CN207336353U - 一种变压器油中溶解气体在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变压器油中溶解气体在线监测装置，涉及电力设备监测技术领域。所述变压器油中溶解气体在线监测装置，包括进油阀、回油阀、油温调控单元、油循环机构、油气分离单元、气体检测单元、主控制器、通讯单元、误差补偿单元以及输入及显示单元；通过输入及显示单元输入定期检测的油中溶解气体离线检测数据，该离线检测数据通过主控制器处理后输入到误差补偿单元，误差补偿单元根据离线检测数据对油中溶解气体的在线检测数据进行补偿，能够对本实用新型变压器油中溶解气体在线监测装置进行现场快速校验，大幅提升了在线监测数据的准确性，避免因在线监测装置长期运行累积误差造成误报警的问题。

Description

一种变压器油中溶解气体在线监测装置

技术领域

本实用新型属于电力设备监测技术领域，尤其涉及一种变压器油中溶解气体在线监测装置。

背景技术

随着电力行业的快速发展，电力设备的监测技术也日新月异，检测油中溶解气体的含量是判断设备故障较为有效的方式。检测电力设备油中溶解气体的方式分为离线检测及在线监测。目前电网公司220kV及以上变压器及电抗已部署了油中溶解气体在线监测装置，在线监测技术的应用有助于设备状态的准确评价，然而，目前使用的油中溶解气体在线监测装置存在以下问题：

1、油中溶解气体监测装置长期运行且缺乏现场标定，在线监测的数据与实际数据有较大的误差，不能正确反应油中溶解气体的真实情况，导致误报警，大大损害了在线监测的可靠性。

2、在线监测数据发出报警后往往采取现场取油样离线检测核查报警的准确性，需以离线检测数据为准。

3、现场校准在线油中溶解气体监测装置工作量大，耗时长，效率低，且监测装置标定数值更正困难，不直观。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种变压器油中溶解气体在线监测装置。

本实用新型是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种变压器油中溶解气体在线监测装置，包括进油阀、回油阀、油温调控单元、油循环机构、油气分离单元、气体检测单元、主控制器、通讯单元、误差补偿单元以及输入及显示单元；所述进油阀和回油阀分别与变压器本体的出油口和回油口相连接；所述油循环机构通过管路分别与所述进油阀和回油阀连接；所述主控制器分别与油温调控单元、油循环机构、油气分离单元、气体检测单元、通讯单元、误差补偿单元以及输入及显示单元相连接；

所述油循环机构与所述油气分离单元连接，控制被监测的变压器绝缘油的循环流动以及绝缘油的流速，并将变压器中的绝缘油送至油气分离单元；

所述油气分离单元与所述气体检测单元连接，油气分离单元将油循环机构送来的绝缘油中溶解的气体分离出来，并将分离出来的气体送至气体检测单元进行气体组分含量的检测；

所述气体检测单元与所述误差补偿单元连接；所述误差补偿单元根据变压器油中溶解气体的离线检测数据对在线检测的气体组分含量数据进行误差补偿，再将误差补偿后的在线气体组分含量检测数据送至主控制器进行数据处理，并通过输入及显示单元进行检测结果显示；

所述油温调控单元与所述油循环机构连接，用于调控变压器绝缘油的油温；

所述输入及显示单元，用于设定变压器油中溶解气体的离线检测数据以及显示在线检测数据，通过输入及显示单元输入的离线监测检测数据通过主控制器处理后输入到误差补偿单元，以便误差补偿单元对在线检测的气体组分含量数据进行误差补偿；

所述通讯单元与监控中心相连接，使主控制器与监控中心通过通讯单元进行数据交换，使监控中心的值班人员实时了解变压器设备的故障情况。

进一步的，所述变压器油中溶解气体在线监测装置还包括报警单元，所述报警单元与所述主控制器相连接，用于在变压器设备发生故障时发出报警声，以便维修人员迅速处理。

进一步的，所述报警单元采用YS-05B声光报警器，音调和音量均可调节IP56防护等级，抗电磁干扰强，爆闪发光模式，光警示效果更明显。

进一步的，所述油循环机构包括电磁泵、管路、第一油流速控制组件和第二油流速控制组件；所述第一油流速控制组件和第二油流速控制组件分别与所述主控制器连接，且设置在所述油循环机构内的管路上；所述管路与管路之间通过电磁泵连接；所述第一油流速控制组件和第二油流速控制组件，用于控制流过油循环机构内管路的变压器油流速。

