一种充油电气设备诊断的方法
【专利摘要】一种充油电气设备诊断的方法，包括如下步骤：步骤1）对从运行中的充油电气设备提取的绝缘油采用红外光谱分析系统进行测定的工序；步骤2）待测气体置于迈克尔逊干涉光路中，移动动镜时探测器上将得到强度不断变化的干涉波；得到待检测气体干涉图；步骤3）背景干涉图和待检测气体干涉图经傅里叶变换；得到背景单光谱和待检测气体单光谱，从而得到待检测气体透射光谱；步骤4）依据步骤3）中的结果得到背景单光谱和待检测气体单光谱的比值关系。本发明通过对运行中的充油电气设备进行分析，对在运转开始时刻矿物油所包含的作为原因物质的各种气体的浓度进行估计，从而能对将来在该充油电气设备中的故障原因进行分析和排查。
【专利说明】_种充油电气)设备诊断的方法
[0001]
技术领域
[0002] 本发明主要是电气设备故障诊断技术领域，特指一种充油电气设备诊断的方法。
【背景技术】
[0003] 在正常情况下，充电电气设备内部的绝缘油及有机绝缘材料在热和电的作用下， 会逐渐老化和分解产生少量的各种低分子烃类及二氧化碳、一氧化碳等气体。这些气体大 部分溶解在油中。当存在潜伏性过热或放电故障时，就会加快这些气体的产生速度。随着 故障的发展，分解出的气体形成的气泡在油里经对流、扩散，不断溶解在油中。故障气体 的组分和质量分数与故障的严重程度有密切关系。因此，在充油电气设备运行过程中，定 期分析溶解油中的气体，可尽早发现设备内部存在的潜伏性故障并随时掌握故障的发展 情况。同时，根据产生气体的组分和数量不同，判知故障的性质，以防止事故的发生。
【发明内容】
[0004] 根据朗伯一一比尔定律，吸光度A与待检测气体浓度c，真空瓶光程长1，待检测气 体吸收率a成正比，g卩A=acl。利用纯待检测气体在选定的波数处建立吸光度值A相对于浓度 c的校正曲线，然后根据待测待检测气体的吸光度可求解出未知组分的含量。为了准确复原 光谱，本发明依据根据朗伯一一比尔定律设置有一套红外光谱分析系统，并依据该系统提 供了一种充油电气设备诊断的方法。
[0005] 技术方案如下： 一种充油电气设备诊断的方法，其特征是包括如下步骤： 步骤1)对从运行中的充油电气设备提取的绝缘油采用红外光谱分析系统进行测定的 工序； 步骤2)待测气体置于迈克尔逊干涉光路中，移动动镜时探测器上将得到强度不断变化 的干涉波;得到待检测气体干涉图； 步骤3)背景干涉图和待检测气体干涉图经傅里叶变换;得到背景单光谱和待检测气体 单光谱，从而得到待检测气体透射光谱； 步骤4)依据步骤3)中的结果得到背景单光谱和待检测气体单光谱的比值关系。
[0006] 如上所述的方法，所述步骤4)中背景单光谱和待检测气体单光谱的比值关系依据 待检测气体透射光谱得到。
[0007] 如上所述的方法，所述步骤2)中红外光谱分析系统由数据采集处理系统、探测器、 真空瓶、分束器、定镜、光源、动镜组成，真空瓶连接探测器，探测器连接数据采集处理系统。
[0008] 如上所述的方法，根据背景单光谱和待检测气体单光谱的比值关系得出各气体的 含量变换值，从而判断充油电气设备的故障及故障类型。
[0009] 如上所述的方法，所述步骤1)中绝缘油在真空条件下放置在真空瓶中，并对真空 瓶中的待检测气体进行加温，并保持恒温30°~45°。
[0010]如上所述的方法，所述待检测气体保持恒温35°。
[0011] 本发明的有益效果为： 在本发明的对充油电气设备故障诊断的方法中，通过对运行中的充油电气设备进行分 析，对在运转开始时刻矿物油所包含的作为原因物质的各种气体的浓度进行估计，从而能 对将来在该充油电气设备中的故障原因进行分析和排查。
【附图说明】
[0012] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不 构成对本发明的不当限定，在附图中： 图1为本发明提供的充油电气设备诊断的方法的流程图； 图2为本发明提供的红外光谱分析系统的系统结构图。
【具体实施方式】
[0013] 下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例 以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0014] 参照图1，一种充油电气设备诊断的方法，其特征是包括如下步骤： 步骤1)对从运行中的充油电气设备提取的绝缘油采用红外光谱分析系统进行测定的 工序； 步骤2)待测气体置于迈克尔逊干涉光路中，移动动镜7时探测器2上将得到强度不断变 化的干涉波;得到待检测气体干涉图； 步骤3)背景干涉图和待检测气体干涉图经傅里叶变换;得到背景单光谱和待检测气体 单光谱，从而得到待检测气体透射光谱； 步骤4)依据步骤3)中的结果得到背景单光谱和待检测气体单光谱的比值关系。
