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专利名称：一种用于油浸式变压器在线检测的气相色谱检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油浸式变压器在线检测技术，具体涉及ー种用于油浸式变压器在线检测的气相色谱检测系统。
背景技术：
目前，我国电カ行业向大机组、大容量、高电压等级电网发展，对电力安全、经济运行提出了更高要求，电カ高压设备是电网以及用电大户稳定可靠运行的关键，对保障社会正常生产和企业正常运行具有重要意义。因此，对电力高压设备进行必要的监测，保证其稳 定运行，对电カ系统运行的可靠性、安全性具有重要意义。变压器油色谱在线监测的主要特点是通过连续监测变压器一段时间内运行參数的变化趋势来判定变压器运行状况，可以捕捉到大型变压器非瞬间故障的先兆信息。从本质上改变了传统的检测方式，其最突出特点是可以在运行中实时监测变压器的运行状态。对于制定、部署下一歩的设备检修计划和方案具有十分重要的现实指导意义。本检测技术首先通过对溶解在变压器绝缘油中的故障气体实现有效脱离，再将脱离出的混合型故障气体作为流动相，在载气的带动下通过填充式固定相，进行相应的色谱分析。由于故障气体中各组份在流动相和固定相间分配及吸附系数的差异，各组份在两相间作反复多次分配，使各组份在固定相色谱柱中得到分离，然后使用接在色谱柱后级的检测器根据组份的物理化学特性进行检測。传统检测方式沿用实验室设备检测模式，采用ー次进样、双柱并联、一次分流，双检测器同时检测的方式，因此造成结构复杂，配套设施多，故障率相对较高，对运行环境要求高等重大难题，不利于现场化在线设备的应用。
发明内容本实用新型所要解决的问题是，针对上述技术的不足，设计出一种用于油浸式变压器在线检测的气相色谱检测系统，该技术采用独特的エ艺技术，优化检测回路与检测エ艺，采用单ー气体通路，単一回路即可检测多种气体组分，解决了系统泄漏、数据易飘移等异常，提高了系统检测可靠性、稳定性。本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是一种用于油浸式变压器在线检测的气相色谱检测系统，包括与外部一次设备进行更换绝缘油的油循环部件、将油循环部件内的绝缘油和故障气体分离出来的油气分离部件、将故障气体冷却并排除故障气体内部杂质的冷凝除杂部件、与冷凝除杂部件连通的进样器部件、与进样器部件出口连通的色谱柱部件、与色谱柱部件连通的检测器以及与冷凝除杂部件和色谱柱部件连接的载气组件。在本实用新型中，所述油循环部件包括循环泵、两通截止阀门I、油室、两通截止阀门II及恒温加热组件，循环泵的进ロ通过管道与一次设备出油ロ连接，循环泵的进ロ通过两通截止阀门I与油室的进ロ连接，油室的出ロ通过两通截止阀门II与一次设备进油ロ连接,恒温加热组件位于油室内部。[0008]在本实用新型中，所述油气分离部件包括永磁型搅拌转子、气室，永磁型搅拌转子安装于油室底部，永磁型搅拌转子通过驱动装置驱动，所述气室位于油室的上部并与油室连通。在本实用新型中，所述油室侧部还与一可编程步进电机连接。在本实用新型中，所述冷凝除杂部件包括冷凝装置、增压组件和排杂真空泵，冷凝装置的进口通过两通截止阀门III与油气分离部件的气室出气口连接，冷凝装置的杂气出口通过两通自保持电磁阀I与排杂真空泵连接，冷凝装置的出气口分别与载气组件和进样器部件连接。