CN202189049U - 一种变压器绝缘油在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变压器绝缘油在线检测装置，包括一可独立浸入变压器绝缘油中的气体滤出装置、一在线处理控制器和连接在气体滤出装置与在线处理控制器之间的导气管；所述在线处理控制器包括多个用来分别采集各组分气体含量的气体传感器、一可编程中央处理器、一LED显示模块、一控制按键模块和一电源模块。本实用新型能够在高压变压器不停机的状态下，可在线测出变压器油中的各组分气体的含量，并通过对这些组分气体的实时含量数据及历史数据的分析，从而判断出变压器的运行故障程度情况，为高压变压站运行维护人员提供变压器故障预判数据，可提前了解变压器可能出现的状况，为高压变压器或互感器的检修提供依据，避免变压器重大故障的发生。

Description

一种变压器绝缘油在线检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种高压变压器绝缘油的检测装置，特别是涉及一种变压器绝缘油在线检测装置。

背景技术

通过对高压变压器绝缘油中溶解气体(H2\CO\CO2\CH4\C2H2\C2H4\C2H6)含量的检测，可以判断变压器的故障程度。目前变电站高压变压器或互感器传统的定期检查方式是在断电停机的情况下，抽取小部分绝缘油，将油带到实验室利用色谱分析仪进行油中气体的含量分析，进而分析变压器的运行情况；该传统方式的弊端是检查周期长，抽出油的传递过程由于震动等因素使油中气体组分失真，并需要变压器停机检修，测出的数据无法实时体现变压器的工作状态，这也是传统高压变压器检修正常实施的情况下变压设备仍出现爆炸等问题的重要原因。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种变压器绝缘油在线检测装置，能够在变压器不停机的状态下，实时测出变压器油中的各组分气体的含量，并通过对这些组分气体的实时含量数据及历史数据的分析，从而判断出变压器的运行故障程度情况，为高压变压站运行维护人员提供变压器故障预判数据，可提前了解变压器可能出现的状况，为高压变压器或互感器的检修提供依据，避免变压器重大故障的发生。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变压器绝缘油在线检测装置，包括一可独立浸入变压器绝缘油中的气体滤出装置、一在线处理控制器和连接在气体滤出装置与在线处理控制器之间的导气管；所述在线处理控制器包括多个用来分别采集各组分气体含量的气体传感器、一可编程中央处理器、一LED显示模块、一控制按键模块和一电源模块；多个气体传感器的前端分别与导气管相连通以获取绝缘油中滤出的气体，各个气体传感器分别感应出对应的组分气体的含量并将对应组分气体含量转化为对应的电信号；多个气体传感器的后端分别与可编程中央处理器相连接，各个气体传感器将对应的组分气体的含量的电信号输给可编程中央处理器，由可编程中央处理器计算出各组分气体含量的数据值；可编程中央处理器的输出接至LED显示模块的输入，可编程中央处理器向LED显示模块输出显示信号；控制按键模块的输出接至可编程中央处理器，控制按键模块向可编程中央处理器输出触发信号；电源模块与可编程中央处理器相连接，以向可编程中央处理器、气体传感器、LED显示模块提供电源信号。

进一步的，还包括一计算机处理系统，所述在线处理控制器与计算机处理系统之间通过有线方式或无线方式相连接以实现双方的数据通信。

所述在线处理控制器还包括有线和/或无线接口模块，所述可编程中央处理器通过有线或无线接口模块与计算机处理系统相连接，可编程中央处理器向计算机处理系统输出各组分气体含量的数据值，计算机处理系统向可编程中央处理器输出控制信号。

进一步的，还包括远程网络和远程服务器，所述计算机处理系统通过远程网络与远程服务器相连接以实现双方的数据通信，计算机处理系统将获取的各组分气体含量的数据值发送给远程服务器，远程服务器通过计算机处理系统向所述可编程中央处理器输出控制信号。

所述在线处理控制器还包括多个用来显示各种预置状态的指示灯，所述可编程中央处理器的输出分别与多个指示灯相连接。

所述在线处理控制器还包括温度传感器，温度传感器的输出接至可编程中央处理器。

所述在线处理控制器还包括湿度传感器，湿度传感器的输出接至可编程中央处理器。

所述的气体滤出装置、在线处理控制器和导气管分别为多个，各个气体滤出装置分别通过对应的导气管与对应的在线处理控制器相连接，各个在线处理控制器分别通过有线方式或无线方式与所述计算机处理系统相连接。

