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专利名称：变压器油色谱在线监测装置及其监测方法
技术领域：
本发明涉及一种对变压器，尤其是对大型变压器油内的可燃气体进行在线监测的装置以及监测方法。
由于变压器设计、制造及运行维护等方面原因，经常会发生变压器被烧损事故，这不仅影响了电力系统的安全运行，同时也会造成难以估量的经济损失。发生变压器烧损事故的主要原因是变压器在运行过程中的潜伏性故障未能被及时发现，以至于潜伏性故障发展为恶性事故，所以，及时发现潜伏性故障及其产生的原因是保障变压器正常运行的关键。
所述变压器潜伏性故障主要表现为放电性和过热性两种故障，而这两种类形的故障均可以通过对变压器内的油中各种可燃性气体的含量准确地反应出来。如油内的乙炔气体明显增多，说明变压器潜伏有放电性故障；而当油内甲烷、乙烯、乙烷等烃类气体明显增多时，说明变压器潜伏有过热性故障。
对变压器内的油中可燃气体含量传统的监测方法主要采用离线试验法。即在变压器运行的现场直接从该变压器内取出油样，并将油样装入特定的油瓶内，然后将其带回到通常是远离现场的检测部门，最后对采集到的油样内的气体进行定量分析或称为油色谱分析。该种方法虽然能在预防变压器烧损方面起到一定作用，但他必竟是用人工取样，且在取样过程中，通常要在开放的空间内进行，以至于使油样内的一部分气体在取样时就已散失，进而导至定量分析结果的误差增大；再有就是对于新投入运行的和正在运行的且已经发现有严重缺陷的变压器，需要大大缩短其检测周期，通常要在一小时或几小时内就需要检测一次，不仅浪费大量的人力物力，而且因误差大导至判断失误。
另一方面，采用在线监测的方法最为突出的问题是采集的油样是否真实。因为在在线监测过程中，普遍存在的技术偏见是油样需要连续或间断地供给检测装置，然而，他们忽略了残留在输送管路内的那一部分油的问题，如在后续监测时，这些残留油样不能采取有效的方法或装置将其清除，它很可能作为即时监测变压器的油样来定量分析，其分析结果可能与变压器真实的运行工况相差很远，这样误导的后果相当严重，基于这种原因，在线监测方法或装置没能被普遍应用；此外，即使是这样的在线监测装置也不能同时监测两台或两台以上的变压器。
本发明的任务是提供一种能够在线监测的且能采集到真实或即时油样的可同时监测多台变压器的装置以及监测方法。
为完成上述任务，本发明所述的装置具有一个主控机，通过该主控机控制的有一个安装在变压器油冷却系统适当部位上的且与其内连续循环油相通的外接管路，和通过控制部件分别与上述外接管路相接的在需要时可方便地取出外接管路内真实或即时油样的取样装置，以及对取出的真实油样内所含各种气体组分进行定量分析的处理装置。
所述每一个外接管路的两端分别与冷却器的进油管路和出油管路相接，或直接接在冷却器的选定部位。
所述取样装置具有一个与所述处理装置相连通的集油部，该集油部设置有与预定被监测变压器的数量相匹配的且经控制部件分别与上述循环管路相连接的分支管路，和一个同样通过控制部件控制的选油部。
所述处理装置具有一个可以接收上述选油部内选出的油样且能同时将其进行脱气处理的真空脱气装置，和将脱出的气体按预定规则分别确定出每种气体准确量值的分析装置，以及对分析装置的分析结果按时输出的打印装置。
所述的分析装置包括装有特定药品的固定相和与该固定相的输出端相连接的检测器。
所述的控制部件可由电磁阀构成。
用于变压器油内气体在线监测方法，包括以下步骤首先，在密闭条件下取出预想要监测的变压器内的真实或即时油样，然后将该油样进行脱气处理；其次，将上述油样中脱出的气体按气体流出的自然顺序依次分别地对每一种可燃气体进行色谱分析，并根据各种气体的出峰时间确定出每种气体的具体量值；最后，将上述各种气体的量值打印输出。
上述的方法还具有下述步骤在获取预先想要监测的变压器内的油样前，首先用该变压器内的油对取样装置内的残留物进行至少一次地清洗，待确保其内是该变压器即时或真实的油样时，方可将该油样送入处理装置内进行量值分析及打印输出。
由于本发明所述的取样装置可设置有多个与其连通的分支管路，且每一个分支管路都由控制部件控制，使分支管路有选择地导通，所以，用一台该种监测装置可分别地对多个变压器进行监测，而且它在取样过程中，先用被监测的变压器内的油对取样装置等部件可进行多次地清洗，使其取出的油样绝对地真实，从而使其分析的结果相当地准确；同时该装置与离线监测装置相比只是增加了几个特制的管路和控制部件，所以，它并不增加多少成本；此外，该装置可在任意的时间间隔内甚至可依次不间断地对多个变压器进行在线监测，使每个变压器能及时准确地反应出即时的运行工况。
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
附

图1是本发明工作流程的方框图；附图2是取样装置一个实施例的外观结构示意图。
参见附图，它们给出本发明一个实施例工作流程方框图及取样装置1的外观结构。从附图中可以看出，该装置主要包括由主控机控制的取样、清洗和处理等几部分。其中，主控机通常是由电子计算机及与其相关的接口部件和程序软件构成，因接口部件和程序软件是本领域普通技术人员是不难做到的，所以这里不再作详细说明。
