油浸式电力变压器可燃性气体含量综合测试系统及方法与流程

本发明属于电力变压器状态监测技术领域，尤其涉及一种油浸式电力变压器可燃性气体含量综合测试系统及故障诊断技术。

背景技术：

电力变压器是变电站中主要的设备，通常采用矿物油作为绝缘和散热的煤质。变压器油为烃类化合物的混合物，在长期运行中，这些化合物受到电场、水分、温度和机械力的综合作用，会逐渐劣化、出现故障，最终影响变压器的使用寿命。油中溶解气体分析对发现电力变压器内部潜在故障相当有效。目前，电力变压器油中的气体含量测试多采用色谱分析技术，设备较重、测试不便，且价格昂贵，在一般油浸式电力变压器可燃性气体含量测试过程中应用较少。

技术实现要素：

发明目的：发明提供一种油浸式电力变压器可燃性气体含量综合测试系统及方法，其目的是解决以往所存在的问题。

技术方案：发明是通过以下技术方案实现的：

油浸式电力变压器可燃性气体含量综合测试系统包括电力变压器、油气分离单元、气室、干燥剂、气体分离单元、气罐、气敏传感器、信号处理单元、微处理器、显示屏、通讯接口、工业计算机、声光报警单元、打印机、电动阀门、信号放大单元、控制面板组成，其中油气分离单元的一端通过电磁阀门与电力变压器的油箱相连接，油气分离单元的另一端与气室的进气端相连接，气室的输出端与经过干燥剂与气体分离单元的输入端相连接，气体分离单元的输出端分别与五个气罐的进气端相连接，气罐的出气端分别与五个气敏传感器的测量端相连接，气敏传感器的信号输出端与信号处理单元的信号输入端相连接，信号处理单元的信号输出端与微处理器的i/o端口相连接，显示屏的信号输入端与微处理器的信号输出端口相连接，工业计算机的通讯端口通过通讯接口与微处理器的通讯端口相连接，声光报警单元的信号输入端与微处理器的信号输出端相连接，打印机的信号输入端与工业计算机的usb接口相连接，电动阀门的控制信号输入端通过信号放大单元与微处理器的信号输出端相连接，控制面板的信号输出端与微处理器的信号输入端相连接。

气敏传感器通过临时夹紧装置设置在气罐的出气端，该临时夹紧装置包括支撑盒、上v形支撑卡、下v形支撑卡和调整螺杆；在支撑盒的两端设置有限位滑道，限位滑道为沿支撑盒长度方向设置的条形滑道；

上v形支撑卡包括上卡臂和上随动臂，上卡臂和上随动臂通过扭簧连接形成v形结构；下v形支撑卡包括下卡臂和下随动臂，下卡臂和下随动臂通过另一个扭簧连接形成v形结构；两个扭簧均套在移动滚筒上，移动滚筒的中心设置有滚动轴，滚动轴的两端伸进限位滑道内并在使用时沿限位滑道移动；

上随动臂与下随动臂通过活动轴活动连接，活动轴连接带有螺纹的拉动杆，拉动杆沿与限位滑道垂直的方向穿过支撑盒并通过螺纹与支撑盒螺纹配合；

在上卡臂的上端设置有用于在水平方向压住连接位置的横向固定压片。

横向固定压片为能相对于上卡臂做左右移动的结构，在固定压片的横杆上套有压紧弹簧。

油浸式电力变压器可燃性气体含量综合测试系统测试过程描述：首先，系统上电微处理器进行自检，正常等待执行下一步指令，否则进行声光报警单元报警；然后，控制面板发送控制信号，微处理器发送控制指令通过信号放大单元进行信号放大后打开电动阀门，电力变压器的油箱与油气分离单元相连通，电力变压器油中的气体通过油气分离单元进入气室，气体经过干燥剂进入气体分离单元分离后五种气体ch4、h2、c2h2、c2h4、c2h6分别进入气罐，气敏传感器对气体的含量进行测试后输出原始信号经过信号处理单元后发送给微处理器；最后，微处理器对各种气体的含量进行计算后将数据通过通讯接口发送给工业计算机，工业计算机根据气体之间的比例关系对电力变压器的状态进行诊断、数据存储和打印，同时微处理器各种气体的含量数据发送给显示屏进行显示。

工业计算机通过各个气体含量的比值来判断电力变压器的状态，分析过程如图2所示，o为ch4与h2之间的比值，p为c2h2与c2h4之间的比值，q为c2h2与c2h6之间的比值。通过逻辑判断得到电力变压器无故障、低温过热、中温过热、高温过热、低能放电、及高能放电几种状态，为电力变压器的维护及检修提供数据支撑。

优点效果：一种油浸式电力变压器可燃性气体含量综合测试系统及方法，该油浸式电力变压器可燃性气体含量综合测试系统能够准确测试ch4、h2、c2h2、c2h4、c2h6气体含量，并能根据气体含量比值诊断油浸式电力变压器运行状态及故障类型，具有成本低、移动方便、测试过程简单、稳定性强及安全性能高等优点。