本实用新型的一种变压器绝缘油在线检测装置，气体滤出装置为独立浸入油中单元，气体滤出装置为亲气疏油材料制成的一种纳米级微孔密布的中空膜做成的滤气装置，该滤气装置可以将油中的气体过滤出来。在线处理控制器的各部件可以集中安装于一个封闭的金属盒中，气体滤出装置通过导气管与金属盒相连，金属盒还具有与电脑通信的接口、电源接口、开关等。

气体传感器为能够用来探测H2/CO/CO2/CH4/C2H2/C2H4/C2H6(氢气/一氧化碳/二氧化碳/甲烷/乙烯/乙炔/乙烷)在总气体中含量的感应器，这些感应器能够将含量信息转换成电信号传输到在线处理控制器的可编程中央处理器中。气体传感器可以选用接触燃烧式气体传感器、电化学气敏传感器、半导体气敏传感器和光谱分析等。

在线处理控制器的可编程中央处理器根据各个气体传感器提供的电信号，计算出各组分气体含量的数据值，数据值可以通过LED显示模块直接显示，也可以通过电脑联网的方式传输到计算机处理系统即电脑中。

计算机处理系统即电脑接收在线处理控制器发出的数据，可以对各组分气体含量进行存储及故障分析，也可以通过远程传输的方式将数据内容传输到远程服务器(中心服务器)进行分析、存储，为变压器运行状态提供专家决策数据。在线处理控制器与电脑联网通信方式可以是RS232或RS485或RJ45网线或CAN总线或无线方式，电脑可以通过手机通讯模块或internet网络方式与中心服务器进行通信。

工作时，接通电源上电开机；在线处理控制器等待变电站中心电脑(即计算机处理系统)或在线处理控制器按键的指令；当在线处理控制器的可编程中央处理器接到电脑(即计算机处理系统)发出的气体检测或在线处理控制器的按键的数据查询时，在线处理控制器的可编程中央处理器依次向7个气体传感器(分别用来探测氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔和乙烷在总气体中含量)发出气体检测指令，并等待气体传感器的反馈数据；当线处理控制器的可编程中央处理器接收到传感器的数据时，可以在数据显示板(LED显示模块)上显示，也可以将数据传送到变电站中心电脑中；在线处理控制器完成一次数据探测的工作，并继续进入等待控制指令的状态。

通常，一个高压变电站具有多台高压变压器和多台互感器，需要对他们同时在线监测，可以为每台高压变压器及互感器安装一组由气体滤出装置、在线处理控制器和导气管构成的检测装置，并且在在线处理控制器上设置不同编码，能够确保一台电脑(即计算机处理系统)同时监测多个变压器和互感器的工作情况。

本实用新型的有益效果是，由于采用了气体滤出装置、在线处理控制器、导气管以及计算机处理系统来构成变压器绝缘油在线检测装置；且在线处理控制器与计算机处理系统之间通过有线方式或无线方式相连接以实现双方的数据通信，在线处理控制器包括多个用来分别采集各组分气体含量的气体传感器、一可编程中央处理器、一LED显示模块、一控制按键模块和一电源模块；多个气体传感器的前端分别与导气管相连通以获取绝缘油中滤出的气体，各个气体传感器分别感应出对应的组分气体的含量并将对应组分气体含量转化为对应的电信号；多个气体传感器的后端分别与可编程中央处理器相连接，各个气体传感器将对应的组分气体的含量的电信号输给可编程中央处理器，由可编程中央处理器计算出各组分气体含量的数据值；可编程中央处理器的输出接至LED显示模块的输入，可编程中央处理器向LED显示模块输出显示信号；控制按键模块的输出接至可编程中央处理器，控制按键模块向可编程中央处理器输出触发信号。通过本变压器绝缘油在线检测装置，能够在变压器不停机的状态下，实时测出变压器油中的各组分气体的含量，并通过对这些组分气体的实时含量数据及历史数据的分析，从而判断出变压器的运行故障程度情况，提高变压器潜在故障的反应维修时间，同时通过数据的电脑及中心服务器存储，可以比照历史数据判断变压器油中的变化趋势，提高了变压器故障判断的准确性，可降低电力系统高压变压器维护班组的工作量。由于可以不停机的进行变压器故障检查，及避免重大事故的发生，该方法具有很高的经济效益及社会效益。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种变压器绝缘油在线检测装置不局限于实施例。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型的在线处理控制器的原理框图；