进一步的，所述油气分离单元采用中空陶瓷复合膜或特氟隆管。

进一步的，所述气体检测单元包括气敏传感器陈列，所述气敏传感器阵列由多种气敏传感器组成。

进一步的，所述气敏传感器包括设有进气口和出气口的圆柱形密闭腔体、以及设在圆柱形密闭腔体内的具有测量滤光片的气体测量元件、具有参考滤光片的气体参考元件、LED光源、滤波电路、放大电路和比较电路；所述测量滤光片设在气体测量元件的顶面，所述参考滤光片设在气体参考元件的顶面；所述气体测量元件和气体参考元件分别与滤波电路连接，所述滤波电路与所述放大电路连接，所述放大电路与所述比较电路连接，所述比较电路与所述误差补偿单元连接；不同气体对红外光的吸收效应不同，导致气体浓度发生变化，所述气体测量元件将因气体浓度变化而变化的电信号输出给滤波电路，所述气体参考元件将LED光源光强转换为电信号输出给滤波电路；两路信号经过滤波放大和比较后，得到气体的浓度；所述气敏传感器阵列能够检测出不同气体的组分和含量，测量滤光片和参考滤光片根据所需检测的气体的种类来选择。

与现有技术相比，本实用新型所提供的变压器油中溶解气体在线监测装置，包括进油阀、回油阀、油温调控单元、油循环机构、油气分离单元、气体检测单元、主控制器、通讯单元、误差补偿单元以及输入及显示单元；通过输入及显示单元输入定期检测的油中溶解气体离线检测数据，该离线检测数据通过主控制器处理后输入到误差补偿单元，误差补偿单元根据离线检测数据对油中溶解气体的在线检测数据进行补偿，能够对本实用新型变压器油中溶解气体在线监测装置进行现场快速校验，大幅提升了在线监测数据的准确性，避免因在线监测装置长期运行累积误差造成误报警的问题；本实用新型将离线监测数据的准确性和在线监测数据的及时性结合，大大提高在线监测装置的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种变压器油中溶解气体在线监测装置的结构框图；

图2是本实用新型气敏传感器的内部结构图；

其中：1-圆柱形密闭腔体，2-参考滤光片，3-测量滤光片，4-LED光源，5-气体测量元件，6-气体参考元件，7-进气口，8-出气口。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实施新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型所提供的一种变压器油中溶解气体在线监测装置，包括进油阀、回油阀、油温调控单元、油循环机构、油气分离单元、气体检测单元、主控制器、通讯单元、误差补偿单元以及输入及显示单元；进油阀和回油阀分别与变压器本体的出油口和回油口相连接；油循环机构通过管路分别与进油阀和回油阀连接；主控制器分别与油温调控单元、油循环机构、油气分离单元、气体检测单元、通讯单元、误差补偿单元以及输入及显示单元相连接。

油循环机构与油气分离单元连接，控制被监测的变压器绝缘油的循环流动以及绝缘油的流速，并将变压器中的绝缘油送至油气分离单元。

油气分离单元与气体检测单元连接，油气分离单元将油循环机构送来的绝缘油中溶解的气体分离出来，并将分离出来的气体送至气体检测单元进行气体组分含量的检测。

气体检测单元与误差补偿单元连接；误差补偿单元根据变压器油中溶解气体的离线检测数据对在线检测的气体组分含量数据进行误差补偿，再将误差补偿后的在线气体组分含量检测数据送至主控制器进行数据处理，并通过输入及显示单元进行检测结果显示。

油温调控单元与油循环机构连接，用于调控变压器绝缘油的油温，使绝缘油的油温处于35±0.1℃范围。

输入及显示单元，用于设定变压器油中溶解气体的离线检测数据以及显示在线检测数据，通过输入及显示单元输入的离线监测检测数据通过主控制器处理后输入到误差补偿单元，以便误差补偿单元对在线检测的气体组分含量数据进行误差补偿。

通讯单元与监控中心相连接，使主控制器与监控中心通过通讯单元进行数据交换，使监控中心的值班人员实时了解变压器设备的故障情况。

变压器油中溶解气体在线监测装置还包括报警单元，报警单元与主控制器相连接，用于在变压器设备发生故障时发出报警声，以便维修人员迅速处理。

报警单元采用YS-05B声光报警器，音调和音量均可调节IP56防护等级，抗电磁干扰强，爆闪发光模式，光警示效果更明显。

油循环机构包括电磁泵、管路、第一油流速控制组件和第二油流速控制组件；第一油流速控制组件和第二油流速控制组件分别与主控制器连接，且设置在油循环机构内的管路上；管路与管路之间通过电磁泵连接。

