[發(fā)明專利]用于檢測(cè)變壓器油中氣體的系統(tǒng)、方法及變壓器故障檢測(cè)系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110048437.2
• 申請(qǐng)日: 2021-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN112881948A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉庭翰;李林;楊穎;劉凱;劉翊;黃志華;黃貴勵(lì);吳晗;劉昆;蔣小林;莫洪波;趙廣樂;肖黎亞;陳皓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲國創(chuàng)軌道科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/62
• 分類號(hào): G01R31/62;G01N30/02;G01N29/02
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長(zhǎng)清;廖元寶

本發(fā)明公開了一種用于檢測(cè)變壓器油中氣體的系統(tǒng)、檢測(cè)方法及變壓器故障檢測(cè)系統(tǒng)，此氣體檢測(cè)系統(tǒng)包括油氣分離單元、氣體流路單元、氣體分離單元和氣體檢測(cè)單元；油氣分離單元包括油氣分離器和氣室；氣體流路單元包括氣泵、氣路管道和氣室；氣室安裝于油氣分離器上，用于收集油氣分離器分離的氣體；氣路管道用于將氣泵、氣室、氣體分離單元和氣體檢測(cè)單元依次相連；氣泵用于提供載氣，以將氣室內(nèi)的混合特征氣體推入至氣體分離單元；氣體分離單元包括氣相色譜芯片，用于分離混合特征氣體；所述氣體檢測(cè)單元用于對(duì)分離后的特征氣體的種類及含量進(jìn)行檢測(cè)。本發(fā)明具有實(shí)時(shí)檢測(cè)、檢測(cè)效率高、避免污染、檢測(cè)精度高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及變壓器油技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于檢測(cè)變壓器油中氣體的系統(tǒng)、方法及變壓器故障檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電力機(jī)車是軌道交通行業(yè)的運(yùn)行載體，是中國經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈中不可分割的重要組成部分。電力機(jī)車的動(dòng)力，來源于外界接觸網(wǎng)的25KV電壓，該高壓經(jīng)過變壓器，轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N低電壓(比如970V電壓)，從而為整車的牽引電機(jī)提供有效可用的能源。在電力機(jī)車正常行駛過程中，作為動(dòng)力裝置的重要組成部分，變壓器運(yùn)行的安全健康狀態(tài)至關(guān)重要。電力機(jī)車變壓器內(nèi)部充滿了變壓器油，變壓器油起到了散熱、絕緣和消弧三大作用。在變壓器正常運(yùn)行過程中，變壓器油會(huì)逐漸老化和分解，產(chǎn)生較少的低分子烴類等有機(jī)氣體，以及一氧化碳、二氧化碳等無機(jī)氣體。當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，變壓器油分解產(chǎn)生的烴類有機(jī)氣體或碳類無機(jī)氣體會(huì)明顯增多，而特征氣體的成分及相應(yīng)含量，與變壓器故障類型及嚴(yán)重程度有著緊密的關(guān)系。

目前，對(duì)變壓器油的檢測(cè)工作，仍然依賴于人工定期的油色譜技術(shù)采樣檢測(cè)，該方式耗費(fèi)時(shí)間久、維護(hù)成本高，同時(shí)人為定期采樣，也存在著對(duì)變壓器油多次污染等問題，這進(jìn)一步加快了其內(nèi)部損耗。

另外，還有以電化學(xué)傳感器、激光監(jiān)測(cè)技術(shù)、超聲監(jiān)測(cè)技術(shù)為例的變壓器內(nèi)部油液狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，電化學(xué)傳感器監(jiān)測(cè)方式雖然速度快，但是在惡劣環(huán)境中的預(yù)期壽命不長(zhǎng)；激光檢測(cè)和超聲監(jiān)測(cè)技術(shù)無法避免混合氣體所引起的交叉干擾問題，檢測(cè)精度受限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種實(shí)時(shí)檢測(cè)、檢測(cè)效率高、避免污染的變壓器油的氣體檢測(cè)系統(tǒng)、方法及變壓器故障檢測(cè)系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種用于檢測(cè)變壓器油中氣體的系統(tǒng)，包括油氣分離單元、氣體流路單元、氣體分離單元和氣體檢測(cè)單元；

所述油氣分離單元包括油氣分離器和氣室，所述油氣分離器的油液入口和油液出口均與電力機(jī)車變壓器相連；

所述氣體流路單元包括氣泵、氣路管道和氣室；所述氣室安裝于所述油氣分離器上，用于收集油氣分離器分離的氣體；所述氣路管道用于將氣泵、氣室、氣體分離單元和氣體檢測(cè)單元依次相連；所述氣泵用于提供載氣，以將氣室內(nèi)的混合特征氣體推入至氣體分離單元；

所述氣體分離單元包括氣相色譜芯片，所述氣相色譜芯片的氣流管道表面涂覆有固定相涂層，用于與混合特征氣體發(fā)生反復(fù)的吸附和解吸附過程以分離混合特征氣體；

所述氣體檢測(cè)單元包括聲表面波氣體傳感器，用于對(duì)分離后的特征氣體的種類及含量進(jìn)行檢測(cè)。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述氣體分離單元還包括加熱模塊，用于對(duì)所述氣相色譜芯片進(jìn)行加熱，以使其維持在額定溫度范圍內(nèi)。

還包括制冷片，用于維持所述聲表面波氣體傳感器在額定溫度范圍內(nèi)。

本發(fā)明還公開了一種變壓器故障檢測(cè)系統(tǒng)，包括采集單元、故障判定單元和如上所述的用于檢測(cè)變壓器油中氣體的系統(tǒng)，所述采集單元分別與所述采集單元和氣體檢測(cè)系統(tǒng)相連，用于采集氣體檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)的特征氣體的種類及含量，所述故障判定單元用于依據(jù)特征氣體的種類及含量，對(duì)變壓器的故障進(jìn)行判定。