[实用新型]变压器油色谱在线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于输变电设备状态监测装置技术领域，具体涉及一种变压器油色谱在线监测装置。

背景技术

电力变压器一般是由绝缘材料和导电、导磁材料及结构材料构成，其中绝缘材料大多为有机材料，如：矿物油、绝缘纸及各种有机合成材料等。在变压器的运行过程中，变压器有机绝缘材料一直处于电、热、机械、化学等多种因素的作用下，性质逐渐劣化，裂解成低分子的故障特征气体H₂、CO、CO₂、CH₄、C₂H₄、C₂H₆、C₂H₂等。变压器内部存在的潜伏性过热或放电故障也会加快产气的速率，随着变压器故障的缓慢发展，裂解出来的气体形成气泡在油中经过对流、扩散作用，就会不断地溶解于油中。

经运行实践证明：变压器油中溶解气体的组分和含量与变压器绝缘老化或故障的程度有密切的关系。因此，用色谱法分析变压器故障是一种重要的有实际意义的方法，该方法从预防性检修模式形成以来，得到了广泛的使用，现行的电力设备预防性试验规程将其放于首要位置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种变压器油色谱在线监测装置，实现了各种状态量统一由一个设备监测采集，能够实时、准确和高速的监测变压器运行状况，并协调完成与变压器监测单元以及监控中心的数据通讯。

本实用新型所采用的技术方案是，变压器油色谱在线监测装置，包括有信号采集及检测单元、处理控制及通信单元和服务器单元，信号采集及检测单元分别通过CAN总线、RS485总线与处理控制及通信单元连接，处理控制及通信单元分别通过RS485总线、以太网与服务器单元连接。

本实用新型的特点还在于，

服务器单元包括有监控中心和站控层服务器。

信号采集及检测单元，包括有通过油管连接的油气分离单元和气体分离检测单元，油管上设置有电磁阀和循环油泵，油气分离单元内设置有油气分离膜，气体分离检测单元包括有通过气管依次连接的色谱柱和气敏传感器，色谱柱通过导线与色谱柱加热器连接。

油气分离单元内的油气分离膜为聚四氟乙烯油气分离膜。

处理控制及通信单元，包括有中央处理器和电源模块，中央处理器包括有数字信号处理器和微处理器，数字信号处理器和微处理器之间通过SPI总线连接；

数字信号处理器分别外接有A/D转换器、CAN接口、485接口、JTAG接口及看门狗电路模块，A/D转换器通过四芯屏蔽线连接有温度检测模块；

微处理器分别外接有人机交互系统、实时时钟、SD卡接口、以太网接口、GPRS无线通讯模块。

处理控制及通信单元内数字信号处理器外接的CAN接口通过屏蔽双绞线与信号采集及检测单元内的气体分离检测单元连接，处理控制及通信单元内数字信号处理器外接的485接口通过屏蔽双绞线与信号采集及检测单元内的油气分离单元连接，处理控制及通信单元内微处理器外接的以太网接口通过以太网线与服务器单元内的站控层服务器连接，处理控制及通信单元内微处理器还通过RS485总线与服务器单元内的监控中心连接。

数字信号处理器内的芯片采用TMS320C28346芯片。

微处理器内的芯片采用S3C2440A芯片。

CAN接口采用的是CTM8251A芯片，485接口采用的是ADM2483芯片，温度检测模块采用PT100温度传感器。

SD卡接口采用11针卡座，以太网接口采用的是DM9000BI芯片，GPRS无线通讯模块采用Q2403A模块。

本实用新型的有益效果在于，

（1）本实用新型的变压器油色谱在线监测装置采用色谱分析原理，实现对变压器油中七种组分检测，整套在线监测装置集色谱数据采集、处理、分析、传输，电磁阀及加热元件的自动控制、有线与无线通讯技术于一体，通过对绝缘油中溶解气体的测量和分析，能检测油中七种气体组分（H₂、CO、CO₂、CH₄、C₂H₄、C₂H₆、C₂H₂），具有分析周期短并且可连续进行监测以及监测数据传输方式多样的优势。

（2）本实用新型的变压器油色谱在线监测装置能够及时发现和诊断变压器内部故障，当监测的气体浓度超过报警值或色谱仪出现故障时，将进行相应的报警，实现了对大型变压器内部运行状态的在线监控。