[实用新型]基于光声光谱技术的变压器油中溶解气体在线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种监测变压器油中溶解气体的装置，具体地说是一种基于光声光谱技术的变压器油中溶解气体在线监测装置。

背景技术

电力系统中，变压器作为核心组成部分，其安全稳定运行对电力系统及国民经济具有重大意义。变压器长期运行中，在热、电现象的作用下,内部绝缘油及其他有机绝缘材料会分解出一些对判断故障类型甚至故障部位有价值的气体，如H₂、CH₄、C₂H₆、C₂H₄、C₂H₂、CO和CO₂等。通过实时监测并分析油中溶解的这些气体可以很好的判断油浸电力变压器早期潜伏性故障。目前市场上变压器油中溶解气体在线监测装置中所用的气体检测方法主要有气敏传感器法、气相色谱法、傅里叶红外光谱法等。但这些方法在实现过程中都存在一些不足：气敏传感器法和气相色谱法在装置运行过程中对待测气体和载气具有一定的消耗，以致色谱柱和传感器的性能在装置使用过程中会出现逐渐变化等不稳定现象，为保证准确度，必须定期用标准气体进行校准，因此长期稳定性不好。

实用新型内容

针对现有技术中变压器油中气体的监测需定期用标准气体进行校准导致稳定性不好等不足，本实用新型要解决的问题是提供一种可保证安全稳定运行的基于光声光谱技术的变压器油中溶解气体在线监测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型基于光声光谱技术的变压器油中溶解气体在线监测装置，具有脱气机电路、电磁阀切换电路、空心杯电机电路、步进电机电路、CPU电路、光源控制电路、微音器数据采集电路以及电源电路，其中CPU电路输出端分别与脱气机电路、电磁阀切换电路、空心杯电机电路、步进电机电路、微音器数据采集电路以及光源控制电路连接；CPU电路的输入端接收电磁阀切换电路的状态信号和经微音器数据采集电路处理后的采集数据；电源电路为装置提供工作电源。

微音器数据采集电路中具有信号处理电路和AD采样电路，信号处理电路包括运放处理器、第一电路保护二极管以及第二电路保护二极管，其中第一电路保护二极管和第二电路保护二极管的阴极连接在一起做为信号负端，第一电路保护二极管阳极接地；第二电路保护二极管的阳极作为信号正端；信号负端和信号正端经阻容滤波电路分别与运放处理器的负输入管脚和正输入管脚相连，运放处理器的输出管脚经AD采样电路送至CPU电路。

电磁阀切换电路控制电磁阀组将气体由脱气机送到光声池，电磁阀组设于气体脱气机与光声池之间的管路上。

空心杯电机电路控制斩波轮工作，斩波轮设于光源与光声池之间。

步进电机控制滤波片工作，滤波片设于斩波轮与光声池之间。

本实用新型还具有通信电路，其与CPU电路进行双向通讯连接，通信电路包括无线通信电路和现场有线通信电路两种方式，其中无线通信支持GPRS，或CDMA客户根据实际需要对通信方式进行选取；有线通信电路支持IEC61850通信规约。

本实用新型还具有USB电路，其与CPU电路连接，对装置监测数据进行拷贝存储。

CPU电路通过串口与上位机进行通讯连接。

本实用新型具有以下有益效果及优点：

1.本实用新型采用纯物理的光声光谱的分析方法，无需标气、载气等耗材，可在一个采样周期内一次性完成8种特征气体和微水含量的检测。

2.本实用新型同时支持无线传输方式和现场有线传输，客户可根据实际需求进行选择；支持上位机通信功能，调试人员可以通过串口通信实现对装置参数的设定和监测数据的读取。

3.本实用新型支持USB拷贝功能，客户可根据实际需求对监测数据进行拷贝存储。

4.本实用新型具有重复性好，检测范围宽，精度高，采样周期可设定等特点，功能强大、使用简便，实现监测数据进行故障诊断分析；最小采样周期可设为1小时。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型中信号处理电路图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。