CN220525648U - 一种变压器油中溶解气体在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种变压器油中溶解气体在线监测装置，属于变压器监测技术领域。该装置包括箱体，箱体的内部设置有多块隔板，隔板将箱体的内部分割为相互独立的分离腔、监测腔、控制腔和储藏腔，分离腔的两侧分别设置有进油口和出油口，分离腔的底部设置有加热器，监测腔的内部设置有抽气管、通风管、气泵和监测盒，监测盒的内部设置有红外光源和感光传感器，控制腔的内部设置有控制器，储藏腔的内部设置有标气罐，标气罐的出气口与监测盒的内部连通，该装置使分离腔产生负压环境，加速变压器油中溶解气体的析出，同时避免空气中杂质对监测结果的影响，并且设置标气罐定期对监测传感器进行校准标定，提高检测的准确性。

Description

一种变压器油中溶解气体在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及变压器监测技术领域，具体而言，涉及一种变压器油中溶解气体在线监测装置。

背景技术

随着国民经济对供电可靠性要求不断提高，枢纽变电站的建设不断增加，高压油浸式电力变压器是枢纽变电站的核心设备，其重要地位是不言而喻的，它的安全运行对保证供电可靠性、减少试验及维修的人力、物力都很关键。因此，能及时发现变压器内所潜伏的故障，可防止重大恶性故障的发生，保障电网的安全稳定运行。而利用气相色谱法检测变压器油中溶解气体，来诊断检测设备内部故障已成为最为有效的方法，成为确保大型变压器的安全运行必不可少的手段。

而现有的监测装置使用存在一定的局限性，监测步骤繁琐、耗时长，效率低下，且装置长期运行得不到参数标定，使得监测数据与实际情况存在较大误差，不能正确反应变压器油中溶解气体的真实情况，监测数据不够准确，导致误判断的现象，可靠性较差，不能及时有效的监测变压器的故障。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种变压器油中溶解气体在线监测装置，使分离腔产生负压环境，加速变压器油中溶解气体的析出，同时避免空气中杂质对监测结果的影响，并且设置标气罐定期对监测传感器进行校准标定，提高检测的准确性。

本实用新型是这样实现的：

一种变压器油中溶解气体在线监测装置，包括箱体，所述箱体的内部设置有多块隔板，所述隔板将所述箱体的内部分割为相互独立的分离腔、监测腔、控制腔和储藏腔，所述分离腔的两侧分别设置有进油口和出油口，所述分离腔的底部设置有加热器，所述监测腔的内部设置有抽气管、通风管、气泵和监测盒，所述抽气管的一端与所述分离腔连通，所述抽气管的另一端连接有真空泵，所述真空泵设置于所述箱体的顶部，所述通风管的一端与所述抽气管的中部连通，所述通风管的另一端与所述监测盒的进口端连通，所述气泵设置于所述通风管的中部，所述监测盒的内部设置有红外光源和感光传感器，所述监测盒的出口端连接有回流管，所述控制腔的内部设置有控制器，所述储藏腔的内部设置有标气罐，所述标气罐的出气口与所述监测盒的内部连通，所述箱体的前侧对应所述储藏腔的位置铰接有检修门。

