專利名稱：一種用于油浸式變壓器在線檢測的氣相色譜檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及油浸式變壓器在線檢測技術(shù)，具體涉及ー種用于油浸式變壓器在線檢測的氣相色譜檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，我國電カ行業(yè)向大機組、大容量、高電壓等級電網(wǎng)發(fā)展，對電力安全、經(jīng)濟運行提出了更高要求，電カ高壓設(shè)備是電網(wǎng)以及用電大戶穩(wěn)定可靠運行的關(guān)鍵，對保障社會正常生產(chǎn)和企業(yè)正常運行具有重要意義。因此，對電力高壓設(shè)備進行必要的監(jiān)測，保證其穩(wěn) 定運行，對電カ系統(tǒng)運行的可靠性、安全性具有重要意義。變壓器油色譜在線監(jiān)測的主要特點是通過連續(xù)監(jiān)測變壓器一段時間內(nèi)運行參數(shù)的變化趨勢來判定變壓器運行狀況，可以捕捉到大型變壓器非瞬間故障的先兆信息。從本質(zhì)上改變了傳統(tǒng)的檢測方式，其最突出特點是可以在運行中實時監(jiān)測變壓器的運行狀態(tài)。對于制定、部署下一歩的設(shè)備檢修計劃和方案具有十分重要的現(xiàn)實指導意義。本檢測技術(shù)首先通過對溶解在變壓器絕緣油中的故障氣體實現(xiàn)有效脫離，再將脫離出的混合型故障氣體作為流動相，在載氣的帶動下通過填充式固定相，進行相應(yīng)的色譜分析。由于故障氣體中各組份在流動相和固定相間分配及吸附系數(shù)的差異，各組份在兩相間作反復多次分配，使各組份在固定相色譜柱中得到分離，然后使用接在色譜柱后級的檢測器根據(jù)組份的物理化學特性進行檢測。傳統(tǒng)檢測方式沿用實驗室設(shè)備檢測模式，采用ー次進樣、雙柱并聯(lián)、一次分流，雙檢測器同時檢測的方式，因此造成結(jié)構(gòu)復雜，配套設(shè)施多，故障率相對較高，對運行環(huán)境要求高等重大難題，不利于現(xiàn)場化在線設(shè)備的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的問題是，針對上述技術(shù)的不足，設(shè)計出一種用于油浸式變壓器在線檢測的氣相色譜檢測系統(tǒng)，該技術(shù)采用獨特的エ藝技術(shù)，優(yōu)化檢測回路與檢測エ藝，采用單ー氣體通路，単一回路即可檢測多種氣體組分，解決了系統(tǒng)泄漏、數(shù)據(jù)易飄移等異常，提高了系統(tǒng)檢測可靠性、穩(wěn)定性。本實用新型為解決其問題所采用的技術(shù)方案是一種用于油浸式變壓器在線檢測的氣相色譜檢測系統(tǒng)，包括與外部一次設(shè)備進行更換絕緣油的油循環(huán)部件、將油循環(huán)部件內(nèi)的絕緣油和故障氣體分離出來的油氣分離部件、將故障氣體冷卻并排除故障氣體內(nèi)部雜質(zhì)的冷凝除雜部件、與冷凝除雜部件連通的進樣器部件、與進樣器部件出口連通的色譜柱部件、與色譜柱部件連通的檢測器以及與冷凝除雜部件和色譜柱部件連接的載氣組件。在本實用新型中，所述油循環(huán)部件包括循環(huán)泵、兩通截止閥門I、油室、兩通截止閥門II及恒溫加熱組件，循環(huán)泵的進ロ通過管道與一次設(shè)備出油ロ連接，循環(huán)泵的進ロ通過兩通截止閥門I與油室的進ロ連接，油室的出ロ通過兩通截止閥門II與一次設(shè)備進油ロ連接,恒溫加熱組件位于油室內(nèi)部。