[发明专利]一种油纸绝缘电力变压器油面上气体综合检测系统及方法

说明书

本发明涉及油纸绝缘电力变压器绝缘缺陷检测技术，具体涉及一种油纸绝缘电力变压器油面上气体综合检测系统及方法，该系统包括变压器本体及瓦斯继电器集气盒；还包括多气体综合检测模块、组合信号灯、电源模块、信号处理模块以及数据显示诊断后台；多气体综合检测模块与变压器本体的瓦斯继电器集气盒连接，多气体综合检测模块、信号处理模块和组合信号灯均通过屏蔽电缆线连接到电源模块，多气体综合检测模块通过屏蔽电缆线分别与信号处理模块和组合信号灯连接，信号处理模块通过屏蔽电缆线与组合信号灯连接，信号处理模块与数据显示诊断后台无线连接。利用该系统能够快速实时地获取气体组分及含量数据，从而实现更加高效的电力变压器在线监测。

技术领域

本发明属于油纸绝缘电力变压器绝缘缺陷检测技术领域，特别涉及一种油纸绝缘电力变压器油面上气体综合检测系统及方法。

背景技术

电力是人民生活所必须的能源。我国电力行业随着几十年的发展逐渐成为世界上规模最大、电压等级最高的电网系统。随着电网运行时间的增加，一些电力设备的绝缘系统逐渐开始劣化，尤其是油浸式电力设备，例如油纸绝缘电力变压器，绝缘劣化后易产生放电绝缘缺陷和过热绝缘缺陷。除此之外，绝缘纸劣化后会产生纤维杂质颗粒、设备内部的金属材料也会因为维修和潜油泵轴承磨损产生金属颗粒杂质微粒，这些杂质颗粒会导致电力设备绝缘水平降低：

(1)放电绝缘缺陷会导致绝缘油(多为矿物油)发生分解，产生甲烷、乙烷、乙炔、氢气等特征气体；

(2)油纸绝缘中的纸、层压板和木块等固体绝缘材料是由众多葡萄糖单体组成的长链状高聚合碳氢化合物(C₆H₁₀O₅)_n，当局部温度过高时就会发生裂解，生成大量CO和CO₂气体和少量低分子类烃类气体；

所以，研究油纸绝缘电力变压器的放电缺陷、过热缺陷及其对设备安全运行的影响和危害，提前预警油纸绝缘电力变压器的工作状态对电网系统非常重要。

另外，利用油色谱检测油浸式电力设备内部绝缘缺陷是目前电力行业常用的检测技术，且已经有相应的国标和行业标准对其诊断规律进行的规范，新投入的高压、特高压油浸式电力变压器均已经安装了油色谱在线监测系统，检测油中溶解气体的含量，并根据检测结果进行设备评估。

但是对于严重突发性故障，故障产生的特征气体会以气泡形式逸散到油面以上，并在油面上汇集，导致仅仅通过检测油中溶解气体的含量对设备进行评估准确率的下降，汇集到油面上的特征气体的种类、含量、增长率等有效信息的遗失，而严重突发性故障是导致电力设备爆炸的主要原因，且目前还未有相关资料对这方面内容开展研究。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种油纸绝缘电力变压器油面上气体综合检测系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种油纸绝缘电力变压器油面上气体综合检测系统，包括变压器本体及瓦斯继电器集气盒；还包括多气体综合检测模块、组合信号灯、电源模块、信号处理模块以及数据显示诊断后台；多气体综合检测模块与变压器本体的瓦斯继电器集气盒连接，多气体综合检测模块、信号处理模块和组合信号灯均通过屏蔽电缆线连接到电源模块，多气体综合检测模块通过屏蔽电缆线分别与信号处理模块和组合信号灯连接，信号处理模块通过屏蔽电缆线与组合信号灯连接，信号处理模块与数据显示诊断后台无线连接。

在上述油纸绝缘电力变压器油面上气体综合检测系统中，多气体综合检测模块采用多气体集成式电化学传感器附带一个油枕；由传感电极或工作电极和反电极组成，并由一个薄电解层隔开，用于检测多种气体成分；油枕用于模拟实际大型密闭变压器的呼吸过程。

在上述油纸绝缘电力变压器油面上气体综合检测系统中，信号处理模块包括信号转换电路、运放电路以及第一无线收发装置。