專利名稱：基于氣相色譜技術(shù)的電力變壓器油枕中混合氣體分析裝置的制作方法
技術(shù)領域：
基于氣相色譜技術(shù)的電力變壓器油枕中混合氣體分析裝置，屬于電力設備狀態(tài)檢測技術(shù)領域，該裝置專門用于對電力變壓器油枕中的混合氣體進行色譜分析。
背景技術(shù)：
大型電力變壓器是輸變電系統(tǒng)中最重要、最昂貴的設備之一，其絕緣狀況的優(yōu)劣， 關系到電力系統(tǒng)能否安全可靠地運行。國內(nèi)外對變壓器油中溶解氣體分析，即DGA的大量研究與實踐表明，變壓器油中溶解的H2、CH4, C2H2, C2H4, C2H6, CO和CO2等氣體成分的含量、 產(chǎn)氣速率及其含量之間的比值是反映變壓器內(nèi)部絕緣狀態(tài)的可靠信息，能比較靈敏并準確地發(fā)現(xiàn)變壓器潛伏性缺陷和故障，普遍認為DGA檢測是診斷變壓器絕緣故障的有力手段， 將DGA檢測裝置安裝在運行中的變壓器身上，現(xiàn)場實時采集和檢測變壓器油枕中的氣體成為該領域的一個熱點，并且如何提高現(xiàn)場檢測的靈敏度和精度，使其更加可靠，成為一項急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能用于對大型電力變壓器在線或現(xiàn)場檢測各種故障特征氣體，靈敏度高、精度高和可靠性好的基于氣相色譜技術(shù)的電力變壓器油枕中混合氣體分析裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該基于氣相色譜技術(shù)的電力變壓器油枕中混合氣體分析裝置，包括變壓器油枕、真空泵、十通閥和色譜柱室，其特征在于變壓器油枕與十通閥相連接，十通閥同時連接熱導檢測器和色譜柱室，熱導檢測器連接載氣瓶， 色譜柱室通過轉(zhuǎn)化爐連接氫火焰檢測器，氫火焰檢測器的兩開口分別連接至輔助氣瓶和助燃氣瓶。轉(zhuǎn)化爐設于單獨的密閉空間中，在溫度為360°C下，利用鎳的催化作用，將CO和CO2 置換成CH4,這樣，氫火焰檢測器就能與之反應，檢測其濃度，達到同時檢測CO、CH4和CO2三種氣體的目的，檢測后的信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺俳?jīng)記錄筆繪出曲線色譜峰，由色譜峰計算出被測氣體各組份的含量。所述的色譜柱室中設有5A分子篩和TDX-Ol柱，5A分子篩一端通過堿石棉柱連接十通閥，另一端連接熱導檢測器，熱導檢測器通過凈化器連接載氣瓶，TDX-Ol柱一端連接十通閥，另一端連接轉(zhuǎn)化爐。熱導檢測器是根據(jù)不同物質(zhì)有和載氣不同的熱導系數(shù)，當通過熱導的氣體及其濃度發(fā)生變化時，就會從其中的熱敏元件上帶走不等的熱量，引起其阻值的變化，通過電橋則可以測量出變化的阻值，5A分子篩用于分離O2和N2，氣體通過熱導檢測器檢測其含量，TDX-Ol柱用于分離CO、CH4和CO2,主要用于微量檢測，并通過轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)換檢測 CH4氣體，堿石棉柱可以將CO2吸附以保護5A分子篩。所述的變壓器油枕包括第一變壓器油枕和第二變壓器油枕，第一變壓器油枕和第二變壓器油枕的出氣端和進氣端均通過電磁閥與十通閥相連接，出氣端和十通閥之間還設有真空泵。真空泵用于將待檢測氣體從第一變壓器油枕或第二變壓器油枕中抽出，電磁閥控制氣體的進出。所述的氫火焰檢測器與輔助氣瓶和助燃氣瓶連接管路上分別設有凈化器，凈化器用于氣體內(nèi)祛除水份和有機雜質(zhì)。所述的凈化器一側(cè)依次連接有穩(wěn)壓閥、針閥和流量計，穩(wěn)壓閥將氣體壓力恒定，流量計可指示氣體流量。所述的十通閥的一出口管路與熱導檢測器所在管路并聯(lián)后連接載氣瓶。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明基于氣相色譜技術(shù)的電力變壓器油枕中混合氣體分析裝置所具有的有益效果是I、能應對大型電力變壓器在線或現(xiàn)場檢測各種故障特征氣體設置十通閥、轉(zhuǎn)化爐、氫火焰檢測器、5A分子篩和TDX-Ol柱，能實現(xiàn)同時檢測C0、CH4和CO2三種氣體的目的， 檢測后的信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，再?jīng)記錄筆繪出曲線色譜峰，由色譜峰計算出被測氣體各組份的含量，實現(xiàn)大型電力變壓器在線或現(xiàn)場檢測各種故障特征氣體；2、測量靈敏度高、精度高和可靠性好經(jīng)測試，整套系統(tǒng)的檢測過程可以在15分鐘以內(nèi)完成，微量分析檢測濃度達到1PPM，常量分析濃度達到O. 1% O. 2%，測量靈敏度更高，更準確，提高了可靠性。


