在线油色谱状态监测及修正系统与修正方法

专利检索2024-12-10  33


本公开涉及油色谱分析,具体地,涉及一种在线油色谱状态监测及修正系统。


背景技术:

1、在电力行业中,大型充油设备,例如变压器,其健康状况对于整个电网的稳定运行至关重要。由于变压器的核心部件往往在高电压和大电流环境下运行,其内部绝缘油经常承受巨大的热应力和电应力。这些应力导致绝缘油分解,生成可检测的溶解气体。通过分析这些气体,即所谓的油色谱分析(dga),能够有效地监测和诊断变压器内部的潜在问题。

2、监测数据作为最直观的信息,其准确与否直接关系到运维人员对大型充油设备运行状态的准确判断。随着装置投入使用的年限加长,其本身的缺陷和问题逐渐暴露,从而导致监测数据的偏差或异常。

3、然而,传统的油色谱分析系统在处理这些监测数据时,常常具有一些局限性。其中,一个主要的挑战为,随着设备老化,监测系统本身的性能发生退化,影响其对数据的采集和分析精度。特别是在真空脱气步骤中,真空泵的效率会因使用年限的增长而降低,导致从变压器油中提取的气体样本不准确或不完全准确,从而影响油色谱分析的结果。

4、在监测系统故障或性能下降的情况下,传统的油色谱分析系统往往缺乏有效的故障诊断和维修策略。在大多数情况下,当系统出现问题时,例如数据不准确或操作不稳定时,常见的解决方案是直接更换设备,尤其是关键组件,例如真空泵。这种做法不仅成本高昂,而且会导致运行中断,进一步影响到电力系统的持续监控和稳定运行。

5、此外,由于缺乏对设备性能衰退的及时发现和预警机制,传统系统在设备发生故障之前很难进行有效的预防性维护。在这种情况下,系统运营者会在没有任何预警的情况下面对突发故障,导致对变压器健康状况的监测出现间断,增加了变压器运行风险和维护成本。

6、在当前的真空脱气技术领域,尤其是针对真空泵性能衰退的问题,市场上尚未出现有效的解决方案。因此目前迫切需要开发一套更为先进和灵活的油色谱分析系统,能够实时监测和自动校准气体检测数据,以更准确地反映变压器的实际运行状态。


技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷,本公开的目的是提供一种在线油色谱状态监测及修正系统。

2、为实现上述目的,根据本公开的第一方面,提供一种在线油色谱状态监测及修正系统,包括:变压器油箱、脱气室、真空泵、色谱柱、电流采集模块、数据修正模块以及上位机装置;

3、所述变压器油箱与所述脱气室连通,所述脱气室用于油气分离;

4、所述真空泵与所述脱气室连接,所述色谱柱与所述真空泵连接,所述真空泵用于将所述脱气室内的气体抽送至所述色谱柱,所述色谱柱用于油色谱分析;

5、所述电流采集模块与所述真空泵连接,所述数据修正模块分别与所述电流采集模块和所述色谱柱连接,所述电流采集模块用于监测所述真空泵的工作电流,所述数据修正模块用于根据所述真空泵的工作电流校正所述色谱柱的油色谱分析数据;

6、所述上位机装置分别与所述脱气室、所述真空泵、所述电流采集模块、所述数据修正模块连接。

7、可选地,还包括磁力搅拌器,所述磁力搅拌器设置在所述脱气室的底部,所述磁力搅拌器用于搅拌所述脱气室内的油样。

8、可选地,还包括加热与保温外壳,所述加热与保温外壳内包括温度传感器和加热电阻,所述加热与保温外壳设置在所述脱气室的外部。

9、可选地,还包括温度控制模块,所述温度控制模块与所述加热与保温外壳连接,所述温度控制模块用于监测并调节所述脱气室内的温度。

10、可选地,还包括控制与报警模块,所述控制与报警模块分别与所述加热与保温模块、所述温度控制模块、所述电流采集模块、所述数据修正模块以及所述上位机装置连接,所述控制与报警模块用于监测所述在线油色谱状态监测及修正系统的工作状态并在出现异常状态情况下进行预警。

11、可选地,还包括取油阀,所述取油阀设置在所述变压器油箱与所述脱气室的连通管道上,所述取油阀还与所述控制与报警模块连接。

12、可选地,还包括降压阀,所述降压阀设置在所述真空泵与所述色谱柱之间的连通管路上,所述降压阀用于控制输入所述色谱柱的气体的流量。

13、根据本公开的第二方面,提供一种在线油色谱状态监测及修正系统的修正方法,包括:

14、采用电流采集模块获取真空泵的工作电流;

15、若所述真空泵的工作电流不小于预设的第一电流阈值且不大于预设的第二电流阈值,根据所述真空泵的工作电流、所述预设的第一电流阈值以及所述预设的第二电流阈值,确定所述真空泵的疲劳度;

16、若所述真空泵的疲劳度小于预设的疲劳度阈值,采用预设的修正率对色谱柱生成的油色谱分析数据进行修正处理,确定完成修正处理的所述油色谱分析数据。

17、可选地,所述方法还包括:

18、若所述真空泵的疲劳度大于所述预设的疲劳度阈值,停止对所述油色谱分析数据的修正处理并触发控制与报警模块,对所述真空泵进行更换处理。

19、可选地,所述方法还包括:

20、若所述真空泵的工作电流小于所述预设的第一电流阈值或者所述真空泵的工作电流大于所述预设的第二电流阈值,停止对所述油色谱分析数据的修正处理并触发控制与报警模块,对所述真空泵进行检修处理。

21、与现有技术相比,本公开实施例具有如下至少一种有益效果:

22、通过上述技术方案,采用变压器油箱、脱气室、真空泵以及色谱柱提取变压器油内溶解的气体,并进行油色谱分析,采用电流采集模块监测真空泵的工作电流,采用数据修正模块根据真空泵的工作电流校正色谱柱的油色谱分析数据,充分考虑真空泵的工作状况因素和环境因素,确保油色谱分析数据的准确性和可靠性。

23、本公开的实施例,通过根据真空泵的工作电流监控真空泵的疲劳度,有利于运维人员真实评估真空泵的工作状态,及时发现并处理老化或者故障的真空泵,提前预防真空泵故障,增强维护效率,保障油色谱分析数据的精准度。



技术特征:

1.一种在线油色谱状态监测及修正系统,其特征在于,包括:变压器油箱、脱气室、真空泵、色谱柱、电流采集模块、数据修正模块以及上位机装置;

2.根据权利要求1所述的在线油色谱状态监测及修正系统,其特征在于,还包括磁力搅拌器,所述磁力搅拌器设置在所述脱气室的底部,所述磁力搅拌器用于搅拌所述脱气室内的油样。

3.根据权利要求1所述的在线油色谱状态监测及修正系统,其特征在于,还包括加热与保温外壳,所述加热与保温外壳内包括温度传感器和加热电阻,所述加热与保温外壳设置在所述脱气室的外部。

4.根据权利要求3所述的在线油色谱状态监测及修正系统,其特征在于,还包括温度控制模块,所述温度控制模块与所述加热与保温外壳连接,所述温度控制模块用于监测并调节所述脱气室内的温度。

5.根据权利要求4所述的在线油色谱状态监测及修正系统,其特征在于,还包括控制与报警模块,所述控制与报警模块分别与所述加热与保温模块、所述温度控制模块、所述电流采集模块、所述数据修正模块以及所述上位机装置连接,所述控制与报警模块用于监测所述在线油色谱状态监测及修正系统的工作状态并在出现异常状态情况下进行预警。

6.根据权利要求5所述的在线油色谱状态监测及修正系统,其特征在于,还包括取油阀,所述取油阀设置在所述变压器油箱与所述脱气室的连通管道上,所述取油阀还与所述控制与报警模块连接。

7.根据权利要求1所述的在线油色谱状态监测及修正系统,其特征在于,还包括降压阀,所述降压阀设置在所述真空泵与所述色谱柱之间的连通管路上,所述降压阀用于控制输入所述色谱柱的气体的流量。

8.一种在线油色谱状态监测及修正系统的修正方法,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:


技术总结
本公开提供一种在线油色谱状态监测及修正系统与修正方法,其中,在线油色谱状态监测及修正系统包括:变压器油箱、脱气室、真空泵、色谱柱、电流采集模块、数据修正模块以及上位机装置;变压器油箱与脱气室连通,脱气室用于油气分离;真空泵与脱气室连接,色谱柱与真空泵连接;电流采集模块与真空泵连接,数据修正模块分别与电流采集模块和色谱柱连接,电流采集模块用于监测真空泵的工作电流,数据修正模块用于根据真空泵的工作电流校正色谱柱的油色谱分析数据;上位机装置分别与脱气室、电流采集模块、数据修正模块连接。通过本公开,提高变压器油中溶解气体浓度检测的精准度和可靠性,延长油色谱分析系统的使用寿命,维持电力系统的稳定运行。

技术研发人员:张继丞,江俊杰,贾雅君
受保护的技术使用者:上海交通大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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