[發(fā)明專利]溶解氣體分析裝置、系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880028244.7
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN110770568B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: H·L·布杰斯;L-P·A·比貝奧;A·奧爾萊特-貝蘭格爾;R·N·德斯比恩斯
• 申請（專利權(quán)）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22;G01N1/24;G01N1/26;G01N21/11;G01N21/25;H01F27/10
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

本發(fā)明揭露用于確定電變壓器中的溶解氣體特性以監(jiān)測變壓器操作的裝置、系統(tǒng)及方法。用于與變壓器流體接觸的提取線圈包含用于接收溶解氣體的氣體可滲透材料，所述溶解氣體穿過氣體回路循環(huán)到氣體分析儀及氣體格室。所述提取線圈可包含若干個線圈環(huán)路。所述氣體分析儀可包括光源、分束器、格室檢測器及參考檢測器。

相關(guān)申請案的交叉參考

本申請案主張皆于2017年3月13日提出申請的美國專利申請案第15/458,010號及第15/458,014號的優(yōu)先權(quán)，上述申請案的全部揭露內(nèi)容明確并入本案供參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及溶解氣體分析領(lǐng)域。更確切來說，本發(fā)明涉及變壓器的溶解氣體分析。

背景技術(shù)

例如電變壓器等電磁裝置可面臨著電低效且可在操作中產(chǎn)生大量的熱量。減輕電低效且從這些裝置移除過量熱量可保護操作壽命、性能且減少裝置的維護需要。流體(例如，介電流體)可用作冷卻介質(zhì)來從裝置移除熱量且可提供抑制電暈及電弧的電絕緣層。

在操作中，這些冷卻流體及/或絕緣流體可產(chǎn)生溶解氣體。對變壓器的流體內(nèi)的溶解氣體加以分析可揭示出關(guān)于變壓器操作狀態(tài)的有用信息。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的方面，一種用于確定溶解在變壓器的流體中的氣體的特性的氣體分析系統(tǒng)可包含：提取線圈，其用于與所述流體接觸，所述提取線圈包含用于接收溶解氣體的氣體可滲透材料；氣體分析儀，其用于確定氣體特性，所述氣體分析儀包含氣體格室，所述氣體格室具有用于接收氣體以供分析的腔；及氣體回路，其形成為包含所述提取線圈及所述氣體分析儀以使氣體循環(huán)。

在一些實施例中，所述提取線圈可包含若干個線圈環(huán)路，所述若干個線圈環(huán)路各自準(zhǔn)許溶解氣體滲透在其中。所述氣體回路可包含輸送導(dǎo)管，所述輸送導(dǎo)管與所述提取線圈及所述氣體分析儀中的每一者進行流體聯(lián)接以在所述提取線圈與所述氣體格室之間輸送氣體以供分析。在一些實施例中，所述輸送導(dǎo)管可包含推動壓力源，所述推動壓力源與所述提取線圈進行流體聯(lián)接以使氣體循環(huán)穿過所述輸送導(dǎo)管。

在一些實施例中，所述推動壓力源可與所述提取線圈進行流體聯(lián)接，以相對于所述氣體格室的所述腔內(nèi)的壓力而在所述提取環(huán)路內(nèi)提供較低的壓力。在一些實施例中，所述輸送導(dǎo)管包含：供應(yīng)區(qū)段，其經(jīng)流體連接以將氣體從所述提取環(huán)路提供到所述氣體格室。在一些實施例中，所述輸送導(dǎo)管可包含返回區(qū)段，其經(jīng)流體連接以將氣體從所述氣體格室提供到所述提取環(huán)路。

在一些實施例中，所述氣體分析儀可包含光源及用于從所述光源接收光的至少一個光檢測器。在一些實施例中，所述光源可經(jīng)布置以將光從所述氣體格室的一側(cè)穿過所述氣體格室的所述腔內(nèi)的氣體傳遞到所述氣體格室的另一側(cè)，且所述至少一個光檢測器可布置在所述另一側(cè)上以從所述光源接收光。在一些實施例中，所述氣體格室的所述腔可經(jīng)布置以接收從所述流體提取的溶解氣體。

在一些實施例中，所述氣體可滲透材料可包含含氟聚合物。在一些實施例中，所述氣體可滲透材料包含氟塑料，所述氟塑料具有以下中的至少一者：在約73℉下處于約26MPa到約29MPa范圍內(nèi)的抗屈強度、在約302℉下處于約0.5MPa到約13MPa范圍內(nèi)的抗屈強度、在約428℉下處于約4MPa到約13MPa范圍內(nèi)的抗屈強度、在約73℉下處于約24MPa到約29MPa范圍內(nèi)的抗張強度、在約302℉下處于約1MPa到約15MPa范圍內(nèi)的抗張強度及在約428℉下處于約3MPa到約7MPa范圍內(nèi)的抗張強度。在一些實施例中，所述含氟聚合物可包含光透射百分比大于95的氟塑料。在一些實施例中，所述氟塑料可包含氣體滲透性是約1142Barrer的H₂O、約340Barrer的O₂及約130Barrer的N₂中的至少一者的氟塑料。

在一些實施例中，所述提取線圈可形成為具有內(nèi)容積的導(dǎo)管，所述內(nèi)容積用于接收滲透過所述氣體可滲透材料的氣體。在一些實施例中，既在所述內(nèi)容積內(nèi)又溶解在所述流體中的氣體物種可保持平衡。