圖I是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。其中1、第一變壓器油枕2、第二變壓器油枕3、載氣瓶4、輔助氣瓶5、助燃氣瓶6、 凈化器7、穩(wěn)壓閥8、針閥9、流量計10、熱導檢測器11、十通閥12、堿石棉柱13、色譜柱室14、 5A分子篩15、TDX-Ol柱16、轉(zhuǎn)化爐17、氫火焰檢測器18、真空泵19、電磁閥。圖I是本發(fā)明基于氣相色譜技術(shù)的電力變壓器油枕中混合氣體分析裝置的最佳實施例，下面結(jié)合附圖I對本發(fā)明做進一步說明
具體實施例方式參照附圖I :該基于氣相色譜技術(shù)的電力變壓器油枕中混合氣體分析裝置，包括變壓器油枕、真空泵18、十通閥11和色譜柱室13。變壓器油枕包括第一變壓器油枕I和第二變壓器油枕2，第一變壓器油枕I和第二變壓器油枕2的出氣端和進氣端均設有電磁閥 19并同時與十通閥11相連接，出氣端和十通閥11之間設有真空泵18。真空泵18用于將待檢測氣體從第一變壓器油枕I或第二變壓器油枕2中抽出，電磁閥19控制氣體的進出。 十通閥11同時連接熱導檢測器10和色譜柱室13，熱導檢測器10連接載氣瓶3，色譜柱室 13通過轉(zhuǎn)化爐16連接氫火焰檢測器17，氫火焰檢測器17的兩開口分別連接至輔助氣瓶4 和助燃氣瓶5。轉(zhuǎn)化爐16設在單獨的密閉空間中，在溫度為360°C下，利用鎳的催化作用， 將CO和CO2置換成CH4,這樣，氫火焰檢測器17就能與之反應，檢測其濃度，達到同時檢測 CO、CH4和CO2三種氣體的目的，檢測后的信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，再?jīng)記錄筆繪出曲線色譜峰， 由色譜峰計算出被測氣體各組份的含量。十通閥11的一出口管路與熱導檢測器10所在管路并聯(lián)后連接載氣瓶3。色譜柱室13中設有5A分子篩14和TDX-Ol柱15，5A分子篩14 一端通過堿石棉柱12連接十通閥11，另一端連接熱導檢測器10，熱導檢測器10通過凈化器6連接載氣瓶3，TDX-Ol柱15 —端連接十通閥11，另一端連接轉(zhuǎn)化爐16。熱導檢測器10的原理是根據(jù)不同物質(zhì)具有和載氣不同的熱導系數(shù)，當通過熱導的氣體及其濃度發(fā)生變化時，就會從其中的熱敏元件上帶走不等的熱量，引起其阻值的變化，通過電橋則可以測量出變化的阻值。 5A分子篩14用于分離O2和N2,氣體通過熱導檢測器10檢測其含量，TDX-Ol柱15用于分離C0、CH4和CO2，主要用于微量檢測，并通過轉(zhuǎn)化爐16轉(zhuǎn)換檢測CH4氣體，堿石棉柱12可以將CO2吸附以保護5A分子篩14。氫火焰檢測器17與輔助氣瓶4和助燃氣瓶5連接管路上分別設有凈化器6，凈化器6用于氣體內(nèi)祛除水份和有機雜質(zhì)。凈化器6 —側(cè)依次連接有穩(wěn)壓閥7、針閥8和流量計9，穩(wěn)壓閥7將氣體壓力恒定， 流量計9可指示氣體流量。工作原理與工作過程如下該基于氣相色譜技術(shù)的電力變壓器油枕中混合氣體分析裝置可以分為檢測O2和 N2的氣路和檢測CO、CH4和CO2的氣路。檢測O2和N2的氣路，載氣瓶3中的H2經(jīng)過凈化器6后，祛除水份和有機雜質(zhì)導入色譜儀，在色譜儀內(nèi)先由穩(wěn)壓閥7將載氣壓力恒定，流量計9可指示氣體流量。02和隊的檢測過程在真空泵18的作用下，第一變壓器油枕I或第二變壓器油枕 2的混合氣體，在電磁閥19的控制下進入色譜儀中的十通閥11，經(jīng)過堿石棉柱12將CO2吸附，進入5A分子篩14之后，經(jīng)熱導檢測器10的檢測，將檢測信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，再?jīng)記錄筆繪出曲線色譜峰，由色譜峰計算出被測氣體各組份的含量。