在本实用新型中，所述进样器部件包括进样真空泵、平面六通阀、六通阀控制器、两通截止阀门IV、定量管以及排气管道，进样真空泵与冷凝装置的出气口连接，所述平面六通阀的六个接口依次与排气管道的进气口、定量管的一端接口、载气组件的出气口、色谱柱部件的进气口、定量管的另一端接口以及进样真空泵的出气口连接，平面六通阀的六通阀控制器通过两通截止阀门IV与载气组件连接，排气管道与平面六通阀之间连接有两通截在本实用新型中，所述色谱柱部件包括复合型色谱柱、加热装置和保温装置，加热装置和保温装置通过温度传感器和温度控制器进行控制。在本实用新型中，所述检测器包括与色谱柱部件输出端连接的半导体气敏传感器、保温装置和安装于管路末端的两通自保持电磁阀II。在本实用新型中，所述载气组件包括载气，载气的输出端与进样器部件的平面六通阀连接，载气与平面六通阀之间依次设有两通自保持电磁阀III、调压阀、稳流阀、压力表、流量检测装置，所述稳流阀与压力表之间通过三通接头和两通截止阀门VI与冷凝装置的出气口连接。本实用新型的有益效果是本实用新型集油循环部件、油气分离部件、冷凝除杂部件、进样器部件、色谱柱部件、检测器等于一体，采用先进工艺，采用单一气体回路即可完成多组分气体的测量，解决了系统泄漏、数据易飘移等难题，提高了系统检测可靠性、稳定性，更适用于户外现场设备的长期稳定运行。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明图I为本实施例的结构示意图。
具体实施方式
参照

图1，本实用新型所提供一种用于油浸式变压器在线检测的气相色谱检测系统，包括与外部一次设备进行更换绝缘油的油循环部件、将油循环部件内的绝缘油和故障气体分离出来的油气分离部件、将故障气体冷却并排除故障气体内部杂质的冷凝除杂部件、与冷凝除杂部件连通的进样器部件、与进样器部件出口连通的色谱柱部件、与色谱柱部件连通的检测器以及与冷凝除杂部件和色谱柱部件连接的载气组件。作为优选的实施方式，所述油循环部件包括美国Tuthill齿轮型循环泵I、日本喜开理CKD直通式两通截止阀门12、油室3、两通截止阀门114及恒温加热组件，循环泵I的进ロ通过Φ 6_紫铜管道与一次设备出油ロ连接，循环泵I的进ロ通过两通截止阀门12与油室3的进ロ连接，油室3的出口通过两通截止阀门114与一次设备进油ロ连接，恒温加热组件位于油室3内部。应用美国Tuthill齿轮型循环泵I对油样进行强制循环，将所需油样采集至油室3中，油室3中应用60W陶瓷加热体，PTlOOエ业级钼电阻温度传感器和欧姆龙E5CZ-Q2MT型温度控制器进行50°C恒温控制。以保证油样环境的一致性。所述油气分离部件包括永磁型搅拌转子、气室5，永磁型搅拌转子安装于油室3底部，永磁型搅拌转子通过驱动装置驱动，所述气室5位于油室3的上部并与油室3连通，在本实施例中，所述驱动装置可为美国Tuthill调速旋转马达，通过永磁型搅拌转子的旋转，达到搅拌油样脱离故障气体的作用，根据实际情况进行可编程调速，保证脱气率的一致性。油室3侧部设有通油孔，采用Φ6_紫铜管与一可编程步进电机6连接。通过单片机控制步进电机5行程，达到调整油室3内油样液面高度及压カ的作用。油样中脱离出的故障气体被收集在IOmL体积的气室5中。所述冷凝除杂部件包括冷凝装置7、增压组件和排杂真空泵8，冷凝装置7的进ロ通过两通截止阀门II19与油气分离部件的气室5出气ロ连接，冷凝装置7的杂气出口通过两通自保持电磁阀IlO与排杂真空泵8连接，冷凝装置7的出气ロ分别与载气组件和进样器部件连接。