[发明专利]一种液体油中腐蚀性硫的在线检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及传感器检测领域，具体涉及一种液体油中腐蚀性硫的在线检测装置。 

背景技术

目前电力行业中使用的液体油多为石油(原油)经提炼精制而成的矿物油，其组成成分中除了大量烷烃、环烷烃和少量芳香烃等碳氢化合物外，同时还伴有原油中固有的硫、氧、氮等微量元素，其中“腐蚀性硫”是油中总硫成分的一部分，而且可能含有多种腐蚀性硫.其中包括硫元素,硫醇(THIOLS)、硫醚(THIO-ETHERS)、2硫化物(DISULFIDES)。 

在1990年代中期以前,世界范围内由于腐蚀性硫而引起的变压器的损坏比较少, 但是近年来,因变压器油中的腐蚀性硫与铜绕组反应生成硫化亚铜而导致多起高压设备发生故障，据统计，从2000 年以来，国内外已有近百起大型电力变压器(或电抗器)因变压器油中的腐蚀性硫问题而发生故障；中国南方电网公司在2007年对整个南方电网在役500kV变压器(电抗器)用油进行普查的结果显示，约有14.4%的设备用油含有腐蚀性硫，仅2005 年便有5台110 kV变压器因此而发生故障。而以上问题都是由下列原因造成: 

1、精炼和提纯石油的手段有了变化;

2、变压器绝缘油的供应商有了变化,旧厂商离开,新厂商进入;

3、石油的来源有了很大变化,新的石油来源包含不一样的各种硫和硫化物；

4、现代变压器的设计有了变化,新型变压器的绝缘油数量相对于变压器中的金属含量有所下降；

5、现代变压器的工作温度比过去有所提高，高温会导致原来认为稳定的硫化物变成不稳定的具有腐蚀性的硫化物；高温同时会加速氧化反应速度,使金属硫化物更容易生成,溶解在绝缘油中,附着在铜和绝缘纸的表面,从而造成变压器的事故。

针对以上液体油中含有“腐蚀性硫”而导致的设备故障问题，如何应对该问题已成为当前电力部门主要关注的热点之一。而现有的检测腐蚀性硫的方法是实验室中使用的,比如美国标准ASTM D1275，其基本方法是:首先获取油样和实验用的抛光铜片，然后将铜片放置在油样中加热至140度，持续19小时左右，通过观察铜片的颜色以判定油样中是否含有腐蚀性硫，如果铜片呈橘黄色、红色、淡蓝色、银色等，则说明油样中不含腐蚀性硫；但是如果铜片的颜色呈黑色、黑灰色、深棕色、或者表面有结块的现象，则表示油样中含有腐蚀性硫。该方法通过观察铜片表面的颜色变化而判断油样被硫腐蚀的程度;变压器油中氧气浓度对二苄基二硫（DBDS）与铜导线在油中的反应无明显影响,但会影响硫化亚铜（Cu₂S）在铜线、绝缘纸等表面的附着情况;Cu₂S附着后会改变铜线的表面结构、绝缘纸的纤维分布,并导致油-纸复合绝缘介电性能下降等。该方法虽然能够可以提供有效的实验室检测手段,但是由于不能进行实时在线监测,因此使得变压器、发电机设备的运行安全得不到保障。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种液体油中腐蚀性硫的在线检测装置，以实现对变压器油及发电机油中腐蚀性硫的在线实时检测，从而对更换变压器油及发电机油的时机提出科学有效的建议。 

本发明为了解决上述技术问题，公开了一种液体油中腐蚀性硫的在线检测装置，所述液体油为设备液体油如变压器绝缘油、发电机润滑油、发动机润滑油、变速器油或液压油，其中，所述装置包括与设备油箱相连接的用于对设备液体油中腐蚀性硫进行检测的检测模块、用于接收并处理所述检测模块输出的检测信号并控制所述检测模块运行的处理器模块。 

进一步，所述检测模块包括与设备油箱相连接的用于容纳待检测油的检测油箱、设置于检测油箱内部对待检测油中腐蚀性硫进行直接检测的第一传感器以及与第一传感器对应设置的用于接收第一传感器的反射光强度的第二传感器。 

进一步，所述第一传感器由多个电极及旋转部件组成，所述各电极之间彼此不连接并固定在旋转部件上。 

进一步，所述多个电极中的两个电极构成待检测油的体电阻电路、一个电极用于对待检测油中腐蚀性硫进行直接检测。 

进一步，所述用于对待检测油中腐蚀性硫进行直接检测的电极被腐蚀后，通过旋转部件调节电极的位置，采用新的电极对待检测油中腐蚀性硫进行直接检测。 

进一步，所述电极为金属材料、合金材料、陶瓷材料、半导体材料、复合材料、无机或有机材料制成。 

进一步，所述金属材料为铜质或银质材料。 

进一步，所述检测模块还包括加热电路，所述加热电路用于为对待检测油中腐蚀性硫进行直接检测的电极进行加热。