图3是本实用新型用于多台变压器的原理框图。

具体实施方式

实施例，参见图1、图2所示，本实用新型的一种变压器绝缘油在线检测装置，包括一可独立浸入变压器绝缘油中的气体滤出装置1、一在线处理控制器2和连接在气体滤出装置与在线处理控制器之间的导气管3；所述在线处理控制器2包括七个用来分别采集各组分气体含量的气体传感器21、一可编程中央处理器22、一LED显示模块23、一控制按键模块24和一电源模块25；多个气体传感器21的前端分别与导气管3相连通以获取绝缘油中滤出的气体，各个气体传感器21分别感应出对应的组分气体的含量并将对应组分气体含量转化为对应的电信号；多个气体传感器21的后端分别与可编程中央处理器22相连接，各个气体传感器21将对应的组分气体的含量的电信号输给可编程中央处理器22，由可编程中央处理器22计算出各组分气体含量的数据值；可编程中央处理器22的输出接至LED显示模块23的输入，可编程中央处理器22向LED显示模块23输出显示信号；控制按键模块24的输出接至可编程中央处理器22，控制按键模块24向可编程中央处理器22输出触发信号；电源模块25与可编程中央处理器22相连接，以向可编程中央处理器22提供电源信号。其中，七个气体传感器21即气体传感器一、气体传感器二、气体传感器三、气体传感器四、气体传感器五、气体传感器六和气体传感器七，是分别用来采集七种气体(氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔、乙烷)含量。

进一步的，还包括一计算机处理系统4，所述在线处理控制器2与计算机处理系统4之间通过有线方式或无线方式相连接以实现双方的数据通信。

所述在线处理控制器2还包括有线接口模块261和无线接口模块262，所述可编程中央处理器22通过有线接口模块261与计算机处理系统4相连接，可编程中央处理器22向计算机处理系统4输出各组分气体含量的数据值，计算机处理系统4向可编程中央处理器22输出控制信号。无线接口模块262可以用来连接计算机处理系统4，也可以用来连接远程服务器5。

进一步的，还包括远程网络和远程服务器5，所述计算机处理系统4通过远程网络(比如通过互联网)与远程服务器5相连接以实现双方的数据通信，计算机处理系统4将获取的各组分气体含量的数据值发送给远程服务器5，远程服务器5通过计算机处理系统4向所述可编程中央处理器22输出控制信号。

所述在线处理控制器2还包括多个用来显示各种预置状态的指示灯27，所述可编程中央处理器22的输出分别与多个指示灯27相连接。

所述在线处理控制器2还包括温度传感器28，温度传感器28的输出接至可编程中央处理器22。

所述在线处理控制器2还包括湿度传感器29，湿度传感器29的输出接至可编程中央处理器22。

为了实现一台电脑(即计算机处理系统)同时监控多个变压器和互感器的工作情况，所述的气体滤出装置1、在线处理控制器2和导气管3分别为多个，各个气体滤出装置1分别通过对应的导气管3与对应的在线处理控制器2相连接，各个在线处理控制器2分别通过有线方式或无线方式与所述计算机处理系统4(一台电脑)相连接。

本实用新型的一种变压器绝缘油在线检测装置，气体滤出装置1为独立浸入油中单元，气体滤出装置1为亲气疏油材料制成的一种纳米级微孔密布的中空膜做成的滤气装置，比如，可以采用福州福龙膜科技公司开发的膜探针产品或类似的亲气疏油滤出装置，该滤气装置可以将油中的气体过滤出来。在线处理控制器2的各部件可以集中安装于一个封闭的金属盒中，气体滤出装置1通过导气管3与金属盒相连，金属盒还具有与电脑通信的接口、电源接口、开关等。

气体传感器21为能够用来探测H2/CO/CO2/CH4/C2H2/C2H4/C2H6(氢气/一氧化碳/二氧化碳/甲烷/乙烯/乙炔/乙烷)在总气体中含量的感应器，这些感应器能够将含量信息转换成电信号传输到在线处理控制器的可编程中央处理器22中。气体传感器可以选用接触燃烧式气体传感器、电化学气敏传感器、半导体气敏传感器和光谱分析等。本实例采用红外光谱分析传感器来检测CH4/C2H2/C2H4/CO/CO2的含量，用电化学气敏传感器来检测H2/C2H6的含量，红外光谱分析传感器具有寿命长、精度高、抗温度性好的特点，大量被用于特种的运用中。

在线处理控制器2的可编程中央处理器22根据各个气体传感器21提供的电信号，计算出各组分气体含量的数据值，数据值可以通过LED显示模块23直接显示，也可以通过电脑联网的方式传输到计算机处理系统4即电脑中。

