CN212483443U - 一种变压器可燃气体在线检测装置 - Google Patents

Abstract

一种变压器可燃气体在线检测装置涉及电力变压器领域，自动采气单元通过左侧金属管与气体继电器相连，在左侧金属管上安装有电磁阀门，自动采气单元内部装有油位传感器，采气单元底部有电磁排油阀，通过金属管连接油池箱，气体分析单元内的气体传感器分析气体是否为可燃气体，分析结论将通过光纤发送至通信控制单元，通信控制单元有控制面板，存储装置、电缆、电源线；通信控制单元将分析结论进行存储、通过光纤远传至主控并发送相应报警动作信号；通信控制单元上有显示屏，通过显示屏显示。通过气体可燃性判断变压器是否存在内部故障并给出相应信号，防止事故进一步扩大，同时不需要传统的人工取气和操作，保证了人身安全。

Description

一种变压器可燃气体在线检测装置

技术领域

本实用新型涉及电力变压器特征气体在线检测领域，尤其是一种变压器可燃气体在线检测装置。

背景技术

气体继电器的容积动作是由于聚集了一定量的气体，气体又有可燃和非可燃之分，当聚集的气体含有可燃气体时即可能是变压器内部故障，通过可燃气体的分析可以判断是否有爆炸等的可能。

近年来，电力行业发生多起油浸式变压器故障引起的火灾和爆炸，给人身、设备和电网安全带来了巨大威胁，造成了不良的社会影响。变压器故障时内产生的特征气体会引起轻瓦斯发出报警信号，但目前没有对特征气体的组分进行实时监测的手段，所谓特征气体是指氢气、甲烷、乙炔等要检测的气体的气体混合气。传统的油色谱离线检测方法又存在检测时间久的问题，维护困难成本及维护成本高等问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种变压器可燃气体在线检测装置，解决对特征气体的组分进行实时监测的问题。

本实用新型的技术方案：一种变压器可燃气体在线检测装置，可燃气体为瓦斯可燃气体，为氢气、乙炔、乙烷、乙烯、甲烷，装置包括采气单元、气体分析单元、通信控制单元及显示屏：自动采气单元)内部装有油位传感器，自动采气单元底部通过第一金属管连接排油电磁阀，排油电磁阀经第二金属管连接积液油箱，自动采气单元上部左侧通过导气管与气体继电器相连，在第一导气管与第二导气管之间安装有第一电磁阀，采气单元上部右侧设有出气孔并依次通过第三导气管、第二电磁阀、第三导气管与气体分析单元一端连接；气体分析单元另一端与排气电磁阀相连，自动采气单元的油位传感器的信号通过电线与通信控制单元连接，气体分析单元内的传感器信号通过电线与通信控制单元连接，通信控制单元上有显示屏，通过显示屏显示。所述通信控制单元有控制面板、存储装置、电缆、电源线；通信通信控制单元将分析结论进行存储、通过485通讯电缆或光纤远传至主控室并发送相应报警动作信号。所述控制面板包括指示灯及蜂鸣器。气体分析单元内装有电化学传感器、催化燃烧传感器、红外气体传感器。所述检测装置装置有金属外罩。

所述控制面板包括指示灯及蜂鸣器17，用于提示运维人员；

所述存储装置用于存储气体分析结果；

所述电缆用于接收和发送电信号；

所述装置还包括金属外罩，用于集成所述采气单元21、控制面板19、电缆、电源线、储存装置。

一种变压器可燃气体在线检测装置的方法：

当特征气体体积大于气体继电器的报警体积（250-300mL），气体继电器报警，当气体继电器发出报警后，通信控制单元将接收报警信号，自动开启采气单元21的排油电磁阀24，内部绝缘油流出至积液油箱25，受压力作用，气体继电器中的气体将通过第一导气管2、第一电磁阀3、第二导气管4进入采气单元21，采气单元内的油位传感器22达到设定值后关闭排油电磁阀24、开启第二电磁阀8及排气电磁阀13，特征气体从采气单元21进入气体分析单元15，通信控制单元15接收到气体分析单元14内的气体传感器的信号后，判断气体是否为可燃气体和特征气体浓度，并将结果发出；

