[发明专利]一种适用于高压充油绝缘套管在线监测系统及其方法

权利要求书

1.一种适用于高压充油绝缘套管在线监测系统，包括油路微米过滤器（1）、高压充油绝缘套管在线监测系统（28）、辅助固定柜体（32）和主固定柜体（33），其特征在于：所述高压充油绝缘套管在线监测系统（28）包括绝缘套管（21）、适配油腔（22）、油气分离系统（23）、气体检测系统（24）、信号分析与处理模块（25）和数据终端（26），所述气体检测系统（24）和信号采集与处理模块（25）主要由光声光谱模块（20）、气泵（17）、气路压力传感器、液位传感器（13）、气路电磁阀（14）、气路微米过滤器（18）、主T型分支（16）和辅助T型分支（19）、其均配置在辅助固定柜体（32）的内部、所述光声光谱模块（20）、气泵（17）、气路压力传感器、液位传感器（13）、气路电磁阀（14）、气路微米过滤器（18）、主T型分支（16）和辅助T型分支（19）之间均通过微孔气管密封连接，所述气体检测系统中样气在气路中采用闭环运行的方式，所述气路中采用气管为内径0.5mm的微孔气管，所述信号分析与处理模块（25）包块IPAM2505模块、IPAM4017模块、工控机、微音器。

2.根据权利要求1所述的一种适用于高压充油绝缘套管在线监测系统，其特征在于：所述油气分离系统（23）主要由油路微米过滤器（1）、五个油电磁阀、油泵（17）、油腔（9）、排气罐（11）、脱气模块（7）、液位传感器（13）和油路加热器（6）元器件组成。

3.根据权利要求2所述的一种适用于高压充油绝缘套管在线监测系统，其特征在于：所述油气分离系统（23）的五个油电磁阀、排气罐（11）、油腔（9）组合安装成集成模块（27）中，所述集成模块（27）上有与适配油腔（9）末端相连的油腔末端进油口（225）和油腔末端出油口（226），所述集成模块（27）包括适配油腔外壳（221）、适配油腔前端（223）和适配油腔后端（224），所述适配油腔外壳（221）的内部设置有不锈钢细管（222），所述适配油腔外壳（221）内部的一端设置有油腔末端出油口（226）。

4.根据权利要求3所述的一种适用于高压充油绝缘套管在线监测系统，其特征在于：所述油路微米过滤器（1）的一端设置有油路压力表（2），所述油路压力表（2）的另一端设置有第一进油电磁阀（3），所述第一进油电磁阀（3）的下端设置有油腔（9），所述油腔（9）一侧的下端设置有第一出油电磁阀（10），所述第一出油电磁阀（10）的另一端设置有排气罐（11），所述排气罐（11）一侧的上端设置有集成模块（27），所述集成模块（27）的另一端设置有出油微米过滤器（12）。

5.根据权利要求4所述的一种适用于高压充油绝缘套管在线监测系统，其特征在于：所述油腔（9）一侧的下端设置有油泵（4），所述油泵（4）的另一端设置有第二进油电磁阀（5），所述第二进油电磁阀（5）的另一端与油路加热器（6）密封连接，所述油路加热器（6）的一端设置有第二出油电磁阀（8），且第二出油电磁阀（8）的另一端与油腔（9）密封连接，所述油路加热器（6）的另一端设置有脱气模块（7）。

6.根据权利要求5所述的一种适用于高压充油绝缘套管在线监测系统，其特征在于：所述脱气模块（7）的一端设置有气路电磁阀（14），所述气路电磁阀（14）的另一端设置有气路压力表（15），所述气路压力表（15）的另一端设置有主T型分支（16），所述主T型分支（16）的两侧均设置有辅助T型分支（19），且辅助T型分支（19）与主T型分支（16）的两端均通过微孔气管密封连接，两个所述辅助T型分支（19）的中间位置处设置有气泵（17）。

7.根据权利要求6所述的一种适用于高压充油绝缘套管在线监测系统，其特征在于：所述辅助T型分支（19）的另一端与光声光谱模块（20）通过微孔气管密封连接，所述油气分离系统（23）中的核心部件为脱气模块（7），脱气模块（7）包括容积1.1ml的油室，容积1ml的气室，所述辅助固定柜体（32）和主固定柜体（33）的一侧均设置有检修柜盖（29），所述检修柜盖（29）的上端设置有观察玻璃块（30），所述观察玻璃块（30）的下方设置有柜盖横把（31）。

8.根据权利要求7所述的一种适用于高压充油绝缘套管在线监测系统的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：在套管取油口处按要求安装好在线监测装置，接通电源，启动装置，设置检测周期八小时检测一次；

步骤二：装置开始读取油路压力、气路压力、气路液位信号、排气阀液位信号，当信号参数均满足设定值时，开启正常压力模式第一进油电磁阀（3）、第二进油电磁阀（5）、第二出油电磁阀（8）和第一出油电磁阀（10），油路里的油样与套管内的油样混合均匀，油样循环流过脱气模块（7）的脱气膜表面脱气，同时开启气体检测系统（24）里的气路电磁阀（14）、气泵（17）；当油路压力超限时，开启压力超限模式第一进油电磁阀（3）和第二出油电磁阀（8）开启，先使集成模块（9）内油腔油样与套管内油循环，一定时间后，关闭第一进油电磁阀（3）和第二出油电磁阀（8），开启第二进油电磁阀（5）和第一出油电磁阀（10）使油样在集成模块（9）-油腔（9）-油泵（4）-脱气模块（7）之间循环，同时开启气体检测系统（24）里的气路电磁阀（14）和气泵（17），提前设定压力超限模式下循环工作的次数保证脱气量；

步骤三、以实验测试所得脱气膜两侧达到液相气相平衡的时间为依据设定油泵的工作时间作为即脱气模块的脱气时间，脱气过程结束，气泵、油泵停止运行，进出油电磁阀及气路电磁阀关闭；

步骤四：脱气结束，样气由通过微型气管进入光声光谱模块（20）的光声腔后，开始对气体进行检测，检测过程约十五分钟；

步骤五：检测结束后，信号分析与处理模块（25）经过信号处理可计算出油中溶解的多组分特征气体浓度，当某项气体的浓度值超过系统设定预警值时，系统将自动将检测周期设为每两小时一次，并发出报警信号；

步骤六：检测结束后，系统将每次检测的数据进行存储分析，从而诊断出套管内部的运行状态和故障发展趋势。