变压器油中气体在线监测系统的制作方法

1.本发明属于变压器油中气体在线监测技术领域，具体涉及一种变压器油中气体在线监测系统。


背景技术：

2.对于油浸式电力设备，尤其是变压器，油中溶解气体在线或者离线的气体含量分析是一种可靠有效的诊断设备潜伏性故障的检测手段，据分析数据可以判断设备内部的隐藏缺陷。目前在变压器的预防性监测中，变压器油在线监测系统或装置的重要性列于首位。
3.目前应用广泛的油色谱在线监测装置，需定时更换载气及其他零部件。以全国数以万台的变压器来看，设备维护量非常大。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种变压器油中气体在线监测系统。
5.本发明采取的技术方案是，变压器油中气体在线监测系统，包括变压器油中气体在线监测系统，包括脱气模块和进油管路、回油管路、油气循环管路、排气管路和检测管路；脱气模块，包括脱气室，设在脱气室侧壁顶部的第一液位开关，设在脱气室侧壁底部的第二液位开关，设在脱气室侧壁中间部位的压力传感器，脱气室侧壁外设加热装置；脱气室的顶部连通检测管路，检测管路上串连两位三通电磁阀公共端和第二接口、气泵、油气检测模组；两位三通电磁阀有公共端、第一接口和第二接口，其有两种工作状态，公共端-第一接口内部导通，或公共端-第二接口内部导通；两位三通电磁阀的第一接口连接排气管路，排气管路上设有手动阀；油气循环管路包括相串连的第一循环管路和第二循环管路，第一循环管路另一端（非串联端）连通到脱气室的底部，第二循环管路的另一端（非串联端）连通脱气室的侧顶部，第一循环管路上设有第三电磁阀和泵，第二循环管路上设有第四电磁阀；进油管路的一端连通第一循环管路和第二循环管路的串联端，进油管路的另一端为进油口，进油管路上设有第一电磁阀；回油管路的一端连通也连通第一循环管路和第二循环管路的串联端，回油管路的另一端为回油口，回油管路上设有第二电磁阀。
6.脱气室是一个竖直设立的立柱空腔体。
7.泵选用可正反向运转的齿轮泵。
8.油气检测模组采用激光光声光谱检测模块。
9.进油管路的进油口连通变压器绝缘油箱下部。
10.回油管路的回油口连通变压器绝缘油顶部。
11.将进油管路的进油口连接到待测设备油箱，将回油管路的回油口连接到待测设备油箱，即可准备工作。泵选用可正反向运转的齿轮泵，一般把脱气室进油时泵的运转方向默
认为泵的正转，反之，则为反转。
12.整体排气（初次使用时使用）。待测设备如变压器的油箱位置较高，变压器油在重力作用下，流入进油管路，打开第一电磁阀和第四电磁阀，油液充满进油管路和第二循环管路，气体被挤压进入脱气室；同时，启动泵正转、第三电磁阀，两位三通电磁阀的公共端-第一接口内部导通，打开手动阀，排气管路连通大气，油液充满第一循环管路并缓慢注入脱气室，则气体从手动阀排出，直至第一液位开关触发后停止注入。关闭手动阀，完成整体排气。
13.油液循环。整体排气后，泵继续进油直至压力传感器触发，然后关闭第一电磁阀，泵反转，油液在第一循环管路、第二循环管路和脱气室之间快速循环，溶解残余气体。压力降低后，打开第二电磁阀，关闭第四电磁阀，两位三通电磁阀公共端-第二接口内部导通，泵反转，油液回流到变压器油箱直至第二液位开关触发停止排油。回油过程中检测管路、气泵、检测模块中的残余气体进入脱气室。第二液位开关触发后，两位三通电磁阀公共端-第一接口内部导通，手动阀关闭。再次按照上述步骤进油和循环，直至油液在循环时压力没有变化为止。
14.油样脱气及气体送样。完成上述两个步骤后，打开第一电磁阀、第三电磁阀，泵正转启动，将油液注入到脱气室中，直至第一液位开关触发停止注油。然后关闭第一电磁阀打开第四电磁阀，泵反转，油从第一循环管路、回油管路回到变压器油箱，直至第二液位开关触发停止回油。
15.之后，关闭第二电磁阀，打开第四电磁阀、启动加热装置，将脱气室温度稳定在60℃，然后将剩余油液在第一循环管路、第二循环管路和脱气室之间快速循环，在真空环境下，油液以喷洒方式进入脱气室，油中气体分离出来，在重力作用下气体聚集在液体上表面至脱气室顶部的空间，如此循环一段时间完成脱气，再静置一段时间后，打开第一电磁阀，关闭第四电磁阀、两位三通电磁阀公共端-第二接口内部导通，检测管路和脱气室连通，泵正转，气泵启动，泵缓慢推动油液进入脱气室，随着油液进入，气体上移，脱出的气体被送入监测装置，直至第一液位开关触发停止进油，如此完成进样分析。
16.系统清洗。进样分析完成后，两位三通电磁阀公共端-第一接口导通，然后进行油液循环步骤，清除系统内部残余气体，直至压力传感器不发生变化，关闭所有阀，待下次测试。
17.本发明中的脱气模块，免维护，操作简单，避免零件的消耗。此外，油气检测模组采用基于激光的光声光谱检测模块，相比油色谱在线检测，无需载气，即可实现长期连续的监测。本发明能实时、在线、连续地分析变压器油中气体的含量，且操作简单、维护量小。
附图说明