所述通信控制单元15功能包括接收气体继电器1报警信号、接收油位传感器22信号、控制电磁阀3、排油电磁阀24、电磁阀8、排气电磁阀13的开启和关闭、发出气体传感器的分析结果；

当气体继电器报警后，排油电磁阀24将自动开启、排出内部绝缘油，当达到设定值后排油电磁阀24自动关闭；排油电磁阀24关闭后排气电磁阀13自动开启；

所述电磁阀8及排气电磁阀13启动后将特征气体从采气单元21导至气体分析单元14；所谓特征气体是指氢气、甲烷、乙炔等要检测的气体的气体混合气。

所述气体分析单元14内装有红外传感器1，电化学气体传感器10及催化燃烧传感器11，分析特征气体的浓度值；

所述油位传感器22安装于采气单元21内部，用以检测采气单元21内部绝缘油体积变化；

所述气体传感器的包括电化学法传感器10、催化燃烧传感器11及红外传感器12，用于判断内部气体是否为氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等可燃气体；

本实用新型的有益技术效果：本实用新型变压器可燃气体监测装置，可在变压器发生故障的初期，通过气体可燃性来判断变压器是否存在内部故障，防止事故进一步扩大。

附图说明

图1为本实用新型可燃气体在线检测方法的流程图。

图2为本实用新型检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型附图，对本实用新型实施例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。

本实用新型实施例中变压器可燃气体在线检测方法及可燃气体监测装置是对变压器气体继电器中的气体可燃性进行判断，确认变压器是否存在内部故障，为变压器下一步的处理办法提供依据。

下面结合附图1、2对本实用新型进行详细的描述。

一种变压器可燃气体在线检测方法的流程图，图中所示方法步骤包括：

步骤1，气体继电器1报警后，采气单元的第一电磁阀3及排油电磁阀25将自动开启，受变压器油枕压力作用采气单元21内部绝缘油流出至积液油箱26，气体继电器中的瓦斯气体将通过第一导气管2、第一电磁阀3、第二导气管4进入自动采气单元21；

步骤2，自动采气单元21内的油位传感器22达到设定值后，排油电磁阀25自动关闭、第二电磁阀8及排气电磁阀13自动开启、瓦斯气体由采气单元21进入气体分析单元14；

步骤3，气体分析单元内部的电化学气体传感器10、催化燃烧传感器11及红外传感器12将分析特征气体中各特征气体组分的浓度值，并产生相应的电信号，发送至通信控制单元14；

步骤4，通信控制单元14将分析结果发送至显示屏19，并通过485通讯电缆20或光线发送至主控室，如果判断瓦斯气体中含有的可燃气体浓度达到或超过设定值时发出跳闸信号，同时启动故障指示灯和蜂鸣器17警示运行人员，并将分析结果发送至主控室。

自动采气单元21通过金属导气管2与气体继电器1相连，自动采气单元21内部装有油位传感器22，底部有电磁排油阀24，上部有进气孔5下面有电磁排油阀24；自动采气单元21通过导气管7、电磁阀8、及导气管9与气体检测单元14相连，气体检测单元14内部装有电化学感器气体传感器10、催化燃烧传感器11及红外传感器12，通信控制单元14分析特征气体浓度判断其是否为可燃气体，通信控制单元14将分析结论进行存储、通过485通信电缆20或光纤远传至主控并发送相应报警动作信号；同时，显示屏19将显示分析数据和结论。