[0008]在本實用新型中，所述油氣分離部件包括永磁型攪拌轉(zhuǎn)子、氣室，永磁型攪拌轉(zhuǎn)子安裝于油室底部，永磁型攪拌轉(zhuǎn)子通過驅(qū)動裝置驅(qū)動，所述氣室位于油室的上部并與油室連通。在本實用新型中，所述油室側(cè)部還與一可編程步進電機連接。在本實用新型中，所述冷凝除雜部件包括冷凝裝置、增壓組件和排雜真空泵，冷凝裝置的進口通過兩通截止閥門III與油氣分離部件的氣室出氣口連接，冷凝裝置的雜氣出口通過兩通自保持電磁閥I與排雜真空泵連接，冷凝裝置的出氣口分別與載氣組件和進樣器部件連接。在本實用新型中，所述進樣器部件包括進樣真空泵、平面六通閥、六通閥控制器、兩通截止閥門IV、定量管以及排氣管道，進樣真空泵與冷凝裝置的出氣口連接，所述平面六通閥的六個接口依次與排氣管道的進氣口、定量管的一端接口、載氣組件的出氣口、色譜柱部件的進氣口、定量管的另一端接口以及進樣真空泵的出氣口連接，平面六通閥的六通閥控制器通過兩通截止閥門IV與載氣組件連接，排氣管道與平面六通閥之間連接有兩通截在本實用新型中，所述色譜柱部件包括復合型色譜柱、加熱裝置和保溫裝置，加熱裝置和保溫裝置通過溫度傳感器和溫度控制器進行控制。在本實用新型中，所述檢測器包括與色譜柱部件輸出端連接的半導體氣敏傳感器、保溫裝置和安裝于管路末端的兩通自保持電磁閥II。在本實用新型中，所述載氣組件包括載氣，載氣的輸出端與進樣器部件的平面六通閥連接，載氣與平面六通閥之間依次設(shè)有兩通自保持電磁閥III、調(diào)壓閥、穩(wěn)流閥、壓力表、流量檢測裝置，所述穩(wěn)流閥與壓力表之間通過三通接頭和兩通截止閥門VI與冷凝裝置的出氣口連接。本實用新型的有益效果是本實用新型集油循環(huán)部件、油氣分離部件、冷凝除雜部件、進樣器部件、色譜柱部件、檢測器等于一體，采用先進工藝，采用單一氣體回路即可完成多組分氣體的測量，解決了系統(tǒng)泄漏、數(shù)據(jù)易飄移等難題，提高了系統(tǒng)檢測可靠性、穩(wěn)定性，更適用于戶外現(xiàn)場設(shè)備的長期穩(wěn)定運行。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明圖I為本實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參照

圖1，本實用新型所提供一種用于油浸式變壓器在線檢測的氣相色譜檢測系統(tǒng)，包括與外部一次設(shè)備進行更換絕緣油的油循環(huán)部件、將油循環(huán)部件內(nèi)的絕緣油和故障氣體分離出來的油氣分離部件、將故障氣體冷卻并排除故障氣體內(nèi)部雜質(zhì)的冷凝除雜部件、與冷凝除雜部件連通的進樣器部件、與進樣器部件出口連通的色譜柱部件、與色譜柱部件連通的檢測器以及與冷凝除雜部件和色譜柱部件連接的載氣組件。作為優(yōu)選的實施方式，所述油循環(huán)部件包括美國Tuthill齒輪型循環(huán)泵I、日本喜開理CKD直通式兩通截止閥門12、油室3、兩通截止閥門114及恒溫加熱組件，循環(huán)泵I的進ロ通過Φ 6_紫銅管道與一次設(shè)備出油ロ連接，循環(huán)泵I的進ロ通過兩通截止閥門12與油室3的進ロ連接，油室3的出口通過兩通截止閥門114與一次設(shè)備進油ロ連接，恒溫加熱組件位于油室3內(nèi)部。應(yīng)用美國Tuthill齒輪型循環(huán)泵I對油樣進行強制循環(huán)，將所需油樣采集至油室3中，油室3中應(yīng)用60W陶瓷加熱體，PTlOOエ業(yè)級鉬電阻溫度傳感器和歐姆龍E5CZ-Q2MT型溫度控制器進行50°C恒溫控制。