CN114089132B - 一种用于天然酯绝缘油变压器中绝缘油老化的检测系统 - Google Patents
一种用于天然酯绝缘油变压器中绝缘油老化的检测系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于变压器技术领域，具体的说是一种用于天然酯绝缘油变压器中绝缘油老化的检测系统，包括取样模块、分析模块、报警模块和油箱；其中：取样模块：工作人员打开取样阀门，使得油箱中的天然酯绝缘油通过导管进入气体采集装置完成取样；本发明通过打开取样阀门并导通一段时间对油箱内的天然酯绝缘油进行取样，气体采集装置通过加热器对一定量的天然酯绝缘油样件进行加热，使得溶解于天然酯绝缘油中的糠醛类化合物受热蒸发、汽化，通过导气联管将气体采集装置中的气体导入气体分析装置，通过气体分析装置可以在变压器运行状态下进行定量的在线气体成分及含量分析。
Description
技术领域
本发明属于变压器技术领域，具体的说是一种用于天然酯绝缘油变压器中绝缘油老化的检测系统。
背景技术
在传统的变压器设备中，矿物绝缘油因为良好的绝缘冷却性能以及低廉的价格而被广泛使用。近年来，随着人们对生态环境问题的关注，天然酯绝缘油逐步替代矿物绝缘油作为变压器的绝缘冷却介质被广泛使用。传统的矿物绝缘油变压器在运行多年后，由于热老化矿物绝缘油会分解生成一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷、乙烯等气体，通过分析这些气体的含量及占比，可以推断出矿物绝缘油的老化程度。
然而采用天然酯绝缘油作为变压器的绝缘冷却介质时，天然酯绝缘油的分子结构与矿物油不同，因此热老化后产生的气体种类和占比也不尽相同，使得工作人员无法有效的预防由变压器中天然酯绝缘油老化引起的设备故障问题；为此，本发明提供一种用于天然酯绝缘油变压器中绝缘油老化的检测系统。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决用天然酯绝缘油作为变压器的绝缘冷却介质时，天然酯绝缘油的分子结构与矿物油不同，因此热老化后产生的气体种类和占比也不尽相同，使得工作人员无法有效的预防由变压器中天然酯绝缘油老化引起的设备故障的问题，本发明提出的一种用于天然酯绝缘油变压器中绝缘油老化的检测系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种用于天然酯绝缘油变压器中绝缘油老化的检测系统，包括取样模块、分析模块、报警模块和油箱；其中：
取样模块：工作人员打开取样阀门，使得油箱中的天然酯绝缘油通过导管进入气体采集装置完成取样；
分析模块：气体采集装置中的样品通过导气联管进入气体分析装置，通过气体分析装置对样品进行分析，并将数据传输给端子箱；
报警模块：端子箱接受到气体分析装置传输的数据信号后再将数据传送给后台监测设备，通过后台监测设备对天然酯绝缘油的老化程度进行数据整合。
优选的，所述取样模块包括加热单元，所述加热单元通过加热器对气体采集装置内的天然酯绝缘油样品进行加热，并将加热温度设置在100～130℃之间；。
优选的，所述油箱内安装有铁心和绕组，所述油箱的内腔填充有天然酯绝缘油，所述油箱的一侧底部固定连接有导管，所述导管的另一端与气体采集装置固接，所述导管上固定安装有取样阀门，所述气体采集装置的另一侧固接有导气联管，所述导气联管的另一端与气体分析装置固定连接，所述气体分析装置的上方设有端子箱，所述端子箱与油箱的外壁固接；通过导管配合气体采集装置对油箱中的天然酯绝缘油进行抽样采集，再通过导气联管送入气体分析装置之中，通过气体分析装置对天然酯绝缘油样品的老化程度进行分析判断，并将数据反馈给端子箱和后台监测设备。
优选的，所述气体采集装置的底部端面固定安装有加热器；通过气体采集装置上安装的加热器对天然酯绝缘油样品进行加热，溶解于天然酯绝缘油中的糠醛类化合物受热蒸发、汽化后在气体采集装置内部的天然酯绝缘油面上形成了气相层，便于导气联管的抽送。
优选的，所述端子箱的底部固接有报警信号线、监测信号线和传输信号线，所述报警信号线和监测信号线的另一端均外接后台监测设备，所述传输信号线的另一端与气体分析装置固接；通过报警信号线、监测信号线和传输信号线便于将气体分析装置得出的数据及时的反馈给端子箱和后台监测设备。