在本实用新型的一种实施例中，所述进油口的外侧连接有过滤器，所述过滤器的进口端连接有进料电磁阀，所述进料电磁阀与变压器油箱的出口端连通，所述进油口的内侧延伸至所述分离腔的底部，所述进料电磁阀与所述控制器电性连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述出油口的外侧连接有循环泵，所述循环泵的出口与变压器油箱的进口端连通，所述循环泵的出口管上设置有出料电磁阀，所述循环泵和所述出料电磁阀均与所述控制器电性连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述加热器采用电热丝，所述加热器的外侧设置有导热板，所述分离腔的内部设置有温度传感器，所述加热器和所述温度传感器均与所述控制器电性连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述抽气管上设置有第一电磁阀和第一压力表，所述第一电磁阀设置于所述通风管与所述抽气管连接处的后端，所述第一电磁阀和所述第一压力表均与所述控制器电性连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述通风管上设置有第二电磁阀、油气分离器和第三电磁阀，所述第二电磁阀和所述油气分离器设置于靠近所述气泵的进口端一侧，所述第三电磁阀设置于靠近所述气泵的出口端一侧，所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述气泵均与所述控制器电性连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述监测盒的内部设置有挡板，所述挡板设置于所述监测盒进口端与出口端之间，所述标气罐的出气口与所述监测盒的连通处设置于所述挡板靠近所述监测盒进口端的一侧，所述标气罐的出气口上设置有第五电磁阀，所述红外光源设置于所述挡板的一侧，所述感光传感器与所述红外光源的光轴相对应，所述感光传感器、所述红外光源和所述第五电磁阀均与所述控制器电性连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述监测盒的一侧设置有第二压力表，所述回流管上设置有第四电磁阀，所述第四电磁阀和所述第二压力表均与所述控制器电性连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述箱体的前侧设置有显示屏，所述箱体的顶部设置有报警器，所述真空泵、所述显示屏和所述报警器均与所述控制器电性连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述箱体的一侧设置有通讯天线，所述通讯天线与所述控制器电性连接。

本实用新型通过上述设计得到的一种变压器油中溶解气体在线监测装置，其有益效果是：

(1)该装置通过真空泵预先使分离腔形成负压环境，再通过加热器将进入分离腔内的变压器油升温，加快油中溶解气体的分离析出，降低监测过程时间，保证监测的连续性，同时全程负压环境避免了油与空气的接触，防止溶解气体收到污染，保证了检测结果的准确性，监测过程也不会造成油的消耗损失，降低了使用成本；

(2)该装置配置有标气罐，用于监测盒内传感器定期高精度自校准，从而对传感器长时间工作后进行误差补偿，提高装置的连续工作寿命以及监测结果的有效性，避免误报警，提高了变压器故障的排查效率，提高了电网安全管理水平。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1为本实用新型实施方式提供的一种变压器油中溶解气体在线监测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施方式提供的一种变压器油中溶解气体在线监测装置的连接结构示意图；

