循环流动两种结构。
2.如权利要求1所述的故障检测装置，其特征在于，所述绝缘油往复流动的换流变压器网侧套管故障检测装置安装有储油箱(7)和油塞(12)；所述储油箱(7)安装在电磁阀(5)和循环油泵(8)之间的油导流管路(6)上；所述的油塞(12)安装在油导流管(6)的末端；
所述的接口法兰(3)上有一个绝缘油进出口；
储油箱(7)为容积可变的弧形容器，与换流变压器网侧套管(1)同轴布置；储油箱(7)的弧形角度范围为0°<θ<360°；在考虑阈值γ，γ≥1.5前提下，改变弧形储油箱(7)的弧度，使储油箱(7)的容积V储与油枕(1-2)内腔的最大膨胀容积V枕之间的关系满足V枕＝γ×V储；
所述储油箱(7)安装时装满与换流变压器网侧套管(1)内绝缘油(1-3)品质相同的绝缘油。
3.如权利要求2所述的故障检测装置，其特征在于所述绝缘油往复流动的换流变压器网侧套管故障检测装置的工作过程如下：
光声光谱在线监测仪(9)对换流变压器网侧套管(1)内绝缘油(1-3)中溶解的故障特征气体进行定量检测时，控制电路模块(4)控制油用电磁阀(5)开启、循环油泵(8)正转、靠近油塞(12)的第二气用电磁阀(10-2)开启，靠近循环油泵(8)的第一气用电磁阀(10-1)关闭；控制电路模块(4)实时采集、处理光声光谱在线监测仪(9)输出的光声信号；换流变压器网侧套管(1)内的绝缘油(1-3)被循环油泵(8)抽送至储油箱(7)内，储油箱(7)的容积增大，换流变压器网侧套管(1)的油枕(1-2)内腔收缩；当油枕(1-2)内绝缘油(1-3)的油位达到低限值时，控制电路模块(4)控制油用电磁阀(5)开启、循环油泵(8)反转、靠近循环油泵(8)的第一气用电磁阀(10-1)开启，靠近油塞(12)的第二气用电磁阀(10-2)关闭；控制电路模块(4)实时采集、处理光声光谱在线监测仪(9)输出的光声信号；储油箱(7)内的绝缘油被循环油泵(8)泵送至换流变压器网侧套管(1)内，储油箱(7)的容积减小，换流变压器网侧套管(1)的油枕(1-2)内腔膨胀；当油枕(1-2)内绝缘油(1-3)的油位达到高限值时，控制电路模块(4)控制油用电磁阀(5)开启、循环油泵(8)正转、靠近油塞(12)的第二气用电磁阀(10-2)开启，靠近循环油泵(8)的第一气用电磁阀(10-1)关闭；控制电路模块(4)实时采集、处理光声光谱在线监测仪(9)输出的光声信号；换流变压器网侧套管(1)内的绝缘油(1-3)被循环油泵(8)抽送至储油箱(7)内，储油箱(7)的容积增大，换流变压器网侧套管(1)的油枕(1-2)内腔收缩；如此循环一定次数后，光声光谱在线监测仪(9)结束对故障特征气体的定量检测，此时，控制电路模块(4)控制油用电磁阀(5)、循环油泵(8)、两个气用电磁阀(10-1、10-2)和光声光谱在线监测仪(9)关闭。
4.如权利要求1所述的所述的故障检测装置，其特征在于，所述的绝缘油循环流动的换流变压器网侧套管故障检测装置包括进油用电磁阀(5-1)、出油用电磁阀(5-2)、内置进油导流管(6-1)、外置出油导流管(6-2)、内置出油导流管(6-3)；
所述接口法兰(3)上设置有两个绝缘油进出口，其中一个绝缘油进出口连接内置进油导流管(6-1)，另一个绝缘油进出口连接内置出油导流管(6-3)；内置进油导流管(6-1)和外置出油导流管(6-2)之间串联进油用电磁阀(5-1)、出油用电磁阀(5-2)、循环油泵(8)和油气分离单元(11)；进油用电磁阀(5-1)安装在接口法兰(3)和循环油泵(8)之间的外置出油导流管(6-2)上；循环油泵(8)安装在位于进油用电磁阀(5-1)和油气分离单元(11)之间的外置出油导流管(6-2)上；油气分离单元(11)安装在位于循环油泵(8)和出油用电磁阀(5-2)之间的外置出油导流管(6-2)上；出油用电磁阀(5-2)安装在油气分离单元(11)和接口法兰(3)之间的外置出油导流管(6-2)上；通过内置进油导流管(6-1)、外置出油导流管(6-2)和内置出油导流管(6-3)将换流变压器网侧套管(1)、循环油泵(8)和油气分离单元(11)连接成循环回路；
所述内置进油导流管(6-1)和内置出油导流管(6-3)的材质均为不导电非金属，内置进油导流管(6-1)的一端和内置出油导流管(6-3)的一端连接在接口法兰(3)上，并穿过接口法兰(3)，分别与进油用电磁阀(5-1)和出油用电磁阀(5-2)相连；内置进油导流管(6-1)和内置出油导流管(6-3)的另一端均延伸进换流变压器网侧套管(1)的绝缘油(1-3)内，且不接触换流变压器网侧套管(1)的电容芯子(1-6)和绝缘瓷套(1-4)；
