[發(fā)明專利]一種油紙絕緣電力變壓器油面上氣體綜合檢測系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113341346A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周秀;田天;朱洪波;王博;劉威峰;馬云龍;羅艷;吳旭濤;李秀廣;何寧輝;葉逢春;馬飛越;陳磊;倪輝;伍弘;房子祎;徐玉華;張慶平;賈芳艷;胡利峰
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)寧夏電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G01R31/62
• 分類號: G01R31/62;G01N27/30
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭艷君

本發(fā)明涉及油紙絕緣電力變壓器絕緣缺陷檢測技術(shù)，具體涉及一種油紙絕緣電力變壓器油面上氣體綜合檢測系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括變壓器本體及瓦斯繼電器集氣盒；還包括多氣體綜合檢測模塊、組合信號燈、電源模塊、信號處理模塊以及數(shù)據(jù)顯示診斷后臺；多氣體綜合檢測模塊與變壓器本體的瓦斯繼電器集氣盒連接，多氣體綜合檢測模塊、信號處理模塊和組合信號燈均通過屏蔽電纜線連接到電源模塊，多氣體綜合檢測模塊通過屏蔽電纜線分別與信號處理模塊和組合信號燈連接，信號處理模塊通過屏蔽電纜線與組合信號燈連接，信號處理模塊與數(shù)據(jù)顯示診斷后臺無線連接。利用該系統(tǒng)能夠快速實(shí)時地獲取氣體組分及含量數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)更加高效的電力變壓器在線監(jiān)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油紙絕緣電力變壓器絕緣缺陷檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種油紙絕緣電力變壓器油面上氣體綜合檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

電力是人民生活所必須的能源。我國電力行業(yè)隨著幾十年的發(fā)展逐漸成為世界上規(guī)模最大、電壓等級最高的電網(wǎng)系統(tǒng)。隨著電網(wǎng)運(yùn)行時間的增加，一些電力設(shè)備的絕緣系統(tǒng)逐漸開始劣化，尤其是油浸式電力設(shè)備，例如油紙絕緣電力變壓器，絕緣劣化后易產(chǎn)生放電絕緣缺陷和過熱絕緣缺陷。除此之外，絕緣紙劣化后會產(chǎn)生纖維雜質(zhì)顆粒、設(shè)備內(nèi)部的金屬材料也會因?yàn)榫S修和潛油泵軸承磨損產(chǎn)生金屬顆粒雜質(zhì)微粒，這些雜質(zhì)顆粒會導(dǎo)致電力設(shè)備絕緣水平降低：

(1)放電絕緣缺陷會導(dǎo)致絕緣油(多為礦物油)發(fā)生分解，產(chǎn)生甲烷、乙烷、乙炔、氫氣等特征氣體；

(2)油紙絕緣中的紙、層壓板和木塊等固體絕緣材料是由眾多葡萄糖單體組成的長鏈狀高聚合碳?xì)浠衔?C₆H₁₀O₅)_n，當(dāng)局部溫度過高時就會發(fā)生裂解，生成大量CO和CO₂氣體和少量低分子類烴類氣體；

所以，研究油紙絕緣電力變壓器的放電缺陷、過熱缺陷及其對設(shè)備安全運(yùn)行的影響和危害，提前預(yù)警油紙絕緣電力變壓器的工作狀態(tài)對電網(wǎng)系統(tǒng)非常重要。

另外，利用油色譜檢測油浸式電力設(shè)備內(nèi)部絕緣缺陷是目前電力行業(yè)常用的檢測技術(shù)，且已經(jīng)有相應(yīng)的國標(biāo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對其診斷規(guī)律進(jìn)行的規(guī)范，新投入的高壓、特高壓油浸式電力變壓器均已經(jīng)安裝了油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)，檢測油中溶解氣體的含量，并根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行設(shè)備評估。

但是對于嚴(yán)重突發(fā)性故障，故障產(chǎn)生的特征氣體會以氣泡形式逸散到油面以上，并在油面上匯集，導(dǎo)致僅僅通過檢測油中溶解氣體的含量對設(shè)備進(jìn)行評估準(zhǔn)確率的下降，匯集到油面上的特征氣體的種類、含量、增長率等有效信息的遺失，而嚴(yán)重突發(fā)性故障是導(dǎo)致電力設(shè)備爆炸的主要原因，且目前還未有相關(guān)資料對這方面內(nèi)容開展研究。

發(fā)明內(nèi)容

針對背景技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種油紙絕緣電力變壓器油面上氣體綜合檢測系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種油紙絕緣電力變壓器油面上氣體綜合檢測系統(tǒng)，包括變壓器本體及瓦斯繼電器集氣盒；還包括多氣體綜合檢測模塊、組合信號燈、電源模塊、信號處理模塊以及數(shù)據(jù)顯示診斷后臺；多氣體綜合檢測模塊與變壓器本體的瓦斯繼電器集氣盒連接，多氣體綜合檢測模塊、信號處理模塊和組合信號燈均通過屏蔽電纜線連接到電源模塊，多氣體綜合檢測模塊通過屏蔽電纜線分別與信號處理模塊和組合信號燈連接，信號處理模塊通過屏蔽電纜線與組合信號燈連接，信號處理模塊與數(shù)據(jù)顯示診斷后臺無線連接。

在上述油紙絕緣電力變壓器油面上氣體綜合檢測系統(tǒng)中，多氣體綜合檢測模塊采用多氣體集成式電化學(xué)傳感器附帶一個油枕；由傳感電極或工作電極和反電極組成，并由一個薄電解層隔開，用于檢測多種氣體成分；油枕用于模擬實(shí)際大型密閉變壓器的呼吸過程。

在上述油紙絕緣電力變壓器油面上氣體綜合檢測系統(tǒng)中，信號處理模塊包括信號轉(zhuǎn)換電路、運(yùn)放電路以及第一無線收發(fā)裝置。