当特征气体体积大于气体继电器的报警体积（250-300mL），气体继电器1报警，气体继电器1报警后，采气单元的第一电磁阀3及排油电磁阀25将自动开启，受变压器油枕压力作用采气单元21内部绝缘油流出至积液油箱26，气体继电器中的特征气体将通过第一导气管2、第一电磁阀3、第二导气管4进入自动采气单元21；自动采气单元21内的油位传感器22达到设定值后，油位传感器设定值为100ml左右，并且油位传感器具有油气分离功能，将油气分离，排油电磁阀25自动关闭、第二电磁阀8及排气电磁阀13自动开启，一部分特征气体由采气单元21进入气体分析单元14；气体检测单元14内部装有电化学感器气体传感器10、催化燃烧传感器11及红外传感器12，采用电化学、催化燃烧及红外传感器测量的方法分析特征气体浓度及可燃气体的浓度。其中电化学法，利用两个电极间的化学电位差，个在气体中测量气体浓度，另一个是固定的参比电极，特征气体经过传感器时与内部电解质发生化学反应，不同的浓度会使输出电压值发生变化；分析出特征气体中氢气、乙炔、乙烷、乙烯、甲烷为可燃气体，并分析出各个气体的浓度，通信控制单元15将分析结果存储并通过光纤发送至主控室。如果判断为变压器内部故障，可以直接发送至各侧断路器，使主变退出运行。通信控制单元具有控制面板18，控制面板包括指示灯及蜂鸣器17，作为故障后报警用。

气体继电器在电力变压器内部，电力变压器原材料主要包括绝缘油和各种纸质、木质绝缘件，当内部发生故障时，在热和电的作用下，使其C-H键、C-C键、C-O键断裂，通过复杂的化学反应迅速重新化合，形成氢气和烃类气体等。而氢气和烃类气体均为可燃气体，会扩大变压器事故甚至引起火灾；

利用上述方法，实现变压器轻瓦斯报警的初步诊断工作，通信控制单元15将分析结果存储并通过光纤发送至主控室。如果判断为变压器内部故障，可以直接发送至各侧断路器，使主变退出运行。通信控制单元具有控制面板18，控制面板包括指示灯及蜂鸣器17，作为故障后报警用。

本实用新型变压器可燃气体监测装置，可在变压器发生故障的初期，通过气体可燃性来判断变压器是否存在内部故障，防止事故进一步扩大。

Claims (5)

1.一种变压器可燃气体在线检测装置，可燃气体为瓦斯可燃气体，为氢气、乙炔、乙烷、乙烯、甲烷，装置包括采气单元(21)、气体分析单元(14)、通信控制单元(15)及显示屏(19)，其特征在于：自动采气单元(21)内部装有油位传感器(22)，自动采气单元(21)底部通过第一金属管(23)连接排油电磁阀(24)，排油电磁阀(24)经第二金属管(25)连接积液油箱(26)，自动采气单元(21)上部左侧通过导气管与气体继电器(1)相连，在第一导气管(2)与第二导气管(4)之间安装有第一电磁阀(3)，采气单元上部右侧设有出气孔(6)并依次通过第三导气管I(7)、第二电磁阀(8)、第三导气管II(9)与气体分析单元(14)一端连接；气体分析单元(14)另一端与排气电磁阀(13)相连，自动采气单元(21)的油位传感器（22）的信号通过电线与通信控制单元(15)连接，气体分析单元(14)内的传感器信号通过电线与通信控制单元(15)连接，通信控制单元(15)上有显示屏(19)，通过显示屏显示。

2.根据权利要求1所述的一种变压器可燃气体在线检测装置，其特征在于：

所述通信控制单元(15)有控制面板(18)、存储装置、电缆、电源线；通信控制单元将分析结论进行存储、通过485通讯电缆(20)或光纤远传至主控室并发送相应报警动作信号。

3.根据权利要求2所述的一种变压器可燃气体在线检测装置，其特征在于：

所述控制面板包括指示灯及蜂鸣器（17）。

4.根据权利要求1所述的一种变压器可燃气体在线检测装置，其特征在于：气体分析单元（14）内装有电化学传感器（10）、催化燃烧传感器（11）、红外气体传感器（12）。

5.根据权利要求1所述的一种变压器可燃气体在线检测装置，其特征在于：所述检测装置装置有金属外罩。

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