CN207366521U - 一种变压器油色谱在线监测系统 - Google Patents

Abstract

一种变压器油色谱在线监测系统，属于电力设备技术领域。本实用新型包括检测模块、中央处理模块和显示终端，检测模块包括变压器、出油管、进油管、法兰和监测柜，监测柜内设置电源单元、载气单元、油气分离器、循环油泵、气体检测单元和智能处理器，智能处理器上连接有RS485接口，RS485接口连接有天线。监测柜对变压器进行实时监测，通过天线将信号传输给中央处理模块，中央处理模块对数据信号进行采集和存储，再传输给显示终端，实现无人值守。同时在监测柜内设置载气单元，载气单元可实时监测载气剩余量，当载气量不足时，发出警报，避免载气瓶无法继续使用时导致油色谱在线监测系统无法正常运行。

Description

一种变压器油色谱在线监测系统

技术领域

本实用新型属于电力设备技术领域，具体是涉及一种变压器油色谱在线监测系统。

背景技术

变压器是电力系统中最重要的设备，也是故障发生率最高的设备。因此，对于变压器的维护不能止步于定期的预防性维护，研究其潜在性的故障，防患于未然更加重要。对于大型电力变压器，几乎都是用油来绝缘和散热的，变压器油与油中的固体有机绝缘材料在运行电压下因电、热、氧化和局部电弧等多种因素作用会产生变质，裂解成低分子气体，变压器内部存在的潜伏性过热或放电故障又会加快产气的速率。因此油中溶解气体的组分和含量在一定程度上反映出变压器绝缘老化或故障的程度，以这种方法来判断变压器是否存在潜在性故障的方法就是油色谱分析方法。

现有技术的变压器油色谱分析采用在线监测系统，但在实际应用中，由于种种原因，油色谱在线监测系统产品质量不尽如意，主要存在如下问题：

1、变压器油色谱在线监测系统所使用的载气多为高纯氮气，一般使用高纯氮气瓶作为载气源。钢瓶中氮气量是有限的，使用一段时间之后就会发生高纯氮气用完或欠压无法进行检测的情况，虽然有载气压力提示，但是等载气压力指示欠压再联系厂家更换气瓶需要较长时间，在线监测系统监测功能的连续性就无法得到保证。为观察载气压力只能开启机箱门，在设备众多的现场，多一步操作就多一分责任。

2、对变压器取油时，存在密封性不够的问题，导致油样混入空气，影响监测结果的准确性。

3、现行我国电力系统的体制改革，对电网输送电能的可靠性和经济性提出了更高的要求，要求使用最低的成本，建设具有足够可靠水平的输配电网络。目前变压器在线监测系统还不能真正做到无人值守，还需要专人去后台查看数据，通讯兼容不好，没有web远程数据浏览功能等问题。

发明内容

本实用新型主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种变压器油色谱在线监测系统。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种变压器油色谱在线监测系统，包括若干检测模块、中央处理模块和显示终端，所述检测模块包括变压器、出油管、进油管、法兰和监测柜，所述变压器上连接有阀门，所述进油管和出油管的一端分别通过法兰和阀门连接，所述进油管和出油管的另一端分别连接监测柜，所述法兰内设有耐油橡胶垫；所述监测柜包括防辐射干扰的柜体和柜门，所述柜体和柜门之间通过铰接连接，所述柜体内设有电源单元、载气单元、油气分离器、循环油泵、气体检测单元和智能处理器，所述油气分离器的输入端与进油管连接，所述循环油泵的输出端与出油管连接，所述循环油泵的输入端通过油管与油气分离器连接，所述气体检测单元包括色谱柱、温度调节器和油色谱测量传感器，所述温度调节器与色谱柱相连接，所述智能处理器集数据采集、传输、分析于一体，所述油气分离器、色谱柱、油色谱测量传感器、智能处理器依次连接；所述载气单元包括载气瓶、减压阀、压力传感器、多功能采集器和输气导管，所述载气瓶通过输气导管和色谱柱相连接，所述载气瓶的输出端连接有瓶内载气压力表和载气输出压力表，所述瓶内载气压力表通过减压阀和压力传感器相连接，所述压力传感器和多功能采集器相连接，所述多功能采集器和智能处理器相连接；所述柜体的顶部设有多晶硅太阳能板，所述电源单元包括太阳能充电控制器和蓄电池组，所述多晶硅太阳能板、太阳能充电控制器和蓄电池组依次连接，所述蓄电池组分别与油色谱测量传感器、智能处理器、多功能采集器相连接；所述智能处理器上连接有存储器和RS485接口，所述RS485接口连接有天线；所述中央处理模块内设有数据处理器和存储器，所述存储器和数据处理器相连接，所述数据处理器上设有RS485，所述RS485的一端和所述天线之间采用无线连接，所述RS485的另一端通过以太网和所述显示终端相连接，所述显示终端为计算机的液晶显示屏，所述显示终端上连接有打印装置、第一报警装置和键盘。