附图说明：

图1油浸式电力变压器可燃性气体含量综合测试系统结构简图；

图2油浸式电力变压器故障诊断分析过程图；

图3为临时夹紧装置的结构示意图；

图中1、电力变压器；2、油气分离单元；3、气室；4、干燥剂；5、气体分离单元；6、气敏传感器；7、信号处理单元；8、微处理器；9、显示屏；10、通讯接口；11、工业计算机；12、声光报警单元；13、打印机；14、电动阀门；15、信号放大单元；16、控制面板；17、气罐。

具体实施方式：

为了达到上述发明目的，本发明提出利用基于含量比值法的油浸式电力变压器可燃性气体含量综合测试系统及故障诊断技术。

油浸式电力变压器可燃性气体含量综合测试系统包括电力变压器1、油气分离单元2、气室3、干燥剂4、气体分离单元5、气罐17、气敏传感器6、信号处理单元7、微处理器8、显示屏9、通讯接口10、工业计算机11、声光报警单元12、打印机13、电动阀门14、信号放大单元15、控制面板16组成，其中油气分离单元2的一端通过电磁阀门14与电力变压器1的油箱相连接，油气分离单元2的另一端与气室3的进气端相连接，气室3的输出端与经过干燥剂4与气体分离单元5的输入端相连接，气体分离单元5的输出端分别与五个气罐17的进气端相连接，气罐17的出气端分别与五个气敏传感器6的测量端相连接，气敏传感器6的信号输出端与信号处理单元7的信号输入端相连接，信号处理单元7的信号输出端与微处理器8的i/o端口相连接，显示屏9的信号输入端与微处理器8的信号输出端口相连接，工业计算机11的通讯端口通过通讯接口10与微处理器8的通讯端口相连接，声光报警单元12的信号输入端与微处理器8的信号输出端相连接，打印机13的信号输入端与工业计算机11的usb接口相连接，电动阀门14的控制信号输入端通过信号放大单元15与微处理器8的信号输出端相连接，控制面板16的信号输出端与微处理器8的信号输入端相连接。

气敏传感器6通过临时夹紧装置设置在气罐17的出气端，该临时夹紧装置包括支撑盒111、上v形支撑卡、下v形支撑卡和调整螺杆888；在支撑盒111的两端设置有限位滑道666，限位滑道666为沿支撑盒111长度方向设置的条形滑道；

上v形支撑卡包括上卡臂333和上随动臂333-1，上卡臂333和上随动臂333-1通过扭簧连接形成v形结构；下v形支撑卡包括下卡臂222和下随动臂222-1，下卡臂222和下随动臂222-1通过另一个扭簧444连接形成v形结构；两个扭簧均套在移动滚筒上，移动滚筒的中心设置有滚动轴555，滚动轴555的两端伸进限位滑道666内并在使用时沿限位滑道666移动；

上随动臂333-1与下随动臂222-1通过活动轴777活动连接，活动轴777连接带有螺纹999的拉动杆888，拉动杆888沿与限位滑道666垂直的方向穿过支撑盒111并通过螺纹999与支撑盒111螺纹配合；

在上卡臂333的上端设置有用于在水平方向压住连接位置的横向固定压片000。

横向固定压片000为能相对于上卡臂333做左右移动的结构，在固定压片000的横杆上套有压紧弹簧001。

该临时夹紧装置使用时，将拉动杆888向内旋拧（也就是图中的右上方向），使得上卡臂333与下卡臂222之间向外张开，然后将上卡臂333与下卡臂222分别置于被测装置的上表面和下表面，将传感器置于横向固定压片000侧面即图中的右侧，然后反向旋拧动杆888，使得上卡臂333与下卡臂222之间向内收拢并逐渐夹紧被测物，使得被夹物与被固定位置紧密接触完成操作，卸下或更换传感器时重复旋拧拉动杆888的动作即可。

压紧弹簧001保证压紧的弹性，使得压住构件处时形成软性压紧，一方面可以防止硬性压紧对构件的损坏，另一方面使得压紧更加紧密，防止由于卡臂的松动带来的脱落问题。

油浸式电力变压器可燃性气体含量综合测试系统测试过程描述：首先，系统上电微处理器8进行自检，正常等待执行下一步指令，否则进行声光报警单元12报警；然后，控制面板16发送控制信号，微处理器8发送控制指令通过信号放大单元15进行信号放大后打开电动阀门14，电力变压器1的油箱与油气分离单元2相连通，电力变压器1油中的气体通过油气分离单元2进入气室3，气体经过干燥剂4进入气体分离单元5分离后五种气体ch4、h2、c2h2、c2h4、c2h6分别进入气罐17，气敏传感器6对气体的含量进行测试后输出原始信号经过信号处理单元7后发送给微处理器8；最后，微处理器8对各种气体的含量进行计算后将数据通过通讯接口10发送给工业计算机11，工业计算机11根据气体之间的比例关系对电力变压器1的状态进行诊断、数据存储和打印，同时微处理器8各种气体的含量数据发送给显示屏9进行显示。

工业计算机11通过各个气体含量的比值来判断电力变压器1的状态，分析过程如图2所示，o为ch4与h2之间的比值，p为c2h2与c2h4之间的比值，q为c2h2与c2h6之间的比值。通过逻辑判断得到电力变压器无故障、低温过热、中温过热、高温过热、低能放电、及高能放电几种状态，为电力变压器1的维护及检修提供数据支撑。