计算机处理系统4即电脑接收在线处理控制器2发出的数据，可以对各组分气体含量进行存储及故障分析，也可以通过远程传输的方式将数据内容传输到远程服务器5(中心服务器)进行分析、存储，为变压器运行状态提供专家决策数据。在线处理控制器2与电脑4联网通信方式可以是RS232或RS485或RJ45网线或CAN总线或无线方式，电脑4可以通过手机通讯模块或internet网络方式与中心服务器5进行通信。

工作时，接通电源上电开机；在线处理控制器2等待变电站中心电脑(即计算机处理系统)或在线处理控制器按键的指令；当在线处理控制器的可编程中央处理器22接到电脑(即计算机处理系统)发出的气体检测或在线处理控制器的按键的数据查询时，在线处理控制器的可编程中央处理器22依次向7个气体传感器21(分别用来探测氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔和乙烷在总气体中含量)发出气体检测指令，并等待气体传感器的反馈数据；当线处理控制器的可编程中央处理器22接收到传感器21的数据时，可以在数据显示板23(LED显示模块)上显示，也可以将数据传送到变电站中心电脑4中；在线处理控制器2完成一次数据探测的工作，并继续进入等待控制指令的状态。

如图3所示，通常，一个高压变电站具有多台高压变压器和多台互感器，需要同时在线监控，可以为每台高压变压器及互感器安装一组由气体滤出装置1、在线处理控制器2和导气管3构成的检测装置，并且在在线处理控制器2上设置身份标识功能，能够确保一台电脑4(即计算机处理系统)同时监控多个变压器和互感器的工作情况。

上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种变压器绝缘油在线检测装置，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种变压器绝缘油在线检测装置，其特征在于：包括一可独立浸入变压器绝缘油中的气体滤出装置、一在线处理控制器和连接在气体滤出装置与在线处理控制器之间的导气管；所述在线处理控制器包括多个用来分别采集各组分气体含量的气体传感器、一可编程中央处理器、一LED显示模块、一控制按键模块和一电源模块；多个气体传感器的前端分别与导气管相连通以获取绝缘油中滤出的气体，各个气体传感器分别感应出对应的组分气体的含量并将对应组分气体含量转化为对应的电信号；多个气体传感器的后端分别与可编程中央处理器相连接，各个气体传感器将对应的组分气体的含量的电信号输给可编程中央处理器，由可编程中央处理器计算出各组分气体含量的数据值；可编程中央处理器的输出接至LED显示模块的输入，可编程中央处理器向LED显示模块输出显示信号；控制按键模块的输出接至可编程中央处理器，控制按键模块向可编程中央处理器输出触发信号；电源模块与可编程中央处理器相连接，以向可编程中央处理器、气体传感器、LED显示模块提供电源信号。

2.根据权利要求1所述的变压器绝缘油在线检测装置，其特征在于：进一步的，还包括一计算机处理系统，所述在线处理控制器与计算机处理系统之间通过有线方式或无线方式相连接以实现双方的数据通信。

3.根据权利要求2所述的变压器绝缘油在线检测装置，其特征在于：所述在线处理控制器还包括有线和/或无线接口模块，所述可编程中央处理器通过有线或无线接口模块与计算机处理系统相连接，可编程中央处理器向计算机处理系统输出各组分气体含量的数据值，计算机处理系统向可编程中央处理器输出控制信号。

4.根据权利要求3所述的变压器绝缘油在线检测装置，其特征在于：进一步的，还包括远程网络和远程服务器，所述计算机处理系统通过远程网络与远程服务器相连接以实现双方的数据通信，计算机处理系统将获取的各组分气体含量的数据值发送给远程服务器，远程服务器通过计算机处理系统向所述可编程中央处理器输出控制信号。

5.根据权利要求1所述的变压器绝缘油在线检测装置，其特征在于：所述在线处理控制器还包括多个用来显示各种预置状态的指示灯，所述可编程中央处理器的输出分别与多个指示灯相连接。

6.根据权利要求1所述的变压器绝缘油在线检测装置，其特征在于：所述在线处理控制器还包括温度传感器，温度传感器的输出接至可编程中央处理器。

7.根据权利要求1所述的变压器绝缘油在线检测装置，其特征在于：所述在线处理控制器还包括湿度传感器，湿度传感器的输出接至可编程中央处理器。

8.根据权利要求2所述的变压器绝缘油在线检测装置，其特征在于：所述的气体滤出装置、在线处理控制器和导气管分别为多个时，各个气体滤出装置分别通过对应的导气管与对应的在线处理控制器相连接，各个在线处理控制器分别通过有线方式或无线方式与所述计算机处理系统相连接。

Images