以保證油樣環(huán)境的一致性。所述油氣分離部件包括永磁型攪拌轉(zhuǎn)子、氣室5，永磁型攪拌轉(zhuǎn)子安裝于油室3底部，永磁型攪拌轉(zhuǎn)子通過驅(qū)動裝置驅(qū)動，所述氣室5位于油室3的上部并與油室3連通，在本實施例中，所述驅(qū)動裝置可為美國Tuthill調(diào)速旋轉(zhuǎn)馬達，通過永磁型攪拌轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，達到攪拌油樣脫離故障氣體的作用，根據(jù)實際情況進行可編程調(diào)速，保證脫氣率的一致性。油室3側(cè)部設(shè)有通油孔，采用Φ6_紫銅管與一可編程步進電機6連接。通過單片機控制步進電機5行程，達到調(diào)整油室3內(nèi)油樣液面高度及壓カ的作用。油樣中脫離出的故障氣體被收集在IOmL體積的氣室5中。所述冷凝除雜部件包括冷凝裝置7、增壓組件和排雜真空泵8，冷凝裝置7的進ロ通過兩通截止閥門II19與油氣分離部件的氣室5出氣ロ連接，冷凝裝置7的雜氣出口通過兩通自保持電磁閥IlO與排雜真空泵8連接，冷凝裝置7的出氣ロ分別與載氣組件和進樣器部件連接。當開啟直通式兩通截止閥門ΙΙΙ9時，故障氣體由氣室5進入到冷凝裝置7中，通過兩組60W單晶型半導體制冷器，ΡΤ100エ業(yè)級鉬電阻溫度傳感器和歐姆龍E5CZ-Q2MT型溫度控制器進行_5°C恒溫控制。使進入冷凝裝置的故障氣體急速降溫，達到排除有機物揮發(fā)分子，保證進入后級進樣器部件的氣體不含污染物質(zhì)的作用。冷凝裝置7直通式兩通自保持電磁閥IlO與排雜真空泵8連接，采用強排方式將有機物揮發(fā)分子直接排除系統(tǒng)。冷凝裝置7通過兩通截止閥門VI28與載氣組件連接，通過控制直通式兩通截止閥門VI28，起到調(diào)整冷凝裝置7內(nèi)部壓カ的作用。所述進樣器部件包括進樣真空泵11、氣動型平面六通閥12、六通閥控制器13、兩通截止閥門IV14、定量管15以及排氣管道16，進樣真空泵11與冷凝裝置7的出氣ロ連接，所述平面六通閥12的六個接ロ依次與排氣管道16的進氣ロ、定量管15的一端接ロ、載氣組件的出氣ロ、色譜柱部件的進氣ロ、定量管15的另一端接ロ以及進樣真空泵11的出氣ロ連接，平面六通閥的六通閥控制器13通過兩通截止閥門IV14與載氣組件連接，排氣管道16與平面六通閥12之間連接有兩通截止閥門V17。此處采用主動進樣的方式，，將冷凝裝置7中的待測故障氣體抽入至ImL定量管15中，通過控制直通式兩通截止閥門IV14及六通閥控制器13，快速切換平面六通閥12將定量管15切換至色譜柱部件的柱通路中。平面六通閥12尾部通過兩通截止閥門V17與排氣管道16連接，通過控制兩通截止閥門V17排除尾氣，并作相應(yīng)的管路吹掃。所述載氣組件包括載氣21，載氣21的輸出端與進樣器部件的平面六通閥12連接，載氣21與平面六通閥12之間依次設(shè)有兩通自保持電磁閥11122、調(diào)壓閥23、穩(wěn)流閥24、壓力表25、流量檢測裝置26，所述穩(wěn)流閥24與壓カ表25之間通過三通接頭27和兩通截止閥門VI28與冷凝裝置7的出氣ロ連接。所述色譜柱部件包括復合型色譜柱18、加熱裝置和保溫裝置，加熱裝置和保溫裝置通過溫度傳感器和溫度控制器進行控制。