图3为本实用新型实施方式提供的一种变压器油中溶解气体在线监测装置的剖视结构示意图；

图4为本实用新型实施方式提供的监测盒的剖视结构示意图；

图5为本实用新型实施方式提供的一种变压器油中溶解气体在线监测装置的电连接框图。

图中：101、箱体；1011、隔板；1012、真空泵；1013、显示屏；1014、报警器；1015、通讯天线；102、分离腔；1021、进油口；1022、出油口；1023、加热器；1024、温度传感器；103、监测腔；1031、抽气管；10311、第一电磁阀；10312、第一压力表；1032、通风管；10321、第二电磁阀；10322、油气分离器；10323、第三电磁阀；1033、气泵；1034、监测盒；10341、挡板；10342、红外光源；10343、感光传感器；10344、第二压力表；1035、回流管；10351、第四电磁阀；104、控制腔；1041、控制器；105、储藏腔；1051、标气罐；1052、第五电磁阀；1053、检修门；106、过滤器；1061、进料电磁阀；107、循环泵；1071、出料电磁阀。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅附图1-附图5所示，本实用新型提供一种技术方案：一种变压器油中溶解气体在线监测装置，包括箱体101，箱体101的内部设置有多块隔板1011，隔板1011将箱体101的内部分割为相互独立的分离腔102、监测腔103、控制腔104和储藏腔105，箱体101将检测所需的设备及仪器集成为一体，装置整体性强，占地面积小，使用操作方便，分离腔102的两侧分别设置有进油口1021和出油口1022，分离腔102的底部设置有加热器1023，进油口1021和出油口1022依次与变压器油箱连接，将变压器油导入至分离腔102内通过加热器1023的升温后使溶解于油中的气体析出分离，便于浓度检测，监测腔103的内部设置有抽气管1031、通风管1032、气泵1033和监测盒1034，抽气管1031的一端与分离腔102连通，抽气管1031的另一端连接有真空泵1012，真空泵1012设置于箱体101的顶部，真空泵1012通过抽气管1031预先将分离腔102内的空气抽出，并形成真空状态，防止油进入分离腔102内受到空气的污染，保证析出气体的有效性，通风管1032的一端与抽气管1031的中部连通，通风管1032的另一端与监测盒1034的进口端连通，抽气管1031在监测过程中还用于析出气体的导流，将气体通过通风管1032引入监测盒1034内，气泵1033设置于通风管1032的中部，监测盒1034的内部设置有红外光源10342和感光传感器10343，气泵1033用于析出气体的气流加压，提高析出气体的循环流动性，提高监测盒1034内感光传感器10343对气体浓度的监测效率，红外光源10342发出红外光线，感光传感器10343通过不同气体对红外光的吸收幅度不同，判断析出气体中的组分及浓度，监测盒1034的出口端连接有回流管1035，回流管1035与分离腔102连通，回流管1035使监测后的气体回流至分离腔102内，控制腔104的内部设置有控制器1041，储藏腔105的内部设置有标气罐1051，标气罐1051的出气口与监测盒1034的内部连通，标气罐1051用于储存标准浓度的气体，定期向监测盒1034内通入标准气体，补偿感光传感器10343上时间运行产生的误差，提高监测结果的准确性和有效性，箱体101的前侧对应储藏腔105的位置铰接有检修门1053，检修门1053方便标气罐1051的更换，提高装置的实用性。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，进油口1021的外侧连接有过滤器106，过滤器106的进口端连接有进料电磁阀1061，进料电磁阀1061与变压器油箱的出口端连通，进油口1021的内侧延伸至分离腔102的底部，有效防止油液喷溅，提高装置使用的安全性，进料电磁阀1061与控制器1041电性连接，进料电磁阀1061控制油箱出口与分离腔102的通断，过滤器106采用过滤网和磁吸的原理过滤掉变压箱油中的铁屑等杂质，防止监测装置内污堵，延长装置的使用寿命，降低检修频率。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，出油口1022的外侧连接有循环泵107，循环泵107的出口与变压器油箱的进口端连通，循环泵107的出口管上设置有出料电磁阀1071，循环泵107和出料电磁阀1071均与控制器1041电性连接，循环泵107为油箱与分离腔102内油液的循环流动提供动力，出料电磁阀1071控制循环泵107泵后管路的通断，方便了循环泵107的检修。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，加热器1023采用电热丝，加热器1023的外侧设置有导热板，分离腔102的内部设置有温度传感器1024，加热器1023和温度传感器1024均与控制器1041电性连接，加热丝通电释放热量，通过导热板均匀稳定的使变压器油升温，使油中溶解气体快速分离析出，便于监测。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，抽气管1031上设置有第一电磁阀10311和第一压力表10312，第一电磁阀10311设置于通风管1032与抽气管1031连接处的后端，第一电磁阀10311和第一压力表10312均与控制器1041电性连接，第一电磁阀10311用于切断分离腔102与外界的连接，保持分离腔102内的真空状态，第一压力表10312用于检测真空压力，从而控制真空泵1012的启停。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，通风管1032上设置有第二电磁阀10321、油气分离器10322和第三电磁阀10323，第二电磁阀10321和油气分离器10322设置于靠近气泵1033的进口端一侧，油气分离器10322用于隔离高温析出气体中的水汽，防止水汽进入监测盒1034内对感光传感器10343造成污染，第三电磁阀10323设置于靠近气泵1033的出口端一侧，第二电磁阀10321、第三电磁阀10323和气泵1033均与控制器1041电性连接，第二电磁阀10321和第三电磁阀10323用于控制通风管1032的通断，使析出气体进入监测盒1034内。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，监测盒1034的内部设置有挡板10341，挡板10341设置于监测盒1034进口端与出口端之间，挡板10341使监测盒1034内形成“U”字形的气流通道，加长气体停留时间，为感光传感器10343的响应提供便利条件，标气罐1051的出气口与监测盒1034的连通处设置于挡板10341靠近监测盒1034进口端的一侧，标气罐1051的出气口上设置有第五电磁阀1052，第五电磁阀1052控制标气罐1051出口的通断，定期控制第五电磁阀1052开启，将标气罐1051内的标准浓度气体导入至监测盒1034内，从而自动标定感光传感器10343的检测误差，提高检测结果的有效性，红外光源10342设置于挡板10341的一侧，感光传感器10343与红外光源10342的光轴相对应，感光传感器10343、红外光源10342和第五电磁阀1052均与控制器1041电性连接。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，监测盒1034的一侧设置有第二压力表10344，回流管1035上设置有第四电磁阀10351，第四电磁阀10351和第二压力表10344均与控制器1041电性连接，检测完成后的气体通过第四电磁阀10351的控制回流至分离腔102内，第二压力表10344用于检测监测盒1034内的压力，当压力稳定后再开启感光传感器10343进行监测，保证检测环境的稳定，提高监测效率和准确性。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，箱体101的前侧设置有显示屏1013，箱体101的顶部设置有报警器1014，真空泵1012、显示屏1013和报警器1014均与控制器1041电性连接，显示屏1013用于实时显示监测数据结果，报警器1014用于数据超标时释放声光电信号，提示工作人员及时检修排查。