所述外置油导流管(6-2)的材质为耐腐蚀金属；沿绝缘油(1-3)的流动方向，内置进油导流管(6-1)穿过接口法兰(3)后与外置油导流管(6-2)的一端连接，外置油导流管(6-2)的另一端与内置出油导流管(6-3)在接口法兰(3)处连接；沿绝缘油(1-3)的流动方向，外置油导流管(6-2)连通进油用电磁阀(5-1)、循环油泵(8)、油气分离单元(11)和出油用电磁阀(5-2)；
初始状态下，内置进油导流管(6-1)、内置出油导流管(6-3)和外置油导流管(6-2)内均注满与换流变压器网侧套管(1)内品质相同的绝缘油；
所述进油用电磁阀(5-1)安装在接口法兰(3)和循环油泵(8)之间的外置油导流管(6-2)上；
所述出油用电磁阀(5-2)安装在接口法兰(3)和油气分离单元(11)之间的外置油导流管(6-2)上；
当光声光谱在线监测仪(9)对换流变压器网侧套管(1)内绝缘油(1-3)中溶解的故障特征气体进行监测时，控制电路模块(4)控制进油用电磁阀(5-1)和出油用电磁阀(5-2)开启；当循环油泵(8)、光声光谱在线监测仪(9)或油气分离单元(11)进行维护或者更换时，控制电路模块(4)控制进油用电磁阀(5-1)和出油用电磁阀(5-2)关闭。
5.如权利要求4所述的所述的故障检测装置，其特征在于，所述的绝缘油循环流动的换流变压器网侧套管故障检测装置的工作过程如下：
工况一：循环油泵(8)正向转动；光声光谱在线监测仪(9)对换流变压器网侧套管(1)内绝缘油(1-3)中溶解的故障特征气体进行定量检测时，控制电路模块(4)控制进油用电磁阀(5-1)和出油用电磁阀(5-2)开启、循环油泵(8)正转、靠近出油用电磁阀(5-2)的第二气用电磁阀(10-2)开启，靠近循环油泵(8)的第一气用电磁阀(10-1)关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪(9)输出的光声信号；循环油泵(8)开启一段时间后，光声光谱在线监测仪(9)结束对故障特征气体的定量检测，此时，控制电路模块(4)控制进油用电磁阀(5-1)、出油用电磁阀(5-2)、循环油泵(8)、两个气用电磁阀(10-1、10-2)和光声光谱在线监测仪(9)关闭；
工况二：循环油泵(8)反向转动；光声光谱在线监测仪(9)对换流变压器网侧套管(1)内绝缘油(1-3)中溶解的故障特征气体进行定量检测时，控制电路模块(4)控制进油用电磁阀(5-1)和出油用电磁阀(5-2)开启、循环油泵(8)反转、靠近循环油泵(8)的第一气用电磁阀(10-1)开启，靠近出油用电磁阀(5-2)的第二气用电磁阀(10-2)关闭，控制电路模块(4)实时采集、处理光声光谱在线监测仪(9)输出的光声信号；循环油泵(8)开启一段时间后，光声光谱在线监测仪(9)结束对故障特征气体的定量检测，此时，控制电路模块(4)控制进油用电磁阀(5-1)、出油用电磁阀(5-2)、循环油泵(8)、两个气用电磁阀(10-1、10-2)和光声光谱在线监测仪(9)关闭；
工况三：循环油泵(8)正反向交替转动；光声光谱在线监测仪(9)对换流变压器网侧套管(1)内绝缘油(1-3)中溶解的故障特征气体进行定量检测时，控制电路模块(4)控制进油用电磁阀(5-1)和出油用电磁阀(5-2)开启、循环油泵(8)正转、靠近出油用电磁阀(5-2)的第二气用电磁阀(10-2)开启，靠近循环油泵(8)的第一气用电磁阀(10-1)关闭；控制电路模块(4)实时采集、处理光声光谱在线监测仪(9)输出的光声信号；循环油泵(8)正向转动一段时间后，控制电路模块(4)控制进油用电磁阀(5-1)和出油用电磁阀(5-2)开启、循环油泵(8)反转、靠近循环油泵(8)的第一气用电磁阀(10-1)开启，靠近出油用电磁阀(5-2)的第二气用电磁阀(10-2)关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪(9)输出的光声信号；循环油泵(8)反向转动一段时间后，控制电路模块(4)控制进油用电磁阀(5-1)和出油用电磁阀(5-2)开启、循环油泵(8)正转、靠近出油用电磁阀(5-2)的第二气用电磁阀(10-2)开启，靠近循环油泵(8)的气用电磁阀(10-1)关闭，并实时采集、处理光声光谱在线监测仪(9)输出的光声信号；控制电路模块(4)控制循环油泵(8)正反向交替转动一定次数后，光声光谱在线监测仪(9)结束对故障特征气体的定量检测，此时，控制电路模块(4)控制进油用电磁阀(5-1)、出油用电磁阀(5-2)、循环油泵(8)、气用电磁阀(10-1、10-2)和光声光谱在线监测仪(9)关闭。
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