待測故障氣體進入色譜柱部件后，在兩通自保持電磁閥11122、調(diào)壓閥23和穩(wěn)流閥24的控制下所形成在単一氣體通路中恒壓、恒流載氣的作用下，60°C恒溫狀態(tài)下勻速流過復合型色譜柱18，故障氣體中各組份由于在流動相和固定相間分配或吸附系數(shù)的差異，各組份在兩相間作反復多次分配，使各組份氣體在固定相色譜柱中得到分離，形成排列有序的氣體輸出。所述檢測器包括與色譜柱部件輸出端連接的半導體氣敏傳感器19、保溫裝置和安裝于管路末端的兩通自保持電磁閥1120。排序后的氣體在恒壓、恒流載氣的作用下，在恒溫狀態(tài)下依次流過日本費加羅半導體氣敏傳感器19，該傳感器依次對各組分氣體進行檢測，以模擬電壓形式輸出測量信號。檢測完畢后，通過關(guān)閉兩通自保持電磁閥1120，切斷系統(tǒng)氣體回路，保證系統(tǒng)不受外界環(huán)境污染。本實用新型在全自動無人值守狀態(tài)下自動實現(xiàn)油樣循環(huán)、油氣分離、冷凝除雜、定量進樣、色譜分離、采樣分析等操作。采用先進工藝優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制流程，解決了系統(tǒng)泄漏、數(shù)據(jù)飄移等難題，提高了系統(tǒng)檢測可靠性、穩(wěn)定性，更適用于戶外現(xiàn)場設(shè)備的長期穩(wěn)定運行。本實用新型的運行流程，以9點鐘開始運行系統(tǒng)為例·9:00、開啟兩通自保持電磁閥II、11120、22 ;開啟各個溫度控制器電源；半導體氣敏傳感器19 ；9:08、開啟油路兩通截止閥門I、112,4 ;啟動循環(huán)泵I ;9:09、啟動冷凝裝置7 ;獲取循環(huán)泵I轉(zhuǎn)速；9:13、關(guān)閉循環(huán)泵I ;關(guān)閉油路兩通截止閥門I、112,4 ； 9:15、啟動步進電機6，油室3抽空40%后，停止步進電機6 ;開啟兩通截止閥門VI28，冷阱增壓5秒；開啟兩通截止閥門III9 ;啟動步進電機6，油室3抽空至滿位后，停止步進電機6 ;關(guān)閉兩通截止閥門VI28 ;開啟兩通自保持電磁閥IlO ;啟動排雜真空栗8 ;關(guān)閉兩通自保持電磁閥IlO ;關(guān)閉排雜真空泵8 ;開啟兩通截止閥門VI28 ;關(guān)閉兩通截止閥門III9 ;開啟平面六通閥12載氣閥門；關(guān)閉平面六通閥12載氣閥門；開啟平面六通閥12尾氣閥門；關(guān)閉兩通截止閥門VI28 ；9:18、開啟兩通截止閥門III9 ;開啟平面六通閥12尾氣閥門；關(guān)閉平面六通閥12尾氣閥門；關(guān)閉兩通截止閥門III9 ;啟動攪拌脫氣；獲取攪拌轉(zhuǎn)速；9:33、關(guān)閉攪拌脫氣；開啟兩通自保持電磁閥IlO ;啟動排雜真空泵8 ;關(guān)閉兩通自保持電磁閥Iio ;關(guān)閉排雜真空泵8 ;開啟兩通截止閥門III9 ;啟動步進電機6，反推至抽空體積的70%后，停止步進電機6 ;關(guān)閉兩通截止閥門III9 ;啟動啟動步進電機6并反推至原始位，停止步進電機6 ；9:38、開啟平面六通閥12載氣閥門；啟動進樣真空泵11 ;開啟平面六通閥12尾氣閥門；關(guān)閉平面六通閥12尾氣閥門；關(guān)閉進樣真空泵11 ;關(guān)閉平面六通閥12載氣閥門；開啟平面六通閥12載氣閥門；啟動平面六通閥12進樣；關(guān)閉平面六通閥12載氣閥門；關(guān)閉冷阱；延遲啟動采樣時間X秒后，啟動AD采樣；延遲增益延時X分后，改變二次增益；系統(tǒng)采樣結(jié)束，設(shè)置采樣結(jié)束信號點自動上傳采樣數(shù)據(jù)；9:57、開啟平面六通閥12載氣閥門；關(guān)閉平面六通閥12進樣；關(guān)閉平面六通閥12載氣閥門；9:58、開啟兩通自保持電磁閥IlO ;啟動排雜真空泵8 ;開啟兩通截止閥門VI28 ；關(guān)閉兩通自保持電磁閥IlO ;關(guān)閉排雜真空泵8 ;開啟平面六通閥12尾氣閥門；關(guān)閉平面六通閥12尾氣閥門；關(guān)閉兩通截止閥門VI28 ；[0037]9:59、關(guān)閉半導體氣敏傳感器電源19 ;關(guān)閉各個溫度控制器電源；關(guān)閉兩通自保持電磁閥II、III20、22 ;關(guān)閉氣敏傳感器電源；關(guān)閉兩通電磁閥1、3 ;關(guān)閉溫度控制器電源。本實用新型在最大程度上減少了氣路連接部件，從而將氣路連接點產(chǎn)生故障的可能性降到最低，相對于國內(nèi)其他廠家同類產(chǎn)品更適用于戶外現(xiàn)場設(shè)備的長期穩(wěn)定運行。系統(tǒng)最短一個小時即可完成一次完整的檢測，優(yōu)于同類產(chǎn)品四個小時完成一次檢測周期，對于一次設(shè)備起到了緊急看護作用。
當然，本實用新型除了上述實施方式之外，其它等同技術(shù)方案也應(yīng)當在其保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于油浸式變壓器在線檢測的氣相色譜檢測系統(tǒng)，其特征在于包括與外部一次設(shè)備進行更換絕緣油的油循環(huán)部件、將油循環(huán)部件內(nèi)的絕緣油和故障氣體分離出來的油氣分離部件、將故障氣體冷卻并排除故障氣體內(nèi)部雜質(zhì)的冷凝除雜部件、與冷凝除雜部件連通的進樣器部件、與進樣器部件出口連通的色譜柱部件、與色譜柱部件連通的檢測器以及與冷凝除雜部件和色譜柱部件連接的載氣組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于油浸式變壓器在線檢測的氣相色譜檢測系統(tǒng)，其特征在于所述油循環(huán)部件包括循環(huán)泵(I)、兩通截止閥門I (2)、油室(3)、兩通截止閥門II(4)及恒溫加熱組件，循環(huán)泵(I)的進ロ通過管道與一次設(shè)備出油ロ連接，循環(huán)泵(I)的進ロ通過兩通截止閥門I (2)與油室(3)的進ロ連接，油室(3)的出口通過兩通截止閥門II(4)與一次設(shè)備進油ロ連接，恒溫加熱組件位于油室(3)內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種用于油浸式變壓器在線檢測的氣相色譜檢測系統(tǒng)，其特征在于所述油氣分離部件包括永磁型攪拌轉(zhuǎn)子、氣室(5)，永磁型攪拌轉(zhuǎn)子安裝于油室(3)底部，永磁型攪拌轉(zhuǎn)子通過驅(qū)動裝置驅(qū)動，所述氣室(5)位于油室(3)的上部并與油室(3)連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種用于油浸式變壓器在線檢測的氣相色譜檢測系統(tǒng)，其特征在于所述油室(3)側(cè)部還與一可編程步進電機(6)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種用于油浸式變壓器在線檢測的氣相色譜檢測系統(tǒng)，其特征在于所述冷凝除雜部件包括冷凝裝置(7)、增壓組件和排雜真空泵(8)，冷凝裝置(7)的進ロ通過兩通截止閥門III (9)與油氣分離部件的氣室(5)出氣ロ連接，冷凝裝置(7)的雜氣出口通過兩通自保持電磁閥I (10)與排雜真空泵(8)連接，冷凝裝置(7)的出氣ロ分別與載氣組件和進樣器部件連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種用于油浸式變壓器在線檢測的氣相色譜檢測系統(tǒng)，其特征在于所述進樣器部件包括進樣真空泵(11)、平面六通閥(12)、六通閥控制器(13)、兩通截止閥門IV (14)、定量管(15)以及排氣管道(16)，進樣真空泵(11)與冷凝裝置(7)的出氣ロ連接，所述平面六通閥(12 )的六個接ロ依次與排氣管道(16 )的進氣ロ、定量管(15 )的一端接ロ、載氣組件的出氣ロ、色譜柱部件的進氣ロ、定量管(15)的另一端接ロ以及進樣真空泵(11)的出氣ロ連接，平面六通閥的六通閥控制器(13)通過兩通截止閥門IV (14)與載氣組件連接，排氣管道(16)與平面六通閥(12)之間連接有兩通截止閥門V (17)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的ー種用于油浸式變壓器在線檢測的氣相色譜檢測系統(tǒng)，其特征在于所述色譜柱部件包括復合型色譜柱(18)、加熱裝置和保溫裝置，加熱裝置和保溫裝置通過溫度傳感器和溫度控制器進行控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的ー種用于油浸式變壓器在線檢測的氣相色譜檢測系統(tǒng)，其特征在干所述檢測器包括與色譜柱部件輸出端連接的半導體氣敏傳感器(19)、保溫裝置和安裝于管路末端的兩通自保持電磁閥II (20)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的ー種用于油浸式變壓器在線檢測的氣相色譜檢測系統(tǒng)，其特征在于所述載氣組件包括載氣(21)，載氣(21)的輸出端與進樣器部件的平面六通閥(12)連接，載氣(21)與平面六通閥(12)之間依次設(shè)有兩通自保持電磁閥III (22)、調(diào)壓閥(23)、穩(wěn)流閥(24)、壓カ表(25 )、流量檢測裝置(26 )，所述穩(wěn)流閥(24)與壓カ表(25 )之間通過三通接頭(27)和兩通截止閥門VI (28)與冷凝裝置(7)的出氣ロ連接。
專利摘要本實用新型設(shè)計出一種用于油浸式變壓器在線檢測的氣相色譜檢測系統(tǒng)，包括與外部一次設(shè)備進行更換絕緣油的油循環(huán)部件、將油循環(huán)部件內(nèi)的絕緣油和故障氣體分離出來的油氣分離部件、將故障氣體冷卻并排除故障氣體內(nèi)部雜質(zhì)的冷凝除雜部件、與冷凝除雜部件連通的進樣器部件、與進樣器部件出口連通的色譜柱部件、與色譜柱部件連通的檢測器以及與冷凝除雜部件和色譜柱部件連接的載氣組件。該系統(tǒng)集油循環(huán)部件、油氣分離部件、冷凝除雜部件、進樣器部件、色譜柱部件、檢測器等于一體，采用先進工藝，采用單一氣體回路即可完成多組分氣體的測量，解決了系統(tǒng)泄漏、數(shù)據(jù)易飄移等難題，提高了系統(tǒng)檢測可靠性、穩(wěn)定性，更適用于戶外現(xiàn)場設(shè)備的長期穩(wěn)定運行。
文檔編號G01N30/88GK202614734SQ20122020290
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者楊清, 許權(quán) 申請人:珠海原銘電力設(shè)備有限公司