[發(fā)明專利]變壓器油氣色譜在線檢測(cè)仿真系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310433582.8
• 申請(qǐng)日: 2013-09-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103512962A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王保山;葉國(guó)雄;劉翔;郭克勤;熊易;湯霖;付超;胡民杰;楊亞北;彭超;張銳;黃華;代靜;汪英英;郭浩洲;應(yīng)斯;金建偉;梁正波;唐鵬;吳春九
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;中國(guó)電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01N30/00
• 分類號(hào): G01N30/00
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變壓器檢測(cè)技術(shù)，特別是涉及變壓器油氣色譜在線檢測(cè)仿真系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

電力變壓器、高壓并聯(lián)電抗器作為電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，其運(yùn)行可靠性直接影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。油中溶解氣體分析(Dissolved?Gases?Analysis，簡(jiǎn)稱DGA)是目前電力系統(tǒng)中診斷充油電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣故障的主要方法。

目前油中氣體在線監(jiān)測(cè)方法主要有色譜法、陣列式傳感器法以及近年來(lái)國(guó)外研究開(kāi)發(fā)的紅外光譜法、光聲光譜法等，目前油中氣體監(jiān)測(cè)儀，均使用特殊方法將氣體從油中分離，使用網(wǎng)絡(luò)把現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)自動(dòng)地、實(shí)時(shí)地傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心集中處理：而對(duì)氣體的檢測(cè)方法以及可以達(dá)到的檢測(cè)指標(biāo)，則各有千秋。

油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)變壓器狀態(tài)檢修的重要基礎(chǔ)。利用色譜原理的油中溶解氣體在線監(jiān)控設(shè)備較為成熟，已有多年成功運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)。色譜在線監(jiān)測(cè)與試驗(yàn)室色譜工作站的結(jié)構(gòu)有很大的不同，關(guān)鍵技術(shù)差異也很大，產(chǎn)品的性能良莠不齊。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種變壓器油氣色譜仿真系統(tǒng)及方法。

技術(shù)方案1：一種變壓器油氣色譜在線檢測(cè)仿真系統(tǒng)，其特征在于：包括油樣配置單元、在線測(cè)試單元、和對(duì)比分析單元；油樣配置單元，包括真空泵、搖床、和高純氣體，用真空泵對(duì)一定體積的變壓器油進(jìn)行脫氣操作，根據(jù)整個(gè)在線測(cè)試單元的體積以及要達(dá)到的氣體的濃度計(jì)算出需要的高純氣體的體積，根據(jù)計(jì)算得出的高純氣體體積以及氣體在油中的飽和溶解度計(jì)算出需要的脫氣油樣的體積，并將上述體積的高純氣體加入到一定體積的脫氣油樣中，將加入了高純氣體的脫氣油樣固定在搖床上使高純氣體完全溶解在脫氣油樣中；

在線測(cè)試單元包括循環(huán)油路、循環(huán)泵、鼓氣泵、油箱、和油路溫度控制裝置，油箱與循環(huán)油路上設(shè)置有與油中氣體在線監(jiān)控設(shè)備連接的接頭，在油箱上設(shè)置有取樣口，用于離線樣品取樣，進(jìn)行離線測(cè)試，循環(huán)泵推動(dòng)油樣在循環(huán)油路和油箱內(nèi)循環(huán)，在循環(huán)油路上設(shè)有油路溫度控制裝置，用于控制在線測(cè)試單元內(nèi)油樣的溫度，鼓氣泵提供載氣，在載氣力量的推動(dòng)之下，特征氣體被送到在線監(jiān)控設(shè)備的監(jiān)測(cè)口；

對(duì)比分析單元，包括測(cè)量誤差分析、交叉敏感性檢驗(yàn)、最小檢測(cè)周期檢驗(yàn)、測(cè)量重復(fù)性檢驗(yàn)、數(shù)據(jù)傳輸檢驗(yàn)、和數(shù)據(jù)分析功能檢查；

測(cè)量誤差=(在線監(jiān)控設(shè)備測(cè)量數(shù)據(jù)-實(shí)驗(yàn)室氣相色譜儀測(cè)量數(shù)據(jù))／實(shí)驗(yàn)室氣相色譜儀測(cè)量數(shù)據(jù)×100％；

測(cè)量重復(fù)性檢驗(yàn)，針對(duì)同一油樣，連續(xù)進(jìn)行5次在線監(jiān)控設(shè)備油中氣體成分分析，比較5次測(cè)量結(jié)果；

數(shù)據(jù)分析，被檢裝置能夠提供濃度、絕對(duì)產(chǎn)氣速率、和相對(duì)產(chǎn)氣速率的數(shù)據(jù)指標(biāo)，并采用趨勢(shì)圖、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)直方圖、單一組份顯示、或多組份同時(shí)顯示的方式顯示結(jié)果。

技術(shù)方案2：根據(jù)技術(shù)方案1所述的變壓器油氣色譜在線檢測(cè)仿真系統(tǒng)，其特征在于：所述在線監(jiān)控設(shè)備為TransFix變壓器油在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

技術(shù)方案3：一種根據(jù)技術(shù)方案1所述變壓器油氣色譜在線檢測(cè)仿真系統(tǒng)的變壓器油氣色譜在線檢測(cè)仿真方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，油樣配置，包括步驟：

1.1)脫氣：用真空泵對(duì)一定體積的變壓器油進(jìn)行脫氣操作，以方便待測(cè)氣體的溶解；

1.2)計(jì)算：根據(jù)整個(gè)在線測(cè)試單元的體積以及要達(dá)到的氣體的濃度計(jì)算出需要的高純氣體的體積；

1.3)混合：根據(jù)計(jì)算得出的高純氣體體積以及氣體在油中的飽和溶解度計(jì)算出需要的脫氣油樣的體積，并將上述體積的高純氣體加入到一定體積的脫氣油樣中；

1.4)溶解：將加入了高純氣體的脫氣油樣固定在搖床上使高純氣體完全溶解在脫氣油樣中；

步驟二，在線測(cè)試，包括步驟：

2.1)安裝：將所述在線監(jiān)控設(shè)備以合適的方式安裝在在線測(cè)試單元相應(yīng)的接口上；

2.2)環(huán)境設(shè)置：根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康募皸l件要求設(shè)置在線測(cè)試單元的溫控單元為合適的值，并開(kāi)始進(jìn)行在線測(cè)試單元的溫度控制；

2.3)稀釋：切斷所述在線監(jiān)控設(shè)備與在線測(cè)試單元的連接，將濃縮后的高濃度油樣用蠕動(dòng)泵加入到在線測(cè)試單元中，在循環(huán)油泵的作用下讓高濃度油樣均勻的稀釋到在線測(cè)試單元中得到含有一定濃度的氣體并且濃度均勻的循環(huán)油樣；

2.4)檢測(cè)：打開(kāi)所述在線監(jiān)控設(shè)備與在線測(cè)試單元的連接，讓所述在線監(jiān)控設(shè)備可以接觸到含有一定濃度氣體的循環(huán)油樣，并進(jìn)行檢測(cè)；

2.5)記錄：根據(jù)不同所述在線監(jiān)控設(shè)備的特性，在一定時(shí)間后記錄所述在線監(jiān)控設(shè)備給出的數(shù)據(jù)；