油气分离单元采用中空陶瓷复合膜或特氟隆管。

气体检测单元包括气敏传感器陈列，气敏传感器阵列由多种气敏传感器组成。

如图2所示，气敏传感器包括设有进气口7和出气口8的圆柱形密闭腔体1、以及设在圆柱形密闭腔体1内的具有测量滤光片3的气体测量元件5、具有参考滤光片2的气体参考元件6、LED光源4、滤波电路、放大电路和比较电路；测量滤光片3设在气体测量元件5的顶面，参考滤光片2设在气体参考元件6的顶面；气体测量元件5和气体参考元件6分别与滤波电路连接，滤波电路与放大电路连接，放大电路与比较电路连接，比较电路与误差补偿单元连接；不同气体对红外光的吸收效应不同，导致气体浓度发生变化，气体测量元件5将因气体浓度变化而变化的电信号输出给滤波电路，气体参考元件6将LED光源4光强转换为电信号输出给滤波电路；两路信号经过滤波放大和比较后，得到气体的浓度；气敏传感器阵列能够检测出不同气体的组分和含量，测量滤光片3和参考滤光片2根据所需检测的气体的种类来选择。

本实用新型用以在线监测变压器油中故障特征气体的组分和浓度，通常包括H2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4和C2H6等特征气体。油循环机构通过进油阀和回油阀与待测变压器连接，进油阀和回油阀处于打开状态；主控制器控制第一油流速控制组件和第二油流速控制组件，使流经油循环机构内管路的变压器油以恒定的速度流向油气分离单元；主控制器还控制油温调控单元，使变压器油的温度恒定，以保证监测的准确性；变压器油通过油气分离单元，将变压器油中溶解的气体分离出来，并送入气体检测单元进行气体组分和浓度检测；气体检测单元将在线检测到的气体组分和浓度数据输入误差补偿单元，误差补偿单元根据主控制器发送来的气体组分和浓度离线检测数据对在线检测到的气体组分和浓度数据进行补偿，及时校验油中溶解气体在线监测装置，提高在线监测检测数据的准确性，使监控中心实时掌握在线监测气体的组分和浓度，实时掌握变压器设备的运行状态，以保证在早期阶段发现潜在的缺陷，减少非计划停运和事故危险。

以上所揭露的仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于：包括进油阀、回油阀、油温调控单元、油循环机构、油气分离单元、气体检测单元、主控制器、通讯单元、误差补偿单元以及输入及显示单元；所述进油阀和回油阀分别与变压器本体的出油口和回油口相连接；所述油循环机构通过管路分别与所述进油阀和回油阀连接；所述主控制器分别与油温调控单元、油循环机构、油气分离单元、气体检测单元、通讯单元、误差补偿单元以及输入及显示单元相连接；

所述油循环机构与所述油气分离单元连接，控制被监测的变压器绝缘油的循环流动以及绝缘油的流速，并将变压器中的绝缘油送至油气分离单元；

所述油气分离单元与所述气体检测单元连接，油气分离单元将油循环机构送来的绝缘油中溶解的气体分离出来，并将分离出来的气体送至气体检测单元进行气体组分含量的检测；

所述气体检测单元与所述误差补偿单元连接；所述误差补偿单元根据变压器油中溶解气体的离线检测数据对在线检测的气体组分含量数据进行误差补偿，再将误差补偿后的在线气体组分含量检测数据送至主控制器进行数据处理，并通过输入及显示单元进行检测结果显示；

所述油温调控单元与所述油循环机构连接，用于调控变压器绝缘油的油温；

所述输入及显示单元，用于设定变压器油中溶解气体的离线检测数据以及显示在线检测数据，通过输入及显示单元输入的离线监测检测数据通过主控制器处理后输入到误差补偿单元；

所述通讯单元与监控中心相连接，使主控制器与监控中心通过通讯单元进行数据交换。

2.如权利要求1所述的变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于：还包括报警单元，所述报警单元与所述主控制器相连接，用于在变压器设备发生故障时发出报警声。

3.如权利要求2所述的变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于：所述报警单元采用YS-05B声光报警器。

4.如权利要求1所述的变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于：所述油循环机构包括电磁泵、管路、第一油流速控制组件和第二油流速控制组件；所述第一油流速控制组件和第二油流速控制组件分别与所述主控制器连接，且设置在所述油循环机构内的管路上；所述管路与管路之间通过电磁泵连接；所述第一油流速控制组件和第二油流速控制组件，用于控制流过油循环机构内管路的变压器油流速。

5.如权利要求1所述的变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于：所述油气分离单元采用中空陶瓷复合膜或特氟隆管。

6.如权利要求1所述的变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于：所述气体检测单元包括气敏传感器陈列，所述气敏传感器阵列由多种气敏传感器组成。

7.如权利要求6所述的变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于：所述气敏传感器包括设有进气口和出气口的圆柱形密闭腔体、以及设在圆柱形密闭腔体内的具有测量滤光片的气体测量元件、具有参考滤光片的气体参考元件、LED光源、滤波电路、放大电路和比较电路；所述测量滤光片设在气体测量元件的顶面，所述参考滤光片设在气体参考元件的顶面；所述气体测量元件和气体参考元件分别与滤波电路连接，所述滤波电路与所述放大电路连接，所述放大电路与所述比较电路连接，所述比较电路与所述误差补偿单元连接。