优选的，所述端子箱的底部端面固接有多个固定环一，所述固定环一的底部开设有圆形槽，所述圆形槽的两侧内壁均设有卡槽，所述传输信号线上套接有固定环二，所述固定环上滑动连接有支杆，所述支杆的顶端延伸至圆形槽中与弹性限位组件贴合，所述支杆的两侧均通过弹性旋转组件与卡块连接，所述卡块与卡槽相贴合；通过向上滑动支杆，使得支杆与卡块一起滑入圆形槽之中与弹性限位组件贴合，通过将支杆旋转九十度，使得支杆在弹性限位组件的作用下向下滑动，通过弹性旋转组件使得支杆上的卡块弹开与圆形槽内壁上的卡槽相贴合，完成插接固定，从而有效地避免了传输信号线的脱落。
优选的，所述弹性限位组件包括弹簧和T型件，所述圆形槽的内壁顶端设有限位槽，所述限位槽的内壁顶端固接有弹簧，所述弹簧的底端固接有T型件，所述T型件的底端贯穿限位槽与支杆的顶端贴合；通过支杆顶端挤压T型件，使得T型件压缩弹簧，在支杆旋转九十度后，通过弹簧的弹性势能带动支杆向下滑动，便于支杆上的卡块滑入卡槽中。
优选的，所述弹性旋转组件包括转动销和扭簧，所述支杆的两侧均固接有安装件，所述安装件上转动连接有转动销，所述转动销与卡块套接，所述转动销上套接有扭簧；通过安装件上设有的转动销便于卡块旋转，通过转动销上套有的扭簧具有的弹性势能，便于卡块与卡槽相贴合，进而便于支杆固定在圆形槽之中，从而实现了对传输信号线的有效固定。
本发明的有益效果如下：
1.本发明通过打开取样阀门并导通一段时间对油箱内的天然酯绝缘油进行取样，气体采集装置通过加热器对一定量的天然酯绝缘油样件进行加热，使得溶解于天然酯绝缘油中的糠醛类化合物受热蒸发、汽化，通过导气联管将气体采集装置中的气体导入气体分析装置，通过气体分析装置可以在变压器运行状态下进行定量的在线气体成分及含量分析，通过预先设定糠醛化合物与天然酯绝缘油闪点、粘度等老化特征量的关联关系，可以从气体分析装置中得到的数据对天然酯绝缘油老化状况进行诊断分析，有效预防由变压器中天然酯绝缘油老化引起的设备故障。
2.本通过向上滑动支杆，使得支杆与卡块一起滑入圆形槽之中并挤压T型件，进而使得T型件挤压弹簧，通过将支杆旋转九十度，使得支杆在弹簧的弹力作用下向下滑动直至卡块与卡槽相对应，通过转动销上扭簧的具有的弹性势能使得卡块弹开与圆形槽内壁上的卡槽相贴合，完成插接固定，从而有效地避免了传输信号线的脱落。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是实施例一的系统框图；
图2是实施例一中系统的结构示意图；
图3是实施例一的局部结构示意图；
图4是图3中A处的局部放大结构示意图；
图5是图4中B处的局部放大结构示意图；
图6是固定环一的内部结构示意图；
图7是实施例一的局部立体结构示意图；
图8是检测系统分析判断示意图；
图9是实施例二的局部结构示意图。
图中：1、油箱；2、铁心；3、绕组；4、天然酯绝缘油；5、导管；6、取样阀门；7、气体采集装置；8、加热器；9、导气联管；10、气体分析装置；11、端子箱；12、报警信号线；13、监测信号线；14、传输信号线；15、固定环一；16、圆形槽；17、弹簧；18、T型件；19、卡槽；20、固定环二；21、支杆；22、安装件；23、转动销；24、扭簧；25、卡块；26、磁块一；27、磁块二。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：
如图1至图8所示，本发明所述的一种用于天然酯绝缘油变压器中绝缘油老化的检测系统，包括取样模块、分析模块、报警模块和油箱1；其中：
取样模块：工作人员打开取样阀门6，使得油箱1中的天然酯绝缘油4通过导管5进入气体采集装置7完成取样；
分析模块：气体采集装置7中的样品通过导气联管9进入气体分析装置10，通过气体分析装置10对样品进行分析，并将数据传输给端子箱11；
报警模块：端子箱11接受到气体分析装置10传输的数据信号后再将数据传送给后台监测设备，通过后台监测设备对天然酯绝缘油4的老化程度进行数据整合。
所述取样模块包括加热单元，所述加热单元通过加热器8对气体采集装置7内的天然酯绝缘油4样品进行加热，并将加热温度设置在100～130℃之间。
