一種電力變壓器設(shè)備狀態(tài)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種用于變 壓器的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 大型變壓器作為電力生產(chǎn)和輸送的主要設(shè)備，是整個(gè)變電系統(tǒng)的核心設(shè)備之一， 其安全性能至關(guān)重要。由于諸多方面的原因，設(shè)備的惡性故障時(shí)有發(fā)生，一旦出現(xiàn)嚴(yán)重故 障，必須停電檢修，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，必將造成重大經(jīng)濟(jì)損失。因此，為確保 大型變壓器的安全運(yùn)行，大型變壓器的定期檢修將被狀態(tài)維護(hù)所替代，這也是今后變壓器 維護(hù)方式的發(fā)展方向。
[0003] 變壓器油色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可對(duì)大型變壓器進(jìn)行狀態(tài)實(shí)施在線(xiàn)監(jiān)控，通過(guò)分析油 中特征氣體濃度，隨時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和診斷其內(nèi)部故障，并彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)室色 譜分析方法不能及時(shí)迅速監(jiān)測(cè)的缺憾，為實(shí)時(shí)掌握變壓器的運(yùn)行狀態(tài)提供重要數(shù)據(jù)，從而 提高設(shè)備的管理水平，因此是保證變壓器及電網(wǎng)系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段。
[0004] 變壓器油色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)推廣后，能夠大幅度提高大型變壓器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)水 平，由于油中溶解氣體在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的重要意義，國(guó)內(nèi)外都對(duì)此做過(guò)大量的研究開(kāi)發(fā)工作。早期 的技術(shù)一般是檢測(cè)單組分氫氣和測(cè)可燃?xì)饪偭?。使用氣敏元件做傳感器，該系統(tǒng)只能起報(bào) 警作用，不能明確故障狀況，作為故障的初期警報(bào)，不是真正意義上色譜在線(xiàn)。隨著色譜分 析技術(shù)和油氣分離技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了可測(cè)量4-9種組分含量的色譜在線(xiàn)分析技術(shù)，油氣 分離采用薄膜滲透法，然后通過(guò)色譜柱分離，熱導(dǎo)或氫焰檢測(cè)器分析。該技術(shù)存在分析周期 長(zhǎng)，分析結(jié)果誤差大等缺陷。
[0005] 隨著電力經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外對(duì)電力設(shè)備的安全運(yùn)行給予了極大重視，對(duì)在 線(xiàn)監(jiān)測(cè)提出了更高的要求。當(dāng)前該技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和方向是：
[0006] ①能檢測(cè)國(guó)標(biāo)中規(guī)定的變壓器油中全部九種組分，數(shù)據(jù)與試驗(yàn)室分析結(jié)果基本一 致；
[0007] ②具有智能專(zhuān)家診斷功能，能對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和判斷，監(jiān)測(cè)變壓器內(nèi)部運(yùn)行 狀態(tài)及故障發(fā)展趨勢(shì)；
[0008] ③分析周期短，能在幾小時(shí)內(nèi)檢測(cè)一次；
[0009] ④具有可移動(dòng)式的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及校準(zhǔn)功能，并能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程回傳數(shù)據(jù)；
[0010] ⑤性能穩(wěn)定可靠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供測(cè)試精確的一種電力變壓器設(shè)備狀態(tài)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)。
[0012] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0013] -種電力變壓器設(shè)備狀態(tài)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括進(jìn)油閥、回油閥、自 動(dòng)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)單元、油循環(huán)機(jī)構(gòu)、油氣分離單元、氣體檢測(cè)單元、多級(jí)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)單元和系 統(tǒng)主機(jī)；所述自動(dòng)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)單元連接氣體檢測(cè)單元，對(duì)檢測(cè)進(jìn)行自動(dòng)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)；所述油循 環(huán)機(jī)構(gòu)控制被監(jiān)測(cè)的變壓器油進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)，將油送至油氣分離單元；所述油氣分離單元 進(jìn)行油中氣體脫氣，并將氣體送往氣體檢測(cè)單元進(jìn)行氣體組分檢測(cè)；所述的多級(jí)溫度自動(dòng) 調(diào)節(jié)單元控制被監(jiān)測(cè)的變壓器油的油溫。所述自動(dòng)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)單元包括標(biāo)氣瓶，標(biāo)氣瓶裝載 有校準(zhǔn)混合標(biāo)準(zhǔn)氣體，包括氫氣、一氧化碳、甲烷、乙炔、乙烯、乙烷、二氧化碳、氧氣、氮?dú)猓?利用標(biāo)氣瓶的混合標(biāo)準(zhǔn)氣體對(duì)變壓器油分離出來(lái)的氣體進(jìn)行氣體組分監(jiān)測(cè)。
[0014] 所述的一種電力變壓器設(shè)備狀態(tài)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括水分檢測(cè)單元，水分檢測(cè) 單元設(shè)在油循環(huán)機(jī)構(gòu)和油氣分離單元之間。所述水分檢測(cè)單元包括微量水分傳感器。
[0015] 所述自動(dòng)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)單元能夠根據(jù)用戶(hù)設(shè)置的組分含量進(jìn)行校準(zhǔn)各種標(biāo)準(zhǔn)氣體組 分含量，能夠按照用戶(hù)的要求進(jìn)行定期校準(zhǔn)各種標(biāo)準(zhǔn)氣體組分含量，以及能夠根據(jù)實(shí)際監(jiān) 測(cè)結(jié)果選擇動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)的周期。
