CN202916394U - 一种高精度变压器油气在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高精度变压器油气在线监测装置，其特征在于它包括监测主机（1）、载气控制装置（2）、载气瓶（3）的出气口，载气控制装置（2）与监测主机（1）相连，监测主机（1）下设有风扇（5）、电源开关（8）、继电器输出口（1-14），监测主机（1）内设有微机分析处理单元（1-2）、色谱处理箱（1-5），微机分析处理单元（1-2）分别连接载气压力信号输入口（1-1）、各个组分气体检测器（1-3）及输入输出接口电路板（1-4），色谱处理箱（1-5）的脱气装置（1-5-1）分别与各个组分气体检测器（1-3）、变压器进油口（1-6）、变压器出油口（1-7）连接，本实用新型测量精确、低成本、安全可靠。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种高精度变压器油气在线监测装置，属于变电站应用设备技术领域。
背景技术：
目前，变电站的变压器在运行中，绝缘的完好性是非常关键的，湿度过大和变压器过热是导致变压器绝缘劣化不可挽回的两个原因。且变压器在发生故障前，在电、热效应的作用下，其内部会析出多种气体，因此，开发一种可以精确并连续监测氢气、一氧化碳、甲烷、乙炔、乙烯、乙烷、二氧化碳、氧气、氮气等气体，在早期阶段发现变压器潜在的缺陷，从而减少非计划停运和事故危险的监测装置尤为必要。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种测量精确、低成本、安全可靠的高精度变压器油气在线监测装置。
本实用新型的目的可以通过如下措施来达到：一种高精度变压器油气在线监测装置，其特征在于它包括监测主机，监测主机连接载气控制装置，载气控制装置的进气口连接载气瓶的出气口，载气控制装置的载气压力信号出口通过信号电缆与监测主机的载气压力信号输入口相连，载气控制装置的载气出口通过高气压管路与监测主机的载气入口相连，监测主机下设有风扇、电源开关、继电器输出口，监测主机内设有微机分析处理单元、色谱处理箱，微机分析处理单元分别连接载气压力信号输入口、各个组分气体检测器及输入输出接口电路板，色谱处理箱的脱气装置分别与各个组分气体检测器、变压器进油口、变压器出油口连接，输入输出接口板连接电源开关。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的监测主机下设有放油口。
为了进一步实现本实用新型的目的，所述的输入输出接口电路板包括继电器、模拟输入单元，继电器连接继电器输出装置，模拟输入单元分别连接RS-232和RS-485处理单元、模拟信号输入通道， RS-232和RS-485处理单元分别连接RS-232通讯接口、RS-485通讯接口、电源转换电路，电源转换电路分别连接通讯单元、电源电路、模拟输出处理单元，模拟输出处理单元连接模拟信号输出通道，电源电路连接电源开关。
本实用新型同已有技术相比可产生如下积极效果：本实用新型是一种高精度的智能电子设备，用于监测变压器缺陷和绝缘状态，当变压器发生高能量电弧放电或火花放电或气体局部放电时，产生的主要故障气体为氢气和乙炔等，本实用新型可对变压器绝缘油中溶解氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙炔、乙烯等9种组分进行精确测量，提供了关于多组分溶解气体（5种和9种）、湿度测量的最新创新技术。其提供了精确、低成本和必要的监测以保持快速响应，它主要检测当纤维劣化发生的早期变压器缺陷。其通过误差自动动态校准，使测试结果从始至终保持可靠的测量精度，并可达工业领域最低的检测极限。
附图说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的仰视图；
图3为本实用新型的电原理框图；
图4为本发明的输入输出接口板的电原理框图。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细说明：
实施例：一种高精度变压器油气在线监测装置（参见图1、图2、图3、图4），它包括监测主机1，监测主机1连接载气控制装置2，载气控制装置2的进气口连接载气瓶3（氦气瓶）的出气口，载气控制装置2的载气压力信号出口通过信号电缆4与监测主机1的载气压力信号输入口1-1相连，载气控制装置2的载气出口通过高气压管路5与监测主机1的载气入口1-13相连，监测主机1的下端设有风扇5、电源开关8、继电器输出口1-14、放油口9，监测主机1内设有微机分析处理单元1-2、色谱处理箱1-5，微机分析处理单元1-2分别连接载气压力信号输入口1-1、各个组分气体检测器1-3及输入输出接口板1-4，色谱处理箱1-5的脱气装置1-5-1分别与各个组分气体检测器1-3、变压器进油口1-6、变压器出油口1-7相连，输入输出接口电路板1-4包括继电器1-4-1、模拟输入单元1-4-4，继电器1-4-1连接继电器输出装置1-4-2，模拟输入单元1-4-4分别连接RS-232和RS-485处理单元1-4-7、模拟信号输入通道1-4-3， RS-232和RS-485处理单元1-4-7分别连接RS-232通讯接口1-4-5、RS-485通讯接口1-4-6、电源转换电路1-4-9，电源转换电路1-4-9分别连接通讯单元1-4-8、电源电路1-4-12、模拟输出处理单元1-4-11，模拟输出处理单元1-4-11连接模拟信号输出通道1-4-10。电源电路1-4-12连接电源开关8。