作为本实用新型的一种实施例，进一步的，箱体101的一侧设置有通讯天线1015，通讯天线1015与控制器1041电性连接，通讯天线1015用于监测装置与上位后台管理系统的远程连接，实现监测数据及报警信号的传输，提高电网管理的水平。

具体的，该一种变压器油中溶解气体在线监测装置的使用原理是：首先开启真空泵1012和第一电磁阀10311，将分离腔102内抽至真空，当第一压力表10312到达真空要求后，真空泵1012和第一电磁阀10311关闭，进料电磁阀1061、循环泵107和出料电磁阀1071同步开启，将变压器油箱内的油注入至分离腔102内，启动一定时间后，进料电磁阀1061、循环泵107和出料电磁阀1071关闭，加热器1023启动，分离腔102内的油液开始升温并保持恒定温度，油液中的溶解气体析出，此时，开启第二电磁阀10321、气泵1033、第三电磁阀10323和第四电磁阀10351，将析出的气体依次通过抽气管1031和通风管1032抽送至监测盒1034内，再由回流管1035循环至分离腔102内，直至第二压力表10344数值稳定后，第二电磁阀10321、气泵1033、第三电磁阀10323和第四电磁阀10351同时关闭，红外光源10342和感光传感器10343启动，红外光源10342释放红外光，监测盒1034内的气体吸收不同波段的红外光波，感光传感器10343将接收到的光信号转换为电信号后得到气体组分和浓度数据，并在显示屏1013上显示，当检测气体浓度数值超出设定阈值时，报警器1014启动，同时控制器1041还可通过通讯天线1015将检测数据和报警信号上传至后台管理系统，从而完成单次检测；另外，根据程序设定，第五电磁阀1052定期开启，将标气罐1051内的气体导入至监测盒1034内，感光传感器10343通过监测标准气体浓度得到误差值，控制器1041自动补偿误差值，使监测数据更加准确有效。

需要说明的是，真空泵1012、加热器1023、温度传感器1024、红外光源10342、感光传感器10343、控制器1041、循环泵107、各个电磁阀及压力表的具体型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

