專(zhuān)利名稱(chēng)：一種針對(duì)運(yùn)行變壓器的絕緣油的氣相色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于變壓器監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種針對(duì)運(yùn)行變壓器的絕緣油的氣相色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
變壓器大多采用油紙復(fù)合絕緣，當(dāng)內(nèi)部發(fā)生潛伏性故障時(shí)，油紙會(huì)因受熱分解產(chǎn)生烴類(lèi)氣體。含有不同化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔镉兄煌臒岱€(wěn)定性，絕緣油隨著故障點(diǎn)的溫度升高依次裂解產(chǎn)生烷烴、烯烴和炔烴。在正常情況下，充油電氣設(shè)備內(nèi)的絕緣油及有機(jī)絕緣材料，在過(guò)熱或電的作用下會(huì)逐漸老化和分解，產(chǎn)生少量的低分子烴類(lèi)氣體和一氧化碳及二氧化碳?xì)怏w，這些氣體大部分溶解于油中。當(dāng)充油電器內(nèi)部存在潛伏性過(guò)熱和放電性故障時(shí)，就會(huì)加快這些氣體的產(chǎn)生速度，隨著故障的發(fā)展，分解出的氣體形成氣泡在油中對(duì)流、擴(kuò)散，不斷溶解在油中。故障氣體的組成及含量與故障類(lèi)型和故障嚴(yán)重程度關(guān)系密切，在電氣試驗(yàn)中，通過(guò)氣相色譜分析絕緣油中溶解氣體(dissolved gas analysis),定期做油的色譜分析,能盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部的潛伏性故障，以避免設(shè)備發(fā)生故障或事故損失?，F(xiàn)有技術(shù)中對(duì)變壓器油溶解氣體分析方法主要有以下顯著缺點(diǎn):第一，在分析油中溶解氣體時(shí)需要進(jìn)行費(fèi)時(shí)費(fèi)力地采樣，因此容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)采樣不完全的情況，從而造成不能提供準(zhǔn)確分析結(jié)果的弊端；第二，檢測(cè)流程復(fù)雜冗長(zhǎng)，不能及時(shí)掌握和監(jiān)測(cè)變壓器的運(yùn)行狀況，以至于不能有效降低事故的發(fā)生率。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種針對(duì)運(yùn)行變壓器的絕緣油的氣相色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置，其能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地分析氣相色譜數(shù)據(jù)，以盡早發(fā)現(xiàn)變壓器設(shè)備內(nèi)部的潛伏性故障或缺陷。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種針對(duì)運(yùn)行變壓器的絕緣油的氣相色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置，包括:用于對(duì)變壓器絕緣油色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)采集單元；用于對(duì)數(shù)據(jù)采集單元所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸單元；以及用于接收數(shù)據(jù)傳輸單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并進(jìn)行分析處理的數(shù)據(jù)分析單元。所述的數(shù)據(jù)采集單元包括用于接收變壓器油樣輸入的脫氣模塊，所述的脫氣模塊的輸出端連接混合氣體采樣檢測(cè)模塊。所述的數(shù)據(jù)采集單元還包括用于接收所述的混合氣體采樣監(jiān)測(cè)模塊輸出數(shù)據(jù)的油色譜儀和色譜工作站。所述的數(shù)據(jù)傳輸單元包括輸入輸出接口控制模塊，所述的輸入輸出接口控制模塊連接數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊。所述的數(shù)據(jù)分析單元包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和應(yīng)用程序服務(wù)器。所述的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器包括氣相色譜數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和監(jiān)測(cè)狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。所述的應(yīng)用程序服務(wù)器包括監(jiān)測(cè)周期模塊、極限報(bào)警模塊和數(shù)據(jù)分析模塊。所述的輸入輸出接口控制模塊包括:繼電器模塊和模擬輸入模塊，所述的繼電器模塊連接繼電器輸出模塊，所述的模擬輸入處理模塊連接通信接口處理模塊和模擬信號(hào)輸入通道模塊，所述的通信接口處理模塊連接RS-232通訊接口、RS-485通訊接口和電源轉(zhuǎn)換模塊，所述的電源轉(zhuǎn)換模塊連接通訊模塊、電源和模擬輸出處理模塊，所述的模擬輸出處理模塊連接模擬信號(hào)輸出通道模塊。所述的繼電器模塊至少包括多個(gè)用于設(shè)置安全邏輯報(bào)警、監(jiān)測(cè)趨勢(shì)報(bào)警和/或自檢錯(cuò)誤報(bào)警的繼電器。本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下的有益效果:實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器絕緣油中油氣成分特性、類(lèi)別信息數(shù)據(jù)進(jìn)行智能監(jiān)控:油溫?cái)?shù)據(jù)的異常報(bào)警、油氣成分的測(cè)量管理，以及通過(guò)分析色譜數(shù)據(jù)對(duì)變壓器的絕緣油的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)比較分析，并實(shí)時(shí)顯示診斷結(jié)果，從而有效發(fā)現(xiàn)潛伏性故障，為及時(shí)掌握和監(jiān)測(cè)變壓器的運(yùn)行狀況提供準(zhǔn)確和全面的信息。