当开启直通式两通截止阀门ΙΙΙ9时，故障气体由气室5进入到冷凝装置7中，通过两组60W单晶型半导体制冷器，ΡΤ100エ业级钼电阻温度传感器和欧姆龙E5CZ-Q2MT型温度控制器进行_5°C恒温控制。使进入冷凝装置的故障气体急速降温，达到排除有机物挥发分子，保证进入后级进样器部件的气体不含污染物质的作用。冷凝装置7直通式两通自保持电磁阀IlO与排杂真空泵8连接，采用强排方式将有机物挥发分子直接排除系统。冷凝装置7通过两通截止阀门VI28与载气组件连接，通过控制直通式两通截止阀门VI28，起到调整冷凝装置7内部压カ的作用。所述进样器部件包括进样真空泵11、气动型平面六通阀12、六通阀控制器13、两通截止阀门IV14、定量管15以及排气管道16，进样真空泵11与冷凝装置7的出气ロ连接，所述平面六通阀12的六个接ロ依次与排气管道16的进气ロ、定量管15的一端接ロ、载气组件的出气ロ、色谱柱部件的进气ロ、定量管15的另一端接ロ以及进样真空泵11的出气ロ连接，平面六通阀的六通阀控制器13通过两通截止阀门IV14与载气组件连接，排气管道16与平面六通阀12之间连接有两通截止阀门V17。此处采用主动进样的方式，，将冷凝装置7中的待测故障气体抽入至ImL定量管15中，通过控制直通式两通截止阀门IV14及六通阀控制器13，快速切換平面六通阀12将定量管15切換至色谱柱部件的柱通路中。平面六通阀12尾部通过两通截止阀门V17与排气管道16连接，通过控制两通截止阀门V17排除尾气，并作相应的管路吹扫。所述载气组件包括载气21，载气21的输出端与进样器部件的平面六通阀12连接，载气21与平面六通阀12之间依次设有两通自保持电磁阀11122、调压阀23、稳流阀24、压力表25、流量检测装置26，所述稳流阀24与压カ表25之间通过三通接头27和两通截止阀门VI28与冷凝装置7的出气ロ连接。所述色谱柱部件包括复合型色谱柱18、加热装置和保温装置，加热装置和保温装置通过温度传感器和温度控制器进行控制。待测故障气体进入色谱柱部件后，在两通自保持电磁阀11122、调压阀23和稳流阀24的控制下所形成在単一气体通路中恒压、恒流载气的作用下，60°C恒温状态下匀速流过复合型色谱柱18，故障气体中各组份由于在流动相和固定相间分配或吸附系数的差异，各组份在两相间作反复多次分配，使各组份气体在固定相色谱柱中得到分离，形成排列有序的气体输出。所述检测器包括与色谱柱部件输出端连接的半导体气敏传感器19、保温装置和安装于管路末端的两通自保持电磁阀1120。排序后的气体在恒压、恒流载气的作用下，在恒温状态下依次流过日本费加罗半导体气敏传感器19，该传感器依次对各组分气体进行检测，以模拟电压形式输出测量信号。检测完毕后，通过关闭两通自保持电磁阀1120，切断系统气体回路，保证系统不受外界环境污染。本实用新型在全自动无人值守状态下自动实现油样循环、油气分离、冷凝除杂、定量进样、色谱分离、采样分析等操作。采用先进工艺优化系统结构和控制流程，解决了系统泄漏、数据飘移等难题，提高了系统检测可靠性、稳定性，更适用于户外现场设备的长期稳定运行。