[0015] 如上所述的方法，所述步骤4)中背景单光谱和待检测气体单光谱的比值关系依据 待检测气体透射光谱得到。
[0016] 如上所述的方法，所述步骤2)中红外光谱分析系统由数据采集处理系统1、探测器 2、真空瓶3、分束器4、定镜5、光源6、动镜7组成，所述真空瓶3连接探测器2,探测器2连接数 据采集处理系统1。
[0017]如上所述的方法，根据背景单光谱和待检测气体单光谱的比值关系得出各气体的 含量变换值，从而判断充油电气设备的故障及故障类型。
[0018] 其比值关系如下：
从上述表中，（1)总烃较高，但乙炔(C2H2)质量分数小于5 %。时，可判知一般过热性 质故障。
[0019] (2)总烃高、乙炔（C2H2)质量分数大于5 %。时，但乙炔并非总烃的主要成分，氢 (H2)的质量分数较高，可判知为严重过热性故障。
[0020] (3)总烃不高，氢(H2)的质量分数不大于100 %。时，甲烷(CH4)占总烃中的主要 成分，可判知局部放电故障。
[0021] (4)总烃不高，乙炔(C2H2)的质量分数大于100 %。时，氢(H2)的质量分数较高， 可判知火花放电故障。
[0022] (5)总烃高，乙炔(C2H2)的质量分数高且构成总烃的主要成分，氢(H2)的质量分 数也高，可判知电弧放电故障。
[0023] (6)当氢(H2)的质量分数增大时，其它气体组分不增加，可能是由于设备进水或 有气泡引起水和铁 的化学反应或在高电场作用下，水或气体分子的分解或电晕作用而产生的。（7)当故 障涉及到固定绝缘时，一氧化碳(⑶），二氧化碳(C02)在油中的含量会明显增长，一般没 有明显界限，对开放式变压器而言，一氧化碳的质量分数一般在300 %。以下。如总烃不超 而一氧化碳超出300 %。时，应考虑固体绝缘过热的可能性。
[0024] (8)总烃高，经多次检测保持衡定，是由于油箱或散热器的带油焊接补渗、过负 荷、电压分接开关失位、有载调压等造成设备局部或油温过热所引起。
[0025] 如上所述的方法，所述步骤1)中绝缘油在真空条件下放置在真空瓶中，并对真空 瓶中的待检测气体进行加温，并保持恒温30°~45°。
[0026]如上所述的方法，所述待检测气体保持恒温35°。
[0027]以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体实施 例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解 本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施 方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限 制。
【主权项】
1. 一种充油电气设备诊断的方法，其特征是包括如下步骤： 步骤1)对从运行中的充油电气设备提取的绝缘油采用红外光谱分析系统进行测定的 工序； 步骤2)待测气体置于迈克尔逊干涉光路中，移动动镜时探测器上将得到强度不断变化 的干涉波;得到待检测气体干涉图； 步骤3)背景干涉图和待检测气体干涉图经傅里叶变换;得到背景单光谱和待检测气体 单光谱，从而得到待检测气体透射光谱； 步骤4)依据步骤3)中的结果得到背景单光谱和待检测气体单光谱的比值关系。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤4)中背景单光谱和待检测气体单光 谱的比值关系依据待检测气体透射光谱得到。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤2)中红外光谱分析系统由数据采集 处理系统、探测器、真空瓶、分束器、定镜、光源、动镜组成，所述真空瓶连接探测器，探测器 连接数据采集处理系统。4. 根据权利要求2所述的方法，其特征是根据背景单光谱和待检测气体单光谱的比值 关系得出各气体的含量变换值，从而判断充油电气设备的故障及故障类型。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤1)中绝缘油在真空条件下放置在真 空瓶中，并对真空瓶中的待检测气体进行加温，并保持恒温30°~45°。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征是所述待检测气体保持恒温35°。
【文档编号】G01N21/3504GK105866055SQ201610181130
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】付桂红, 赵霞, 王岩, 刘振华, 刘建峰
【申请人】国网山东省电力公司东营市东营区供电公司