作为优选，所述柜体上还设有第二报警装置，所述第二报警装置和智能处理器相连接。

作为优选，所述每个变压器和监测柜均标有唯一的ID号，且两者之间相对应。

作为优选，所述进油管、出油管和法兰采用不绣钢材质，所述进油管和出油管的外侧壁上套装有保温棉，所述保温棉的外侧套装有波纹管。

作为优选，所述柜门上对应载气单元处设有观察窗，所述观察窗为玻璃或透明塑料类透明度强的材质制成。

变压器油色谱在线监测系统的工作流程为：

首先，接通电源开启监测系统，监测开始，载气瓶内装载有氮气，载气单元将载气瓶中的氮气通过输气导管输送并充满色谱柱，接着抽取出变压器油，变压器油经油气分离器进行脱气处理，将变压器油中溶解的混合气体分离出来，混合气体进入色谱柱，色谱柱对混合气体进行有效分离，油色谱测量传感器检测各种气体的浓度，并将其转化为数字信号传输给智能处理器，智能处理器对数据进行采集、存储、分析处理，然后将处理过的数据信号经天线传输给中央处理模块，中央处理模块对数据信号进行采集和存储，并通过以太网将数据信号传输给显示终端，作业人员在显示终端上远程查看检测数据，监控设备状态。

本实用新型具有的有益效果：本实用新型可随时方便对变压器进行在线监测，实现无人值守，支持TCP/IP网络协议，具备web远程数据浏览功能，系统集成化程度高，节约了人工巡检成本。本实用新型通过在载气瓶上设置瓶内载气压力表和压力传感器，对载气瓶内的压力大小进行实时监测，再通过多功能采集器采集数据后传输给智能处理器，智能处理器将数据传输给显示终端，工作人员实时监测载气的剩余量，避免载气瓶无法继续使用时导致油色谱在线监测系统无法正常运行，提高了工作效率。当检测到载气瓶需要更换时，第一报警装置和第二报警装置发出警报，提醒作业人员进行更换；在作业现场时，作业人员可通过观察窗进一步查看及判断是否需要更换载气瓶，避免作业人员误碰其它装置等误操作引发的装置异常或装置停电现象的发生，使作业人员的人身安全得到一定保障。本实用新型还通过在法兰上增加耐油橡胶垫，确保其密封性能，防止油样混入空气，影响监测结果；通过在色谱柱上连接温度调节器，使色谱柱的温度始终保持在某一位置，有利于测量结果的准确性。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是本实用新型变压器和监测柜的一种连接结构示意图；

图3是本实用新型监测柜的一种工作原理示意图；

图4是本实用新型监测柜的一种结构示意图。

图中：1、变压器；2、出油管；3、法兰；4、进油管；5、监测柜；6、阀门；7、耐油橡胶垫；8、柜体；9、柜门；10、电源单元；11、油气分离器；12、循环油泵；13、气体监测单元；14、智能处理器；15、载气单元；16、第二报警装置；17、观察窗。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种变压器油色谱在线监测系统，如图1-图4所示，包括若干检测模块、中央处理模块和显示终端，所述检测模块包括变压器、出油管、进油管、法兰和监测柜，所述变压器上连接有阀门，所述进油管和出油管的一端分别通过法兰和阀门连接，所述进油管和出油管的另一端分别连接监测柜，所述法兰内设有耐油橡胶垫；所述监测柜包括防辐射干扰的柜体和柜门，所述柜体和柜门之间通过铰接连接，所述柜体内设有电源单元、载气单元、油气分离器、循环油泵、气体检测单元和智能处理器，所述油气分离器的输入端与进油管连接，所述循环油泵的输出端与出油管连接，所述循环油泵的输入端通过油管与油气分离器连接，所述气体检测单元包括色谱柱、温度调节器和油色谱测量传感器，所述温度调节器与色谱柱相连接，所述智能处理器集数据采集、传输、分析于一体，所述油气分离器、色谱柱、油色谱测量传感器、智能处理器依次连接；所述载气单元包括载气瓶、减压阀、压力传感器、多功能采集器和输气导管，所述载气瓶通过输气导管和色谱柱相连接，所述载气瓶的输出端连接有瓶内载气压力表和载气输出压力表，所述瓶内载气压力表通过减压阀和压力传感器相连接，所述压力传感器和多功能采集器相连接，所述多功能采集器和智能处理器相连接；所述柜体的顶部设有多晶硅太阳能板，所述电源单元包括太阳能充电控制器和蓄电池组，所述多晶硅太阳能板、太阳能充电控制器和蓄电池组依次连接，所述蓄电池组分别与油色谱测量传感器、智能处理器、多功能采集器相连接；所述智能处理器上连接有存储器和RS485接口，所述RS485接口连接有天线；所述中央处理模块内设有数据处理器和存储器，所述存储器和数据处理器相连接，所述数据处理器上设有RS485，所述RS485的一端和所述天线之间采用无线连接，所述RS485的另一端通过以太网和所述显示终端相连接，所述显示终端为计算机的液晶显示屏，所述显示终端上连接有打印装置、第一报警装置和键盘。