圖1為本實(shí)用新型的針對(duì)運(yùn)行變壓器的絕緣油的氣相色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2為圖1所示裝置的數(shù)據(jù)采集單元的一種具體實(shí)施例示意圖；圖3為圖1所示裝置的數(shù)據(jù)傳輸單元的一種具體實(shí)施例示意圖；圖4為圖1所示裝置的數(shù)據(jù)分析單元的一種具體實(shí)施例示意圖；圖5為圖4所示實(shí)施例的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖4所示實(shí)施例的應(yīng)用程序服務(wù)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了便于對(duì)實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型的針對(duì)運(yùn)行變壓器的絕緣油的氣相色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置包括:用于對(duì)變壓器絕緣油色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)采集單元100 ;用于對(duì)數(shù)據(jù)采集單元100所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸單元200 ；以及用于接收數(shù)據(jù)傳輸單元200傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并進(jìn)行分析處理的數(shù)據(jù)分析單元300。圖2為圖1所示裝置的數(shù)據(jù)采集單元的一種具體實(shí)施例示意圖，如圖所示，所述的數(shù)據(jù)采集單元100包括用于接收變壓器油樣輸入的脫氣模塊103，所述的脫氣模塊103的輸出端連接混合氣體采樣檢測(cè)模塊104。所述的混合氣體采樣檢測(cè)模塊104可以對(duì)甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氫氣、一氧化碳、二氧化碳等氣體的溫度、成分含量等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)。脫氣模塊103可以采用油路、氣路雙循環(huán)油氣分離模式，這樣能夠大幅度提高待測(cè)氣體的分離速度，并可有效平衡所有的故障特征氣體。所述的數(shù)據(jù)采集單元還包括用于接收所述的混合氣體采樣監(jiān)測(cè)模塊104輸出數(shù)據(jù)的油色譜儀107和色譜工作站109。在具體實(shí)施例中，色譜工作站109可以采用VC++數(shù)據(jù)庫(kù)格式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的通用性和跨平臺(tái)性。圖3為圖1所示裝置的數(shù)據(jù)傳輸單元的一種具體實(shí)施例示意圖，如圖所示，所述的數(shù)據(jù)傳輸單元200包括輸入輸出接口控制模塊202，所述的輸入輸出接口控制模塊202連接數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊209。圖4為圖1所示裝置的數(shù)據(jù)傳輸單元的一種具體實(shí)施例示意圖，如圖所示，所述的數(shù)據(jù)分析單元300包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器310和應(yīng)用程序服務(wù)器320。圖5為圖4所示實(shí)施例的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，所述的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器310包括氣相色譜數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊311、監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊312和監(jiān)測(cè)狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊313。在具體的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器310具有SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，整個(gè)系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)，將底層設(shè)備與上位機(jī)軟件進(jìn)行無(wú)縫結(jié)合，為裝置的良好運(yùn)行提供有力的數(shù)據(jù)支持。圖6為圖4所示實(shí)施例的應(yīng)用程序服務(wù)器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，所述的應(yīng)用程序服務(wù)器320包括監(jiān)測(cè)周期模塊321、極限報(bào)警模塊322和數(shù)據(jù)分析模塊323。在具體實(shí)施例中，數(shù)據(jù)分析模塊323例如可以采用三比值、絕對(duì)產(chǎn)氣率、相對(duì)產(chǎn)氣率、大衛(wèi)三角形和立體圖示法等來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)故障氣體的診斷分析。作為具體實(shí)施例，可以通過(guò)人機(jī)界面顯示氣相色譜數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的動(dòng)態(tài)流程圖、歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)比較趨勢(shì)圖，從而能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確跟蹤變壓器的運(yùn)行狀況，做到異常狀態(tài)下的及時(shí)報(bào)警。作為具體實(shí)施例，本實(shí)用新型數(shù)據(jù)傳輸單元的輸入輸出接口控制模塊可以包括:繼電器模塊和模擬輸入模塊，所述的繼電器模塊連接繼電器輸出模塊，所述的模擬輸入處理模塊連接通信接口處理模塊和模擬信號(hào)輸入通道模塊，所述的通信接口處理模塊連接RS-232通訊接口、RS-485通訊接口和電源轉(zhuǎn)換模塊，所述的電源轉(zhuǎn)換模塊連接通訊模塊、電源和模擬輸出處理模塊，所述的模擬輸出處理模塊連接模擬信號(hào)輸出通道模塊。