所述油箱1内安装有铁心2和绕组3，所述油箱1的内腔填充有天然酯绝缘油4，所述油箱1的一侧底部固定连接有导管5，所述导管5的另一端与气体采集装置7固接，所述导管5上固定安装有取样阀门6，所述气体采集装置7的另一侧固接有导气联管9，所述导气联管9的另一端与气体分析装置10固定连接，所述气体分析装置10的上方设有端子箱11，所述端子箱11与油箱1的外壁固接；工作时，通过导管5配合气体采集装置7对油箱1中的天然酯绝缘油4进行抽样采集，再通过导气联管9送入气体分析装置10之中，通过气体分析装置10对天然酯绝缘油4样品的老化程度进行分析判断，并将数据反馈给端子箱11和后台监测设备。
所述气体采集装置7的底部端面固定安装有加热器8；工作时，通过气体采集装置7上安装的加热器8对天然酯绝缘油4样品进行加热，溶解于天然酯绝缘油4中的糠醛类化合物受热蒸发、汽化后在气体采集装置7内部的天然酯绝缘油4面上形成了气相层，便于导气联管9的抽送。
所述端子箱11的底部固接有报警信号线12、监测信号线13和传输信号线14，所述报警信号线12和监测信号线13的另一端均外接后台监测设备，所述传输信号线14的另一端与气体分析装置10固接；工作时，通过报警信号线12、监测信号线13和传输信号线14便于将气体分析装置10得出的数据及时的反馈给端子箱11和后台监测设备。
所述端子箱11的底部端面固接有多个固定环一15，所述固定环一15的底部开设有圆形槽16，所述圆形槽16的两侧内壁均设有卡槽19，所述传输信号线14上套接有固定环二20，所述固定环上滑动连接有支杆21，所述支杆21的顶端延伸至圆形槽16中与弹性限位组件贴合，所述支杆21的两侧均通过弹性旋转组件与卡块25连接，所述卡块25与卡槽19相贴合；工作时，在连接传输信号线14时，工作人员通过按压卡块25使得卡块25与固定环一15上的圆形槽16相适应，通过向上滑动支杆21，使得支杆21与卡块25一起滑入圆形槽16之中与弹性限位组件贴合，通过将支杆21旋转九十度，使得支杆21在弹性限位组件的作用下向下滑动，通过弹性旋转组件使得支杆21上的卡块25弹开与圆形槽16内壁上的卡槽19相贴合，完成插接固定，从而有效地避免了传输信号线14的脱落。
所述弹性限位组件包括弹簧17和T型件18，所述圆形槽16的内壁顶端设有限位槽，所述限位槽的内壁顶端固接有弹簧17，所述弹簧17的底端固接有T型件18，所述T型件18的底端贯穿限位槽与支杆21的顶端贴合；工作时；当支杆21滑入圆形槽16内时，通过支杆21顶端挤压T型件18，使得T型件18压缩弹簧17，在支杆21旋转九十度后，通过弹簧17的弹性势能带动支杆21向下滑动，便于支杆21上的卡块25滑入卡槽19中。
所述弹性旋转组件包括转动销23和扭簧24，所述支杆21的两侧均固接有安装件22，所述安装件22上转动连接有转动销23，所述转动销23与卡块25套接，所述转动销23上套接有扭簧24；工作时；通过安装件22上设有的转动销23便于卡块25旋转，通过转动销23上套有的扭簧24具有的弹性势能，便于卡块25与卡槽19相贴合，进而便于支杆21固定在圆形槽16之中，从而实现了对传输信号线14的有效固定，避免传输信号线14的意外脱落。
实施例2：
如图9所示，本发明所述的一种用于天然酯绝缘油4变压器中绝缘油老化的检测系统，所述卡槽19的内壁镶嵌有磁块一26，所述卡块25背离支杆21的一侧镶嵌有磁块二27，所述磁块一26与磁块二27相贴合；工作时，通过磁块一26与磁块二27之间的磁吸作用加强了卡块25与卡槽19的固定效果，进一步避免了传输信号的脱落。
工作原理：通过打开取样阀门6并导通一段时间对油箱1内的天然酯绝缘油4进行取样，气体采集装置7通过加热器8对一定量的天然酯绝缘油4样件进行加热，溶解于天然酯绝缘油4中的糠醛类化合物受热蒸发、汽化后在气体采集装置7内部的天然酯绝缘油4面上形成了气相层，通过导气联管9将气体采集装置7中的气体导入气体分析装置10，该气体分析装置10可以在变压器运行状态下进行定量的在线气体成分及含量分析，通过预先设定糠醛化合物与天然酯绝缘油4闪点、粘度等老化特征量的关联关系，可以从气体分析装置10中得到的数据对天然酯绝缘油4老化状况进行诊断分析，通过气体分析的结果