所述的处理部分通常由真空脱气装置、分析装置和输出三部分构成。对于所述分析装置可采用装有药品的固定相，由真空脱气装置脱出的各种气体经固定相变为有预定顺序的气体，再将该气体送入分析装置中进行定量分析。其分析方法一般包括氢火燃、热导和转化炉分析法等。如氢火燃分析法是将脱出的气体按其流入分析装置的顺序将其分别进行燃烧处理，并根据各种气体的燃烧时间分别地确定出每一种气体含量值，然后将其含量值在平面座标上分别绘制成相对应的曲线，即通常所称的油色谱，最后再由打印装置输出。
再有，所述的取样装置1包括从变压器2上引出的外接管路11和通过分支管路12与外接管路11相接的集油部13和选油部14。外接管路11的一种安装方案是将其两端分别与冷却器3的进油管路31和出油管路32相接；另一种安装方案是将外接管路11直接安装在冷却器3上。这两种安装方案总的设计思想是使外接管路11内的油可随或参与变压器内的油同步循环，以获得变压器内真实的油样。
上述取样装置1的集油部13是一个用于存放样油的装置，它的周边部位设置有与外接管路11的数量相匹配的分支管路12，且在其一端部还设置有一个由电磁阀15控制的选油部14。每个外接管路11与冷却器3的进油管路31及出油管路32之间均设置有由电磁阀15构成的控制部件，并且在每一个分支管路12上也设置有电磁阀15。
在使用时，首先将与需要监测变压器相连接的外接管路11和分支管路12打开，使该变压器内油流入到集油部13内，由于上述两个管路及集油部13可能存有在监测其它变压器时的残留物，所以，需要再将选油部14打开，让集油部13内的油从选油部14流出，这一过程即对取样装置1清洗一次，用同样方法还可根据需要对其清洗多次，最后将已确定的是该变压器内的真实油样送入后续的装置中对其进行油色谱分析，并将分析结果及时打印输出。
权利要求
1．变压器油色谱在线监测装置，其特征在于该装置具有一个主控机，通过该主控机控制的有一个安装在变压器油冷却系统适当部位上的且与其内连续循环油相通的外接管路，和通过控制部件分别与上述外接管路相接的在需要时可方便地取出外接管路内真实或即时油样的取样装置，以及对取出的真实油样内所含各种气体组分进行定量分析的处理装置。
2．根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述每一个外接管路的两端分别与冷却器的进油管路和出油管路相接，或直接接在冷却器的选定部位。
3．根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述取样装置具有一个与所述处理装置相连通的集油部，该集油部设置有与预定被监测变压器的数量相匹配的且经控制部件分别与上述循环管路相连接的分支管路，和一个同样通过控制部件控制的选油部。
4．根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述处理装置具有一个可以接收上述选油部内选出的油样且能同时将该油样进行脱气处理的真空脱气装置，和将脱出的气体按预定规则分别确定出每种气体准确量值的分析装置，以及对分析装置的分析结果按时输出的打印装置。
5．根据权利要求4所述的装置，其特征在于所述的分析装置包括装有特定药品的固定相和与该固定相的输出端相连接的检测器。
6．根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于所述的控制部件可由电磁阀构成。
7．用于变压器油色谱在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤首先，在密闭条件下取出预想要监测的变压器内的真实或即时油样，然后将该油样进行脱气处理；其次，将上述油样中脱出的气体按气体流出的自然顺序依次分别地对每一种可燃气体进行色谱分析，并根据各种气体的出峰时间确定出每种气体的具体量值；最后，将上述各种气体的量值打印输出。
8．根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还具有下述步骤在获取预先想要监测的变压器内的油样前，首先用该变压器内的油对取样装置内的残留物进行至少一次地清洗，待确保其内是该变压器即时或真实的油样时，方可将该油样送入处理装置内进行量值分析处理。
全文摘要
本发明涉及一种变压器油色谱在线监测装置及监测方法,该装置具有一个主控机,通过该主控机控制的外接管路,和通过控制部件分别与上述外接管路相的取样装置,以及对取出的真实油样内所含各种气体组分进行定量分析的处理装置。本发明是在密闭条件下操作,且能取出真实油样,其监测结果非常准确,同时还可以分别地对多个变压器进行在线监测。
文档编号G01N30/02GK1299056SQ0011078
公开日2001年6月13日 申请日期2000年8月14日 优先权日2000年8月14日
发明者赵福生 申请人:赵福生