所述的繼電器模塊至少包括多個(gè)用于設(shè)置安全邏輯報(bào)警、監(jiān)測(cè)趨勢(shì)報(bào)警和/或自檢錯(cuò)誤報(bào)警的繼電器，作為具體實(shí)施例，繼電器模塊可由十個(gè)N0/NC繼電器構(gòu)成。輸入輸出接口模塊的數(shù)據(jù)通訊采用RS485總線(xiàn)模式、RS232模式。RS485總線(xiàn)模式一般適用于單對(duì)多方式，RS232模式一般適用于單對(duì)單模式。模擬信號(hào)輸入通道模塊可由四個(gè)模擬信號(hào)輸入通道構(gòu)成，每個(gè)模擬信號(hào)輸入通道的輸入電流在具體實(shí)施例中可選擇在4-20mA之間,模擬輸入處理模塊接收模擬信號(hào)輸入通道模塊的輸出信號(hào)后，通過(guò)通信接口處理模塊輸出給RS-232通訊接口和RS-485通訊接□。作為具體的實(shí)施例，模擬信號(hào)輸出通道模塊可由十個(gè)模擬信號(hào)輸出通道構(gòu)成，每個(gè)模擬信號(hào)輸出通道的輸出電流在具體實(shí)施例中可選擇在4-20mA之間,輸出信號(hào)被送至數(shù)據(jù)分析單元，以完成變壓器絕緣油中的故障氣體:氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙炔、乙烯等氣體組分的相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)的分析處理。以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種針對(duì)運(yùn)行變壓器的絕緣油的氣相色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括: 用于對(duì)變壓器絕緣油色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)采集單元； 用于對(duì)數(shù)據(jù)采集單元所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸單元；以及 用于接收數(shù)據(jù)傳輸單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并進(jìn)行分析處理的數(shù)據(jù)分析單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集單元包括用于接收變壓器油樣輸入的脫氣模塊，所述的脫氣模塊的輸出端連接混合氣體采樣檢測(cè)模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集單元還包括用于接收所述的混合氣體采樣監(jiān)測(cè)模塊輸出數(shù)據(jù)的油色譜儀和色譜工作站。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)傳輸單元包括輸入輸出接口控制模塊，所述的輸入輸出接口控制模塊連接數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述的輸入輸出接口控制模塊采用RS232通訊模式和RS485通訊模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)分析單元包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和應(yīng)用程序服務(wù)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器包括氣相色譜數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和監(jiān)測(cè)狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述的應(yīng)用程序服務(wù)器包括監(jiān)測(cè)周期模塊、極限報(bào)警模塊和數(shù)據(jù)分析模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的輸入輸出接口控制模塊包括:繼電器模塊和模擬輸入模塊，所述的繼電器模塊連接繼電器輸出模塊，所述的模擬輸入處理模塊連接通信接口處理模塊和模擬信號(hào)輸入通道模塊，所述的通信接口處理模塊連接RS-232通訊接口、RS-485通訊接口和電源轉(zhuǎn)換模塊，所述的電源轉(zhuǎn)換模塊連接通訊模塊、電源和模擬輸出處理模塊，所述的模擬輸出處理模塊連接模擬信號(hào)輸出通道模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述的繼電器模塊至少包括多個(gè)用于設(shè)置安全邏輯報(bào)警、監(jiān)測(cè)趨勢(shì)報(bào)警和/或自檢錯(cuò)誤報(bào)警的繼電器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種針對(duì)運(yùn)行變壓器的絕緣油的氣相色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置，包括用于對(duì)變壓器絕緣油色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)采集單元；用于對(duì)數(shù)據(jù)采集單元所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸單元；以及用于接收數(shù)據(jù)傳輸單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并進(jìn)行分析處理的數(shù)據(jù)分析單元。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器絕緣油中油氣成分特性、類(lèi)別信息數(shù)據(jù)進(jìn)行智能監(jiān)控油溫?cái)?shù)據(jù)的異常報(bào)警、油氣成分的測(cè)量管理，以及通過(guò)分析色譜數(shù)據(jù)對(duì)變壓器的絕緣油的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)比較分析，并實(shí)時(shí)顯示診斷結(jié)果，從而有效發(fā)現(xiàn)潛伏性故障，為及時(shí)掌握和監(jiān)測(cè)變壓器的運(yùn)行狀況提供準(zhǔn)確和全面的信息。
文檔編號(hào)G01N30/02GK203037628SQ20122070144
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者王天正, 俞華, 李艷鵬, 張海, 劉永鑫 申請(qǐng)人:山西省電力公司電力科學(xué)研究院