折算出糠醛化合物的含量，在达到限定阈值的情况下可以判定天然酯绝缘油4已经老化，并可以将数据传送给后台监测设备，当判定天然酯绝缘油4发生热老化的情况下，在日常巡检中，需检测该台变压器是否发生明显异常状况，并通过取样开展离线分析，对天然酯绝缘油4的状态进行进一步地详细分析，根据天然酯绝缘油4的老化程度，需要判断是否立即停止设备运行或者可以等到变压器定期检修时，更换一部分的或者全部的天然酯绝缘油4，为了兼顾定量检测的精度与分析的效率，在一次气体分析过程中所需的天然酯绝缘油4用量约为50ml，在连接传输信号线14时，工作人员通过按压卡块25使得卡块25与固定环一15上的圆形槽16相适应，通过向上滑动支杆21，使得支杆21与卡块25一起滑入圆形槽16之中并挤压T型件18，进而使得T型件18挤压弹簧17，通过将支杆21旋转九十度，使得支杆21在弹簧17的弹力作用下向下滑动直至卡块25与卡槽19相对应，通过转动销23上扭簧24的具有的弹性势能使得卡块25弹开与圆形槽16内壁上的卡槽19相贴合，完成插接固定，从而有效地避免了传输信号线14的脱落。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种用于天然酯绝缘油变压器中绝缘油老化的检测系统，其特征在于，包括取样模块、分析模块、报警模块和油箱(1)；其中：
取样模块：工作人员打开取样阀门(6)，使得油箱(1)中的天然酯绝缘油(4)通过导管(5)进入气体采集装置(7)完成取样；
分析模块：气体采集装置(7)中的样品通过导气联管(9)进入气体分析装置(10)，通过气体分析装置(10)对样品进行分析，并将数据传输给端子箱(11)；
报警模块：端子箱(11)接受到气体分析装置(10)传输的数据信号后再将数据传送给后台监测设备，通过后台监测设备对天然酯绝缘油(4)的老化程度进行数据整合；
所述取样模块包括加热单元，所述加热单元通过加热器(8)对气体采集装置(7)内的天然酯绝缘油(4)样品进行加热，并将加热温度设置在100～130℃之间；
所述端子箱(11)的底部固接有报警信号线(12)、监测信号线(13)和传输信号线(14)，所述报警信号线(12)和监测信号线(13)的另一端均外接后台监测设备，所述传输信号线(14)的另一端与气体分析装置(10)固接；
所述端子箱(11)的底部端面固接有多个固定环一(15)，所述固定环一(15)的底部开设有圆形槽(16)，所述圆形槽(16)的两侧内壁均设有卡槽(19)，所述传输信号线(14)上套接有固定环二(20)，所述固定环上滑动连接有支杆(21)，所述支杆(21)的顶端延伸至圆形槽(16)中与弹性限位组件贴合，所述支杆(21)的两侧均通过弹性旋转组件与卡块(25)连接，所述卡块(25)与卡槽(19)相贴合；
所述弹性限位组件包括弹簧(17)和T型件(18)，所述圆形槽(16)的内壁顶端设有限位槽，所述限位槽的内壁顶端固接有弹簧(17)，所述弹簧(17)的底端固接有T型件(18)，所述T型件(18)的底端贯穿限位槽与支杆(21)的顶端贴合；
所述弹性旋转组件包括转动销(23)和扭簧(24)，所述支杆(21)的两侧均固接有安装件(22)，所述安装件(22)上转动连接有转动销(23)，所述转动销(23)与卡块(25)套接，所述转动销(23)上套接有扭簧(24)。
2.根据权利要求1所述的一种用于天然酯绝缘油变压器中绝缘油老化的检测系统，其特征在于，所述油箱(1)内安装有铁芯(2)和绕组(3)，所述油箱(1)的内腔填充有天然酯绝缘油(4)，所述油箱(1)的一侧底部固定连接有导管(5)，所述导管(5)的另一端与气体采集装置(7)固接，所述导管(5)上固定安装有取样阀门(6)，所述气体采集装置(7)的另一侧固接有导气联管(9)，所述导气联管(9)的另一端与气体分析装置(10)固定连接，所述气体分析装置(10)的上方设有端子箱(11)，所述端子箱(11)与油箱(1)的外壁固接。
3.根据权利要求2所述的一种用于天然酯绝缘油变压器中绝缘油老化的检测系统，其特征在于，所述气体采集装置(7)的底部端面固定安装有加热器(8)。
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