使用时，继电器1-4-1、模拟信号输入通道1-4-3、模拟输出处理单元1-4-11与微机分析处理单元1-2相连，继电器输出装置1-4-2 、模拟信号输出通道1-4-10与变电站控制室内的控制室监控装置10相连，RS-232通讯接口1-4-5、RS-485通讯接口1-4-6、通讯单元1-4-8的USB接口及以太网端口与变电站控制室内的计算机6相连。变压器进油口1-6、变压器出油口1-7与待测变压器7连接。载气瓶3提供设备测试用的载气（将故障气体运载到检测器进行测试的作用）。载气控制装置2控制调节载气的压力和流量。监测主机1完成待测变压器输入的绝缘油的故障气体脱气，将气体送到各个组分气体检测器1-3检测，检测器输出的模拟量信号通过模拟/数字转换后送入主机内微机分析处理单元1-2进行处理，通过通讯接口连接到计算机，计算机通过分析软件查看、分析测试结果，主机内有继电器输出装置1-4-2，当故障气体达到报警值时输出继电器报警信号（常开或者常闭），系统内部的继电器输出装置1-4-2的继电器输出口1-14输出的电缆连接到位于变电站中控室的报警系统的输入口中，完成故障报警功能。当用户需要对电压器油进行油样采集时，可通过放油口9进行油样采集。
继电器1由10个NO/NC继电器构成，可以按规则设置或组成失败-安全逻辑与测量报警、趋势报警或自检错误报警相关联；
信号输入通道3由4个独立的4-20mA模拟信号输入通道构成，用于模拟信号的输入，类型为电流，大小在4-20mA之间，此信号来源于油气在线监测装置的微机分析处理单元，用于流量监测，报警控制等功能。模拟输入处理单元4接收上述4-20mA的模拟输入信号，进行处理后将信号送入RS232和RS485处理单元。
模拟信号输出通道10由10个独立的4-20mA模拟信号输出通道构成，用于模拟信号的输出，类型为电流，大小在4-20mA之间，此信号通过模拟输出处理单元获得，并被送入控制室的监控系统，完成故障报警等功能。用于氢气、一氧化碳等9种故障气体组分及湿度的测量数据传送。
工作原理：
系统的工作原理如下：
待测变压器油通过变压器进油口1-6进入监测主机1内的色谱处理箱1-5的脱气装置1-5-1脱气，脱气后气体送到气体检测器1-3检测，该气体检测器1-3可以检测5-9种气体，检测器输出气体的浓度信号，通过通讯口传输到计算机6显示，并接受操作者的记录和分析、处理。
系统之所以可以完成各个组分的检测任务，是因为不同气体组份在同一次测试中被分离出来的时间不同，这些组份会先后到达检测器，因此监测器可以有效的分辨是何种气体被分离出来，也可以精确地检测到这些气体的浓度。
Claims (3)
1.一种高精度变压器油气在线监测装置，其特征在于它包括监测主机（1），监测主机（1）连接载气控制装置（2），载气控制装置（2）的进气口连接载气瓶（3）的出气口，载气控制装置（2）的载气压力信号出口通过信号电缆（4）与监测主机（1）的载气压力信号输入口（1-1）相连，载气控制装置（2）的载气出口通过高气压管路（5）与监测主机（1）的载气入口（1-13）相连，监测主机（1）下设有风扇（5）、电源开关（8）、继电器输出口（1-14），监测主机（1）内设有微机分析处理单元（1-2）、色谱处理箱（1-5），微机分析处理单元（1-2）分别连接载气压力信号输入口（1-1）、各个组分气体检测器（1-3）及输入输出接口电路板（1-4），色谱处理箱（1-5）的脱气装置（1-5-1）分别与各个组分气体检测器（1-3）、变压器进油口（1-6）、变压器出油口（1-7）连接，输入输出接口板（1-4）连接电源开关（8）。
2.根据权利要求1所述的一种高精度变压器油气在线监测装置，其特征在于所述的监测主机（1）下设有放油口（9）。
3.根据权利要求1所述的一种高精度变压器油气在线监测装置，其特征在于所述的输入输出接口电路板（1-4）包括继电器（1-4-1）、模拟输入单元（1-4-4），继电器（1-4-1）连接继电器输出装置（1-4-2），模拟输入单元（1-4-4）分别连接RS-232和RS-485处理单元（1-4-7）、模拟信号输入通道（1-4-3）， RS-232和RS-485处理单元（1-4-7）分别连接RS-232通讯接口（1-4-5）、RS-485通讯接口（1-4-6）、电源转换电路（1-4-9），电源转换电路（1-4-9）分别连接通讯单元（1-4-8）、电源电路（1-4-12）、模拟输出处理单元（1-4-11），模拟输出处理单元（1-4-11）连接模拟信号输出通道（1-4-10），电源电路（1-4-12）连接电源开关（8）。
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