[發明專利]一種基于光譜技術的變壓器油中溶解氣體在線監測裝置及方法

在審

• 申請號: 201811136078.0
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN108918459A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 高強;劉齊;原峰;代繼成;袁放;李曉明;李在林;潘豐厚;王茂軍;郭占男;潘加玉;高藝;焦勇
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;遼寧東科電力有限公司;沈陽展威電力科技有限公司;遼寧達能電氣股份有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01N21/3504
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產權代理有限公司 21100
• 代理人: 何學軍;侯景明

1.一種基于光譜技術的變壓器油中溶解氣體在線監測裝置，其特征在于： 包括：油樣采集單元、油氣分離單元、基于光譜技術的氣體檢測單元、數據采集單元、控制及處理單元、存儲單元、通信單元以及人機交互單元；其中，油樣采集單元與出油閥相連接，油樣采集單元還與油氣分離單元相連接，油氣分離單元與基于光譜技術的氣體檢測單元相連接，基于光譜技術的氣體檢測單元通過導線與數據采集單元連接，數據采集單元通過導線與控制及處理單元連接，控制及處理單元通過導線分別與油樣采集單元、油氣分離單元、基于光譜技術的氣體檢測單元、存儲單元、通信單元及人機交互單元相連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于光譜技術的變壓器油中溶解氣體在線監測裝置，其特征在于：所述油樣采集單元是具有油樣采集功能的機械組件，能夠采樣適量的變壓器絕緣油和將用完的變壓器絕緣油排回到變壓器本體內，油樣采集單元與出油閥之間通過不銹鋼毛細管連接，接頭處采用內置密封圈的管螺母固定，所采用的不銹鋼毛細管管壁厚度為0.5mm，外徑為4mm；油樣采集單元通過不銹鋼毛細管與油氣分離單元相連接，接頭處采用內置密封圈的管螺母固定；油氣分離單元通過不銹鋼毛細管與基于光譜技術的氣體檢測單元相連接，接頭處采用內置密封圈的管螺母固定；基于光譜技術的氣體檢測單元是光學組件，輸出的是電信號，通過導線與數據采集單元連接；數據采集單元是將模擬信號轉換成數字信號的電路，通過導線與控制及處理單元連接；控制及處理單元是控制裝置運行以及處理數據的電路，與油樣采集單元通過導線連接；所述存儲單元是具有數據存儲功能的電路，通信單元是具有通信功能的電路，人機交互單元是具有顯示屏和按鍵的電路。

3.根據權利要求1所述的一種基于光譜技術的變壓器油中溶解氣體在線監測裝置，其特征在于：所述基于光譜技術的氣體檢測單元包括：近紅外發生器、氣室、電子光柵及光電傳感器、氫氣傳感器、壓力傳感器及溫度傳感器、氣樣進口以及氣體出口；其中，氣室為長方體結構，材質為不銹鋼，近紅外發生器固定連接在氣室的側壁上，近紅外發生器發出的近紅外光能夠照射到氣室內部的氣體，電子光柵及光電傳感器固定連接在氣室的另一側壁上，電子光柵及光電傳感器能夠接收近紅外發生器發出的近紅外光，氫氣傳感器能夠檢測氣室內的氫氣含量，連接在氣室的上壁上；壓力傳感器及溫度傳感器能夠檢測氣室內的氣體壓力以及氣體溫度，連接在氣室的上壁上；氣樣進口和氣體出口是兩個氣體電磁閥，連接在氣室的下壁上。

4.根據權利要求3所述的一種基于光譜技術的變壓器油中溶解氣體在線監測裝置，其特征在于：所述近紅外發生器通過螺絲直接固定在氣室的左側壁上，接縫處采用橡膠墊密封，近紅外發生器發出的近紅外光可以照射到氣室內部的氣體，電子光柵及光電傳感器通過螺絲直接固定在氣室的右側壁上，接縫處采用橡膠墊密封，電子光柵及光電傳感器用于接收近紅外發生器發出的近紅外光，氫氣傳感器用于檢測氣室內的氫氣含量，通過螺絲直接固定在氣室的上壁上，接縫處采用橡膠墊密封，壓力傳感器及溫度傳感器用于檢測氣室內的氣體壓力以及氣體溫度，通過螺絲直接固定在氣室的上壁上，氣樣進口和氣體出口是兩個氣體電磁閥，通過螺絲直接固定在氣室的下壁上，接縫處采用橡膠墊密封，氣樣進口是氣體進入氣室的通道，氣體出口是氣體排出氣室的通道。

5.根據權利要求3所述的一種基于光譜技術的變壓器油中溶解氣體在線監測裝置，其特征在于：所述氣室還可以為正方體結構。

6.根據權利要求1所述的一種基于光譜技術的變壓器油中溶解氣體在線監測裝置，其特征在于：所述監測裝置能夠在線監測氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙炔、乙烯以及乙烷七種變壓器油中溶解氣體，支持以太網，RS485以及IEC61850多種通信接入方式，具有本地顯示、本地存儲、遠程通訊、故障診斷、故障報警功能。