本实用新型的运行流程，以9点钟开始运行系统为例·9:00、开启两通自保持电磁阀II、11120、22 ;开启各个温度控制器电源；半导体气敏传感器19 ；9:08、开启油路两通截止阀门I、112,4 ;启动循环泵I ;9:09、启动冷凝装置7 ;获取循环泵I转速；9:13、关闭循环泵I ;关闭油路两通截止阀门I、112,4 ； 9:15、启动步进电机6，油室3抽空40%后，停止步进电机6 ;开启两通截止阀门VI28，冷阱增压5秒；开启两通截止阀门III9 ;启动步进电机6，油室3抽空至满位后，停止步进电机6 ;关闭两通截止阀门VI28 ;开启两通自保持电磁阀IlO ;启动排杂真空栗8 ;关闭两通自保持电磁阀IlO ;关闭排杂真空泵8 ;开启两通截止阀门VI28 ;关闭两通截止阀门III9 ;开启平面六通阀12载气阀门；关闭平面六通阀12载气阀门；开启平面六通阀12尾气阀门；关闭两通截止阀门VI28 ；9:18、开启两通截止阀门III9 ;开启平面六通阀12尾气阀门；关闭平面六通阀12尾气阀门；关闭两通截止阀门III9 ;启动搅拌脱气；获取搅拌转速；9:33、关闭搅拌脱气；开启两通自保持电磁阀IlO ;启动排杂真空泵8 ;关闭两通自保持电磁阀Iio ;关闭排杂真空泵8 ;开启两通截止阀门III9 ;启动步进电机6，反推至抽空体积的70%后，停止步进电机6 ;关闭两通截止阀门III9 ;启动启动步进电机6并反推至原始位，停止步进电机6 ；9:38、开启平面六通阀12载气阀门；启动进样真空泵11 ;开启平面六通阀12尾气阀门；关闭平面六通阀12尾气阀门；关闭进样真空泵11 ;关闭平面六通阀12载气阀门；开启平面六通阀12载气阀门；启动平面六通阀12进样；关闭平面六通阀12载气阀门；关闭冷阱；延迟启动采样时间X秒后，启动AD采样；延迟增益延时X分后，改变二次增益；系统采样结束，设置采样结束信号点自动上传采样数据；9:57、开启平面六通阀12载气阀门；关闭平面六通阀12进样；关闭平面六通阀12载气阀门；9:58、开启两通自保持电磁阀IlO ;启动排杂真空泵8 ;开启两通截止阀门VI28 ；关闭两通自保持电磁阀IlO ;关闭排杂真空泵8 ;开启平面六通阀12尾气阀门；关闭平面六通阀12尾气阀门；关闭两通截止阀门VI28 ；[0037]9:59、关闭半导体气敏传感器电源19 ;关闭各个温度控制器电源；关闭两通自保持电磁阀II、III20、22 ;关闭气敏传感器电源；关闭两通电磁阀1、3 ;关闭温度控制器电源。本实用新型在最大程度上減少了气路连接部件，从而将气路连接点产生故障的可能性降到最低，相对于国内其他厂家同类产品更适用于户外现场设备的长期稳定运行。系统最短一个小时即可完成一次完整的检测，优于同类产品四个小时完成一次检测周期，对于一次设备起到了紧急看护作用。
当然，本实用新型除了上述实施方式之外，其它等同技术方案也应当在其保护范围之内。
权利要求1.一种用于油浸式变压器在线检测的气相色谱检测系统，其特征在于包括与外部一次设备进行更换绝缘油的油循环部件、将油循环部件内的绝缘油和故障气体分离出来的油气分离部件、将故障气体冷却并排除故障气体内部杂质的冷凝除杂部件、与冷凝除杂部件连通的进样器部件、与进样器部件出口连通的色谱柱部件、与色谱柱部件连通的检测器以及与冷凝除杂部件和色谱柱部件连接的载气组件。
2.根据权利要求I所述的ー种用于油浸式变压器在线检测的气相色谱检测系统，其特征在于所述油循环部件包括循环泵(I)、两通截止阀门I (2)、油室(3)、两通截止阀门II(4)及恒温加热组件，循环泵(I)的进ロ通过管道与一次设备出油ロ连接，循环泵(I)的进ロ通过两通截止阀门I (2)与油室(3)的进ロ连接，油室(3)的出口通过两通截止阀门II(4)与一次设备进油ロ连接，恒温加热组件位于油室(3)内部。