所述柜体上还设有第二报警装置，所述第二报警装置和智能处理器相连接。

所述每个变压器和监测柜均标有唯一的ID号，且两者之间相对应。

所述进油管、出油管和法兰采用不绣钢材质，所述进油管和出油管的外侧壁上套装有保温棉，所述保温棉的外侧套装有波纹管。

所述柜门上对应载气单元处设有观察窗，所述观察窗为玻璃或透明塑料类透明度强的材质制成。

本实用新型可随时方便对变压器进行在线监测，实现无人值守，支持TCP/IP网络协议，具备web远程数据浏览功能，系统集成化程度高，节约了人工巡检成本。本实用新型通过在载气瓶上设置瓶内载气压力表和压力传感器，对载气瓶内的压力大小进行实时监测，再通过多功能采集器采集数据后传输给智能处理器，智能处理器将数据传输给显示终端，工作人员实时监测载气的剩余量，避免载气瓶无法继续使用时导致油色谱在线监测系统无法正常运行，提高了工作效率。当检测到载气瓶需要更换时，第一报警装置和第二报警装置发出警报，提醒作业人员进行更换；在作业现场时，作业人员可通过观察窗进一步查看及判断是否需要更换载气瓶，避免作业人员误碰其它装置等误操作引发的装置异常或装置停电现象的发生，使作业人员的人身安全得到一定保障。本实用新型还通过在法兰上增加耐油橡胶垫，确保其密封性能，防止油样混入空气，影响监测结果；通过在色谱柱上连接温度调节器，使色谱柱的温度始终保持在某一位置，有利于测量结果的准确性。

最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。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，均应认为属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种变压器油色谱在线监测系统，包括若干检测模块、中央处理模块和显示终端，其特征在于所述检测模块包括变压器、出油管、进油管、法兰和监测柜，所述变压器上连接有阀门，所述进油管和出油管的一端分别通过法兰和阀门连接，所述进油管和出油管的另一端分别连接监测柜，所述法兰内设有耐油橡胶垫；所述监测柜包括防辐射干扰的柜体和柜门，所述柜体和柜门之间通过铰接连接，所述柜体内设有电源单元、载气单元、油气分离器、循环油泵、气体检测单元和智能处理器，所述油气分离器的输入端与进油管连接，所述循环油泵的输出端与出油管连接，所述循环油泵的输入端通过油管与油气分离器连接，所述气体检测单元包括色谱柱、温度调节器和油色谱测量传感器，所述温度调节器与色谱柱相连接，所述智能处理器集数据采集、传输、分析于一体，所述油气分离器、色谱柱、油色谱测量传感器、智能处理器依次连接；所述载气单元包括载气瓶、减压阀、压力传感器、多功能采集器和输气导管，所述载气瓶通过输气导管和色谱柱相连接，所述载气瓶的输出端连接有瓶内载气压力表和载气输出压力表，所述瓶内载气压力表通过减压阀和压力传感器相连接，所述压力传感器和多功能采集器相连接，所述多功能采集器和智能处理器相连接；所述柜体的顶部设有多晶硅太阳能板，所述电源单元包括太阳能充电控制器和蓄电池组，所述多晶硅太阳能板、太阳能充电控制器和蓄电池组依次连接，所述蓄电池组分别与油色谱测量传感器、智能处理器、多功能采集器相连接；所述智能处理器上连接有存储器和RS485接口，所述RS485接口连接有天线；所述中央处理模块内设有数据处理器和存储器，所述存储器和数据处理器相连接，所述数据处理器上设有RS485，所述RS485的一端和所述天线之间采用无线连接，所述RS485的另一端通过以太网和所述显示终端相连接，所述显示终端为计算机的液晶显示屏，所述显示终端上连接有打印装置、第一报警装置和键盘。

2.根据权利要求1所述的一种变压器油色谱在线监测系统，其特征在于所述柜体上还设有第二报警装置，所述第二报警装置和智能处理器相连接。

3.根据权利要求1所述的一种变压器油色谱在线监测系统，其特征在于所述每个变压器和监测柜均标有唯一的ID号，且两者之间相对应。

4.根据权利要求1所述的一种变压器油色谱在线监测系统，其特征在于所述进油管、出油管和法兰采用不绣钢材质，所述进油管和出油管的外侧壁上套装有保温棉，所述保温棉的外侧套装有波纹管。

5.根据权利要求1所述的一种变压器油色谱在线监测系统，其特征在于所述柜门上对应载气单元处设有观察窗，所述观察窗为玻璃或透明塑料类透明度强的材质制成。