[發(fā)明專利]一種油浸電氣設(shè)備油中氣體在線監(jiān)測裝置和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910033026.5
• 申請日: 2009-06-05
• 公開（公告）號: CN101576552A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許坤
• 申請（專利權(quán)）人: 許坤
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N1/24
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油浸電氣設(shè)備(如油浸變壓器、電抗器等)油中氣體在線監(jiān)測裝置，它屬于單組分原理變壓器油中氣體在線監(jiān)測技術(shù)，即監(jiān)測變壓器油中如氫氣(H2)或乙炔(C2H2)等某一種特征氣體或監(jiān)測以H2為主的油中混合氣體濃度，從而達到監(jiān)測變壓器內(nèi)部故障，起到故障預(yù)警作用。

背景技術(shù)

電力變壓器是電力系統(tǒng)重要的運行設(shè)備之一，它的正常運行與否對電網(wǎng)安全運行影響很大。從事故分析來看，很多事故是局部故障擴大引起的突發(fā)事故。但目前對設(shè)備運行狀況的判據(jù)依賴于離線預(yù)防性試驗，由于預(yù)防性試驗周期長，現(xiàn)行的離線監(jiān)測項目對絕緣的發(fā)展性故障反應(yīng)不靈敏。以及發(fā)展速度在幾天到幾周的局部缺陷往往不能及時發(fā)現(xiàn)，這種局部缺陷在幾周甚至更短時間內(nèi)擴大造成的事故在變壓器事故統(tǒng)計中占較大比例。因此，變壓器在線監(jiān)測具有離線監(jiān)測不能比擬的優(yōu)點，變壓器在線監(jiān)測裝置的使用對于及時發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部故障具有重要意義。

國內(nèi)外變壓器單組分原理變壓器油中氣體在線監(jiān)測技術(shù)中，大多采用滲透膜脫氣加燃料電池檢測氣體濃度原理，以通用電氣公司的hydran?201i產(chǎn)品為代表，該類監(jiān)測儀通常包括一臺安裝于變壓器閥門上的信號變送器、一臺控制箱和一個用戶終端軟件。該類原理變送器存在如下不足：

1.信號變送器內(nèi)通常包括滲透膜、氣體傳感器、電子單元和外殼等部分，該滲透膜不能承受負壓壓力，現(xiàn)場運用場合如遭遇變壓器油箱抽油時，經(jīng)常發(fā)生膜損壞情況。

2.變送器內(nèi)滲透膜與氣體傳感器為一體化設(shè)計，即氣體傳感器前端為滲透膜，氣體傳感器反應(yīng)基線在出廠調(diào)試時校準好以后都不再調(diào)整。但隨著氣體傳感器使用時間增長，氣體傳感器反應(yīng)基線將會發(fā)生變化，即“零飄”效益，不能自動校準。

3.該類監(jiān)測儀實現(xiàn)多臺裝備通訊時，需要外置一個通訊控制箱。一方面給現(xiàn)場安裝增加一定工作量和難度，另一方面，通訊控制箱的使用，增加現(xiàn)場裝置硬件成本和復(fù)雜程度，在某種程度上降低了通訊可靠性。

4.該類監(jiān)測儀信號變送器現(xiàn)場顯示一般采用液晶顯示方式，液晶使用壽命一般在幾萬小時以內(nèi)，而它在現(xiàn)場長時間點亮使用，使得本來有限的使用壽命加速縮短，從而影響產(chǎn)品整體使用壽命。

5.該類監(jiān)測儀外部電纜接線盒附著在機箱外部，帶來裝置整體防護等級降低。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種油浸電氣設(shè)備油中氣體在線監(jiān)測裝置和方法，在方法上解決了現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品中滲透膜不能承受負壓、傳感器基線不能自動校準、多臺裝置通訊需要外配通訊控制箱問題，另外在產(chǎn)品機械設(shè)計上采用雙層機箱結(jié)構(gòu)，外部電纜接口內(nèi)置于內(nèi)外機箱之間，電纜引入要通過安裝于裝置底板上防雨螺旋套管，解決了現(xiàn)有產(chǎn)品接線盒附著于裝置外殼上，影響產(chǎn)品防護等級及整體美觀問題。產(chǎn)品外層機箱上設(shè)計安裝一人體感應(yīng)開關(guān)，用于控制點亮液晶顯示器，從而延長液晶顯示器現(xiàn)場使用壽命。

技術(shù)方案：本發(fā)明解決了一種油浸電氣設(shè)備油中氣體在線監(jiān)測方法并實現(xiàn)了裝置和方法，在技術(shù)方案上從技術(shù)方法和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計兩方面解決了現(xiàn)有技術(shù)問題，首先在結(jié)構(gòu)上：本發(fā)明的該裝置包括氣室、傳感器單元、電磁閥、氣泵、液晶顯示屏、電源模塊、控制電路、人體感應(yīng)開關(guān)、外層機箱、外層機箱透明顯示窗、內(nèi)層機箱、橡膠密封墊、防雨螺旋套管幾部分；氣室、傳感器單元、電磁閥與氣泵之間采用不銹鋼管道連接，氣室出氣口連至電磁閥的F2進口，電磁閥的F2出口連至氣泵的進口，氣泵出口連至傳感器單元的進口，傳感器單元出口與電磁閥的F1出口相接，電磁閥的F1進口與空氣相通。

氣室中滲透膜采用“三明治”形式，在滲透膜兩側(cè)分別夾上一帶孔的支撐板，支撐板材料選擇為陶瓷板、不銹鋼板、銅板、鋁板等材料，支撐板厚度為0.5-3mm厚，支撐板上孔的孔徑大小為0.5-3mm，孔密度為85％。

氣室中滲透膜材料采用聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚酰亞胺或teflonAF材料；滲透膜采用金屬復(fù)合膜時，滲透膜與帶微孔的金屬補強板高溫燒結(jié)后復(fù)合為一體，制作成金屬復(fù)合膜。