3.根据权利要求2所述的ー种用于油浸式变压器在线检测的气相色谱检测系统，其特征在于所述油气分离部件包括永磁型搅拌转子、气室(5)，永磁型搅拌转子安装于油室(3)底部，永磁型搅拌转子通过驱动装置驱动，所述气室(5)位于油室(3)的上部并与油室(3)连通。
4.根据权利要求2所述的ー种用于油浸式变压器在线检测的气相色谱检测系统，其特征在于所述油室(3)侧部还与一可编程步进电机(6)连接。
5.根据权利要求3所述的ー种用于油浸式变压器在线检测的气相色谱检测系统，其特征在于所述冷凝除杂部件包括冷凝装置(7)、增压组件和排杂真空泵(8)，冷凝装置(7)的进ロ通过两通截止阀门III (9)与油气分离部件的气室(5)出气ロ连接，冷凝装置(7)的杂气出口通过两通自保持电磁阀I (10)与排杂真空泵(8)连接，冷凝装置(7)的出气ロ分别与载气组件和进样器部件连接。
6.根据权利要求5所述的ー种用于油浸式变压器在线检测的气相色谱检测系统，其特征在于所述进样器部件包括进样真空泵(11)、平面六通阀(12)、六通阀控制器(13)、两通截止阀门IV (14)、定量管(15)以及排气管道(16)，进样真空泵(11)与冷凝装置(7)的出气ロ连接，所述平面六通阀(12 )的六个接ロ依次与排气管道(16 )的进气ロ、定量管(15 )的一端接ロ、载气组件的出气ロ、色谱柱部件的进气ロ、定量管(15)的另一端接ロ以及进样真空泵(11)的出气ロ连接，平面六通阀的六通阀控制器(13)通过两通截止阀门IV (14)与载气组件连接，排气管道(16)与平面六通阀(12)之间连接有两通截止阀门V (17)。
7.根据权利要求I或6所述的ー种用于油浸式变压器在线检测的气相色谱检测系统，其特征在于所述色谱柱部件包括复合型色谱柱(18)、加热装置和保温装置，加热装置和保温装置通过温度传感器和温度控制器进行控制。
8.根据权利要求I或6所述的ー种用于油浸式变压器在线检测的气相色谱检测系统，其特征在干所述检测器包括与色谱柱部件输出端连接的半导体气敏传感器(19)、保温装置和安装于管路末端的两通自保持电磁阀II (20)。
9.根据权利要求6所述的ー种用于油浸式变压器在线检测的气相色谱检测系统，其特征在于所述载气组件包括载气(21)，载气(21)的输出端与进样器部件的平面六通阀(12)连接，载气(21)与平面六通阀(12)之间依次设有两通自保持电磁阀III (22)、调压阀(23)、稳流阀(24)、压カ表(25 )、流量检测装置(26 )，所述稳流阀(24)与压カ表(25 )之间通过三通接头(27)和两通截止阀门VI (28)与冷凝装置(7)的出气ロ连接。
专利摘要本实用新型设计出一种用于油浸式变压器在线检测的气相色谱检测系统，包括与外部一次设备进行更换绝缘油的油循环部件、将油循环部件内的绝缘油和故障气体分离出来的油气分离部件、将故障气体冷却并排除故障气体内部杂质的冷凝除杂部件、与冷凝除杂部件连通的进样器部件、与进样器部件出口连通的色谱柱部件、与色谱柱部件连通的检测器以及与冷凝除杂部件和色谱柱部件连接的载气组件。该系统集油循环部件、油气分离部件、冷凝除杂部件、进样器部件、色谱柱部件、检测器等于一体，采用先进工艺，采用单一气体回路即可完成多组分气体的测量，解决了系统泄漏、数据易飘移等难题，提高了系统检测可靠性、稳定性，更适用于户外现场设备的长期稳定运行。
文档编号G01N30/88GK202614734SQ20122020290
公开日2012年12月19日 申请日期2012年5月8日 优先权日2012年5月8日
发明者杨清, 许权 申请人:珠海原铭电力设备有限公司