真空泵1012、加热器1023、温度传感器1024、红外光源10342、感光传感器10343、控制器1041、循环泵107、各个电磁阀及压力表的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于，包括箱体(101)，所述箱体(101)的内部设置有多块隔板(1011)，所述隔板(1011)将所述箱体(101)的内部分割为相互独立的分离腔(102)、监测腔(103)、控制腔(104)和储藏腔(105)，所述分离腔(102)的两侧分别设置有进油口(1021)和出油口(1022)，所述分离腔(102)的底部设置有加热器(1023)，所述监测腔(103)的内部设置有抽气管(1031)、通风管(1032)、气泵(1033)和监测盒(1034)，所述抽气管(1031)的一端与所述分离腔(102)连通，所述抽气管(1031)的另一端连接有真空泵(1012)，所述真空泵(1012)设置于所述箱体(101)的顶部，所述通风管(1032)的一端与所述抽气管(1031)的中部连通，所述通风管(1032)的另一端与所述监测盒(1034)的进口端连通，所述气泵(1033)设置于所述通风管(1032)的中部，所述监测盒(1034)的内部设置有红外光源(10342)和感光传感器(10343)，所述监测盒(1034)的出口端连接有回流管(1035)，所述控制腔(104)的内部设置有控制器(1041)，所述储藏腔(105)的内部设置有标气罐(1051)，所述标气罐(1051)的出气口与所述监测盒(1034)的内部连通，所述箱体(101)的前侧对应所述储藏腔(105)的位置铰接有检修门(1053)。

2.根据权利要求1所述的一种变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于，所述进油口(1021)的外侧连接有过滤器(106)，所述过滤器(106)的进口端连接有进料电磁阀(1061)，所述进料电磁阀(1061)与变压器油箱的出口端连通，所述进油口(1021)的内侧延伸至所述分离腔(102)的底部，所述进料电磁阀(1061)与所述控制器(1041)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于，所述出油口(1022)的外侧连接有循环泵(107)，所述循环泵(107)的出口与变压器油箱的进口端连通，所述循环泵(107)的出口管上设置有出料电磁阀(1071)，所述循环泵(107)和所述出料电磁阀(1071)均与所述控制器(1041)电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于，所述加热器(1023)采用电热丝，所述加热器(1023)的外侧设置有导热板，所述分离腔(102)的内部设置有温度传感器(1024)，所述加热器(1023)和所述温度传感器(1024)均与所述控制器(1041)电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于，所述抽气管(1031)上设置有第一电磁阀(10311)和第一压力表(10312)，所述第一电磁阀(10311)设置于所述通风管(1032)与所述抽气管(1031)连接处的后端，所述第一电磁阀(10311)和所述第一压力表(10312)均与所述控制器(1041)电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于，所述通风管(1032)上设置有第二电磁阀(10321)、油气分离器(10322)和第三电磁阀(10323)，所述第二电磁阀(10321)和所述油气分离器(10322)设置于靠近所述气泵(1033)的进口端一侧，所述第三电磁阀(10323)设置于靠近所述气泵(1033)的出口端一侧，所述第二电磁阀(10321)、所述第三电磁阀(10323)和所述气泵(1033)均与所述控制器(1041)电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于，所述监测盒(1034)的内部设置有挡板(10341)，所述挡板(10341)设置于所述监测盒(1034)进口端与出口端之间，所述标气罐(1051)的出气口与所述监测盒(1034)的连通处设置于所述挡板(10341)靠近所述监测盒(1034)进口端的一侧，所述标气罐(1051)的出气口上设置有第五电磁阀(1052)，所述红外光源(10342)设置于所述挡板(10341)的一侧，所述感光传感器(10343)与所述红外光源(10342)的光轴相对应，所述感光传感器(10343)、所述红外光源(10342)和所述第五电磁阀(1052)均与所述控制器(1041)电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于，所述监测盒(1034)的一侧设置有第二压力表(10344)，所述回流管(1035)上设置有第四电磁阀(10351)，所述第四电磁阀(10351)和所述第二压力表(10344)均与所述控制器(1041)电性连接。

9.根据权利要求1所述的一种变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于，所述箱体(101)的前侧设置有显示屏(1013)，所述箱体(101)的顶部设置有报警器(1014)，所述真空泵(1012)、所述显示屏(1013)和所述报警器(1014)均与所述控制器(1041)电性连接。

10.根据权利要求1所述的一种变压器油中溶解气体在线监测装置，其特征在于，所述箱体(101)的一侧设置有通讯天线(1015)，所述通讯天线(1015)与所述控制器(1041)电性连接。