[0016] 所述多級(jí)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)單元控制被監(jiān)測(cè)的油溫處于35±0. 1°C范圍。多級(jí)溫度自 動(dòng)調(diào)節(jié)單元區(qū)別于單級(jí)溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它采用了至少3個(gè)升溫元件和至少3個(gè)降溫 元件，共同完成溫度的精確控制。
[0017] 所述油循環(huán)機(jī)構(gòu)包括電磁栗和流速控制組件。
[0018] 所述油循環(huán)機(jī)構(gòu)控制絕緣油從變壓器流入監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和從監(jiān)測(cè)系統(tǒng)流回變壓器的 速率為30ml/min。
[0019] 所述油氣分離單元使用了特氟隆管進(jìn)行油氣分離。此種材料能夠有效的滲透絕緣 油中的氣體。
[0020] 所述油氣分離單元還包括氣泡俘獲系統(tǒng)，用于吸收監(jiān)測(cè)過(guò)程中未使用完的氣體， 避免這些氣體回灌入變壓器。
[0021] 所述氣體檢測(cè)單元包括等離子檢測(cè)器。所述等離子檢測(cè)器由電離室和放電室組 成，兩室之間有狹路相通。當(dāng)在放電室內(nèi)的兩個(gè)高壓電極上加以適量高壓電后，兩電極之間 就會(huì)產(chǎn)生放電，待測(cè)氣體各種組份將被電離形成各種離子，檢測(cè)離子的放電水平，從而得到 各種組分的精確含量。
[0022] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明裝置具有如下有益效果：
[0023] 針對(duì)網(wǎng)內(nèi)變電站重點(diǎn)變壓器，安裝一種本發(fā)明的監(jiān)測(cè)裝置后，相對(duì)于傳統(tǒng)的離線(xiàn) 監(jiān)測(cè)，通過(guò)高精度的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置遠(yuǎn)傳的數(shù)據(jù)，我們可以隨時(shí)掌握在線(xiàn)監(jiān)測(cè)分析油中特征 氣體濃度，隨時(shí)可掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；系統(tǒng)能精確監(jiān)測(cè)所有故障氣體，把它們安裝到待監(jiān) 測(cè)的變壓器上，以保證在早期階段發(fā)現(xiàn)潛在的缺陷。從而減少非計(jì)劃停運(yùn)和事故危險(xiǎn)。具 體有益效果包括以下方面：
[0024] (1)改變了變壓器重癥監(jiān)測(cè)技術(shù)，徹底擺脫了僅能以頻繁取樣跟蹤變壓器異常的 束縛，大幅降低了設(shè)備的運(yùn)維成本。
[0025] (2)實(shí)現(xiàn)了九種特征氣體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，打破了傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置的最低檢出限及檢測(cè) 種類(lèi)局限，直接拓展了設(shè)備狀態(tài)診斷的分析依據(jù)。
[0026] (3)開(kāi)創(chuàng)了監(jiān)測(cè)裝置自動(dòng)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)的新模式，避免了裝置年久失效的被動(dòng)局面，提 升了裝置現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的可靠性、持續(xù)性。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1為本發(fā)明的一種電力變壓器設(shè)備狀態(tài)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理圖
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明：
[0029] 一種電力變壓器設(shè)備狀態(tài)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括進(jìn)油閥、回油閥、自動(dòng)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)單 元、油循環(huán)機(jī)構(gòu)、油氣分離單元、氣體檢測(cè)單元、多級(jí)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)單元和系統(tǒng)主機(jī)；所述自 動(dòng)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)單元連接氣體檢測(cè)單元，對(duì)檢測(cè)進(jìn)行自動(dòng)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)；所述油循環(huán)機(jī)構(gòu)控制被監(jiān) 測(cè)的變壓器油進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)，將油送至油氣分離單元；所述油氣分離單元進(jìn)行油中氣體脫 氣，并將氣體送往氣體檢測(cè)單元進(jìn)行氣體組分檢測(cè)；所述的多級(jí)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)單元控制被 監(jiān)測(cè)的變壓器油的油溫。所述自動(dòng)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)單元包括標(biāo)氣瓶，標(biāo)氣瓶裝載有校準(zhǔn)混合標(biāo)準(zhǔn) 氣體，包括氫氣、一氧化碳、甲烷、乙炔、乙烯、乙烷、二氧化碳、氧氣、氮?dú)?；利用?biāo)氣瓶的混 合標(biāo)準(zhǔn)氣體對(duì)變壓器油分離出來(lái)的氣體進(jìn)行氣體組分監(jiān)測(cè)。
[0030] 所述一種電力變壓器設(shè)備狀態(tài)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括水分檢測(cè)單元，水分檢測(cè)單 元設(shè)在油循環(huán)機(jī)構(gòu)和油氣分離單元之間。所述水分檢測(cè)單元包括微量水分傳感器。
[0031] 所述自動(dòng)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)單元能夠根據(jù)用戶(hù)設(shè)置的組分含量進(jìn)行校準(zhǔn)各種標(biāo)準(zhǔn)氣體組 分含量，能夠按照用戶(hù)的要求進(jìn)行定期校準(zhǔn)各種標(biāo)準(zhǔn)氣體組分含量，以及能夠根據(jù)實(shí)際監(jiān) 測(cè)結(jié)果選擇動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)的周期。
[0032] 所述多級(jí)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)單元控制被監(jiān)測(cè)的油溫處于35±0. 1°C范圍。多級(jí)溫度自 動(dòng)調(diào)節(jié)單元區(qū)別于單級(jí)溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它采用了至少3個(gè)升溫元件和至少3個(gè)降溫 元件，共同