檢測CO、CH4和CO2的氣路，氫火焰檢測器17除了載氣H2夕卜，還有輔助氣N2和助燃氣空氣，輔助氣瓶4中N2經(jīng)凈化器6，穩(wěn)壓閥7后進入氫火焰檢測器17，助燃氣瓶5中空氣經(jīng)凈化器6，穩(wěn)壓閥7后進入氫火焰檢測器17。CO、CH4和CO2的檢測過程在真空泵18的作用下，第一變壓器油枕I或第二變壓器油枕2中的混合氣體，在電磁閥19的控制下進入色譜儀中的十通閥11，通過TDX-Ol柱 15，轉(zhuǎn)化爐16，進入氫火焰檢測器17，輸出的電信號經(jīng)微電流放大器后至記錄筆，記錄筆繪出曲線色譜峰，由色譜峰計算出被測氣體各組份的含量。通過該基于氣相色譜技術(shù)的電力變壓器油枕中混合氣體分析裝置的微量分析檢測可濃度達到1PPM，常量分析濃度達到
O.I % 0.2%，靈敏度更高，更加準確。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求
1.基于氣相色譜技術(shù)的電力變壓器油枕中混合氣體分析裝置，包括變壓器油枕、真空泵(18)、十通閥(11)和色譜柱室(13)，其特征在于變壓器油枕與十通閥(11)相連接，十通閥(11)同時連接熱導檢測器(10)和色譜柱室(13)，熱導檢測器(10)連接載氣瓶(3)， 色譜柱室(13)通過轉(zhuǎn)化爐(16)連接氫火焰檢測器(17)，氫火焰檢測器(17)的兩開口分別連接至輔助氣瓶(4)和助燃氣瓶(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于氣相色譜技術(shù)的電力變壓器油枕中混合氣體分析裝置， 其特征在于所述的色譜柱室(13)中設有5A分子篩(14)和TDX-Ol柱(15)，5A分子篩(14) 一端通過堿石棉柱(12)連接十通閥(11)，另一端連接熱導檢測器(10)，熱導檢測器(10) 通過凈化器(6)連接載氣瓶(3)，TDX-01柱(15) —端連接十通閥(11)，另一端連接轉(zhuǎn)化爐 (16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于氣相色譜技術(shù)的電力變壓器油枕中混合氣體分析裝置， 其特征在于所述的變壓器油枕包括第一變壓器油枕(I)和第二變壓器油枕(2)，第一變壓器油枕(I)和第二變壓器油枕(2)的出氣端和進氣端均通過電磁閥(19)與十通閥(11)相連接，出氣端和十通閥(11)之間還設有真空泵(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于氣相色譜技術(shù)的電力變壓器油枕中混合氣體分析裝置， 其特征在于所述的氫火焰檢測器(17)與輔助氣瓶(4)和助燃氣瓶(5)連接管路上分別設有凈化器(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的基于氣相色譜技術(shù)的電力變壓器油枕中混合氣體分析裝置，其特征在于所述的凈化器(6)前依次設有穩(wěn)壓閥(7)、針閥(8)和流量計(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的基于氣相色譜技術(shù)的電力變壓器油枕中混合氣體分析裝置，其特征在于所述的十通閥(11)的一出口管路與熱導檢測器(10)所在管路并聯(lián)后連接載氣瓶(3)。
全文摘要
基于氣相色譜技術(shù)的電力變壓器油枕中混合氣體分析裝置，屬于電力設備狀態(tài)檢測技術(shù)領域。包括變壓器油枕、真空泵(18)、十通閥(11)和色譜柱室(13)，其特征在于變壓器油枕與十通閥(11)相連接，十通閥(11)同時連接熱導檢測器(10)和色譜柱室(13)，熱導檢測器(10)連接載氣瓶(3)，色譜柱室(13)通過轉(zhuǎn)化爐(16)連接氫火焰檢測器(17)，氫火焰檢測器(17)的兩開口分別連接至輔助氣瓶(4)和助燃氣瓶(5)。該基于氣相色譜技術(shù)的電力變壓器油枕中混合氣體分析裝置能用于對大型電力變壓器在線或現(xiàn)場檢測各種故障特征氣體，靈敏度高、精度高、可靠性好。
文檔編號G01N30/88GK102590419SQ20121003039
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月10日
發(fā)明者丁魯生, 于世永, 劉勝燕, 劉霞, 司偉, 司志國, 張英震 申請人:山東先河悅新機電股份有限公司