18.图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
19.如图1所示，变压器油中气体在线监测系统，包括脱气模块和进油管路2、回油管路17、油气循环管路、排气管路12和检测管路15；脱气模块，包括脱气室8，设在脱气室8侧壁顶部的第一液位开关11，设在脱气室8侧壁底部的第二液位开关9，设在脱气室8侧壁中间部位的压力传感器10，脱气室8侧壁外设
加热装置21；脱气室8的顶部连通检测管路15，检测管路15上串连两位三通电磁阀14公共端com和第二接口b、气泵16、油气检测模组18；两位三通电磁阀14有公共端com、第一接口a和第二接口b，其有两种工作状态，公共端-第一接口（com-a）内部导通，或公共端-第二接口（com-b）内部导通；两位三通电磁阀14的第一接口a连接排气管路12，排气管路12上设有手动阀13；油气循环管路包括相串连的第一循环管路6和第二循环管路20，第一循环管路6另一端（非串联端）连通到脱气室8的底部，第二循环管路20的另一端（非串联端）连通脱气室8的侧顶部，第一循环管路6上设有第三电磁阀7和泵5，第二循环管路20上设有第四电磁阀19；进油管路2的一端连通第一循环管路6和第二循环管路20的串联端，进油管路2的另一端为进油口，进油管路2上设有第一电磁阀3；回油管路17的一端连通也连通第一循环管路6和第二循环管路20的串联端，回油管路17的另一端为回油口，回油管路17上设有第二电磁阀23。
20.脱气室8是一个竖直设立的立柱空腔体。
21.泵5选用可正反向运转的齿轮泵。
22.油气检测模组18采用激光光声光谱检测模块。
23.进油管路2的进油口连通变压器绝缘油箱下部。
24.回油管路17的回油口连通变压器绝缘油顶部。
25.工作方法为：将进油管路2的进油口连接到待测设备油箱1，将回油管路17的回油口连接到待测设备油箱1，即可准备工作。泵5选用可正反向运转的齿轮泵，一般把脱气室8进油时泵5的运转方向默认为泵5的正转，反之，则为反转。
26.整体排气（初次使用时使用）。待测设备如变压器的油箱1位置较高，变压器油在重力作用下，流入进油管路2，打开第一电磁阀3和第四电磁阀19，油液充满进油管路2和第二循环管路20，气体被挤压进入脱气室8；同时，启动泵5正转、第三电磁阀7，两位三通电磁阀14的公共端-第一接口（com-a）内部导通，打开手动阀13，排气管路12连通大气，油液充满第一循环管路6并缓慢注入脱气室8，则气体从手动阀13排出，直至第一液位开关11触发后停止注入。关闭手动阀13，完成整体排气。
27.油液循环。整体排气后，泵5继续进油直至压力传感器10触发，然后关闭第一电磁阀3，泵5反转，油液在第一循环管路6、第二循环管路20和脱气室8之间快速循环，溶解残余气体。压力降低后，打开第二电磁阀23，关闭第四电磁阀19，两位三通电磁阀14公共端-第二接口（com-b）内部导通，泵5反转，油液回流到变压器油箱1直至第二液位开关9触发停止排油。回油过程中检测管路15、气泵16、检测模块18中的残余气体进入脱气室8。第二液位开关9触发后，两位三通电磁阀14公共端-第一接口（com-a）内部导通，手动阀13关闭。再次按照上述步骤进油和循环，直至油液在循环时压力没有变化为止。
28.油样脱气及气体送样。完成上述两个步骤后，打开第一电磁阀3、第三电磁阀7，泵5正转启动，将油液注入到脱气室8中，直至第一液位开关11触发停止注油。然后关闭第一电磁阀3打开第四电磁阀23，泵5反转，油从第一循环管路6、回油管路17回到变压器油箱1，直
至第二液位开关9触发停止回油。
29.之后，关闭第二电磁阀23，打开第四电磁阀19、启动加热装置21，将脱气室8温度稳定在60℃，然后将剩余油液在第一循环管路6、第二循环管路20和脱气室8之间快速循环，在真空环境下，油液以喷洒方式进入脱气室8，油中气体分离出来，在重力作用下气体聚集在液体上表面至脱气室8顶部的空间，如此循环一段时间完成脱气，再静置一段时间后，打开第一电磁阀3，关闭第四电磁阀19、两位三通电磁阀14公共端-第二接口（com-b）内部导通，检测管路15和脱气室8连通，泵5正转，气泵16启动，泵5缓慢推动油液进入脱气室8，随着油液进入，气体上移，脱出的气体被送入监测装置18，直至第一液位开关11触发停止进油，如此完成进样分析。
30.系统清洗。进样分析完成后，两位三通电磁阀14公共端-第一接口导通，然后进行油液循环步骤，清除系统内部残余气体，直至压力传感器10不发生变化，关闭所有阀，待下次测试。
31.本发明中的脱气模块，免维护，操作简单，避免零件的消耗。此外，油气检测模组18采用基于激光的光声光谱检测模块，相比油色谱检测，无需载气，即可实现长期连续的监测。本发明能实时、在线、连续地分析变压器油中气体的含量，且操作简单、维护量小。
32.本实施例并非对本发明的形状、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。