[發明專利]運用光聲光譜進行變壓器油中氣體含量在線監測的系統

有效

• 申請號: 201110452157.4
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102539338A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 李喆;王俏華;王志浩;尹毅;熊益;吳艷竹;劉杰
• 申請（專利權）人: 昆山和智電氣設備有限公司
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01N21/35
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍;周榮芳

技術領域

本發明涉及高壓電氣設備在線監測領域，尤其涉及一種運用光聲光譜進行變壓器油中氣體含量在線監測的系統。

背景技術

由于目前在電力系統中普遍實行的定期檢修制度已不適應電力系統改革發展的需要和電力用戶對供電可靠性的要求，電力企業已迫切需要推行在國際上更先進的狀態檢修，即根據設備的運行狀態確定是否需要維修和如何維修，而在線監測是對高壓電器設備實行狀態維修的必須和有效的手段。

由于電力變壓器、套管等電氣設備均選用絕緣油或油紙和紙板組成的絕緣結構，當設備內部發生熱性故障、放電性故障或絕緣油、紙老化時，會產生多種氣體，這些氣體會溶解于油中，不同類型的氣體及濃度可以反映不同類型的電氣故障。目前，對電力變壓器進行故障判的方法主要有局部放電診斷法和絕緣油中氣體含量的監測方法。局放檢測的判斷方法易受現場的電磁場干擾，放電信號難以提取，故對電力變壓器故障診斷最有效的判斷方法還是油中氣體檢測法。

變壓器油中氣體含量的監測方法可分為離線式和在線式兩種。離線式的氣相色譜儀具有選擇性好、分離性能高、分離時間快、靈敏度高和適用范圍廣等優點，但也存在一系列的不足之處，脫氣作業存在人為誤差，檢測曲線的人工修正也會加大誤差；從取油樣到油氣分離再到實驗室分析，作業程序復雜，花費時間長；另外，絕緣劣化的發展有快有慢，預防性實驗不能實時的發現故障，對電力變壓器油中氣體含量實施在線監測已成為迫切的需要。在線式氣相色譜監測系統很好的解決了離線式氣相色譜儀的檢測周期長、分析時間長等缺點。但是目前大部分在線式氣相色譜監測系統，例如寧波理工的“MGA2000變壓器油中氣體在線監測裝置”提到的方法僅使用油中氣體智能傳感器進行測量，測量精度偏低、測量氣體少、長期工作不穩定、后期維護量大。

發明內容

本發明提供的一種運用光聲光譜進行變壓器油中氣體含量在線監測的系統，基于光聲光譜法，既能取代離線式色譜儀，又能夠長期穩定運行于現場，檢測氣體種類多，同時大大降低在線檢測變壓器中油路的復雜度和系統的不穩定性。

為了達到上述目的，本發明提供一種運用光聲光譜進行變壓器油中氣體含量在線監測的系統，該系統包含油路系統、氣路控制模塊、光聲光譜監測模塊和信號調理分析模塊；

所述的油路系統包含依次管路連接并形成回路的變壓器、油罐、螺紋狀高分子膜管、回油泵和流量計；

所述的氣路控制模塊包含設置在螺紋狀高分子膜管外部的集氣室，以及與集氣室氣路連接的緩沖室；

所述的光聲光譜監測模塊包含紅外光源，設置在紅外光源后側的球面反射鏡，以及依次設置在光路中的調制盤、濾光片和光聲腔，該光聲腔氣路連接所述的緩沖室；?

所述的信號調理分析模塊包含設置在油罐中的微水傳感器、設置在緩沖室中的H₂傳感器、設置在光聲腔上的微音器，電路連接所述微音器的前置放大器、電路連接所述前置放大器的鎖相放大器，以及電路連接所述微水傳感器、H₂傳感器和鎖相放大器的檢測控制器。

所述的光聲腔具有光聲腔入光口；

所述的光聲光譜監測模塊還包含電路連接所述光聲腔的真空泵。

所述的調制盤和濾光片還分別電路連接步進電機，該步進電機電路連接所述的檢測控制器。

所述的微音器設置在光聲腔的波腹點。

本發明的有益效果是：

1、本發明采用高分子膜管負壓脫氣，脫氣效率高，脫氣時間短，可多次重復使用。