一种变压器油中溶解气体在线监测系统的制作方法

1.本发明涉及变压器技术领域，具体为一种变压器油中溶解气体在线监测系统。


背景技术：

2.变压器(transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)，主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等，按用途可以分为：电力变压器和特殊变压器(电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等)，电路符号常用t当作编号的开头，例：t01,t201等；
3.现有技术领域内，变压器油溶解气体在线监测装置在检测过程中，为了测试数据的准确并能实际反映变压器本体油中气体的含量，需循环变压器本体中的油样将连接变压器和监测设备之间的油管中油样进行置换，使得进入脱气罐中脱气的油样能完全代表变压器本体的油样，油样在脱气完成后继续返回变压器中，为了变压器和监测设备能长期稳定正常工作，这就要求监测装置在监测过程中对变压器油样不污染，不损耗，并在连接管路油样循环置换和油样脱气完成后把油样返回变压器的过程中不能因为监测装置的故障把空气或者载气带到变压器中，引起变压器保护误动作或停电故障，目前缺少一种可在油路循环和测试返回油过程中防止气体进入变压器的装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种变压器油中溶解气体在线监测系统，以至少解决上述问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变压器油中溶解气体在线监测系统，包括：
6.脱气罐；
7.液位传感器，设置在所述脱气罐的内腔；
8.氢气传感器，设置在所述脱气罐的顶端右侧，所述氢气传感器的探测端延伸进脱气罐内；
9.气泵，安装在所述脱气罐的顶端，所述气泵的加压口延伸进脱气罐内；
10.压力传感器，安装在所述脱气罐的顶端左侧，所述压力传感器的探测端延伸进脱气罐内；
11.被监测变压器，设置在所述脱气罐的外侧；
12.进油管，所述进油管的一端与被监测变压器的进油口通过法兰连接，所述进油管的另一端延伸进脱气罐的内腔；
13.第一电磁阀，设置在所述进油管管路内；
14.微水传感器，设置在所述进油管管路内且位于被监测变压器的连接处末端；
15.其中，所述脱气罐的外侧设置有进液机构，所述被监测变压器的外侧设置有回油
机构。
16.优选的，所述进液机构包括：注液管、第二电磁阀、第三电磁阀、真空泵、第四电磁阀、第六电磁阀和气体检测单元；注液管设置在所述脱气罐的外侧；第二电磁阀安装在所述注液管与脱气罐内腔连接处末端；第三电磁阀安装在所述注液管与脱气罐内腔连接处外端；真空泵安装在所述注液管管路内，且位于真空泵与第三电磁阀内侧连接处；第四电磁阀设置在所述注液管的外侧且第四电磁阀进入管与第三电磁阀和真空泵连接处注液管相通；第六电磁阀设置在所述注液管的外侧且第六电磁阀出口管与第二电磁阀和脱气罐连接处注液管相通；气体检测单元设置在所述第四电磁阀和第六电磁阀内侧，所述气体检测单元分别与第四电磁阀出口管和第六电磁阀进口管相连通。
17.优选的，所述回油机构包括：第一回油管、防气体组件、第二回油管、第七电磁阀、齿轮泵、第八电磁阀和快速排气组件；所述第一回油管的一端与被监测变压器的回油口通过法兰连接；防气体组件设置在所述第一回油管的另一端；所述第二回油管的一端与防气体组件相连接，所述第二回油管的另一端与脱气罐内腔相连接；第七电磁阀设置在所述第二回油管管路内且位于第二回油管和防气体组件连接处末端；齿轮泵设置在所述第二回油管管路内且位于第二回油管和脱气罐连接处末端；第八电磁阀设置在所述防气体组件的外侧；快速排气组件设置在所述第八电磁阀的外侧。
18.优选的，所述防气体组件包括：防气体罐、下液位传感器和上液位传感器；防气体罐设置在所述被监测变压器的外侧，所述第八电磁阀的进入管延伸进防气体罐内腔顶端位置；下液位传感器设置在所述防气体罐的内腔下方，所述第一回油管延伸进防气体罐的内腔且位于下液位传感器的下方；上液位传感器设置在所述防气体罐的内腔上方，所述第二回油管延伸进防气体罐的内腔且位于上液位传感器的上方。
19.优选的，所述快速排气组件包括：快速排气组件壳体、plc控制器、第一气体电磁阀、第二气体电磁阀、气囊和连接导管；快速排气组件壳体设置在所述第八电磁阀的外侧；plc控制器安装在所述快速排气组件壳体的前侧；第一气体电磁阀安装在所述快速排气组件壳体的左侧，所述第一气体电磁阀和plc控制器电性连接，所述第一气体电磁阀的出气口暴露在外部；第二气体电磁阀安装在所述快速排气组件壳体的右侧，所述第二气体电磁阀的进气口与第八电磁阀的出口通过导管相连接，所述第二气体电磁阀和plc控制器电性连接；气囊设置在所述快速排气组件壳体的内腔上方；所述连接导管的数量为两个，两个所述连接导管分别螺接在气囊的内腔左右两侧，左右两个所述连接导管的外侧延伸出快速排气组件壳体的外壁并分别与第一气体电磁阀的进气口和第二气体电磁阀的出气口螺接。
20.优选的，所述快速排气组件还包括：安装座、挤压座和半齿轮；安装座设置在所述快速排气组件壳体的内腔底端且位于气囊的下方；所述挤压座的数量为两个，两个所述挤压座分别通过销轴转动连接在安装座的内侧前后来两端，两个所述挤压座的内侧分别与气囊的外壁接触；所述半齿轮的数量为两个，两个所述半齿轮分别设置在前后两个挤压座的底端并互相啮合；其中，所述安装座的外侧设置在驱动单元。
21.优选的，所述驱动单元包括：伺服电机和齿轮；伺服电机设置在所述安装座的外侧，所述伺服电机的输出端延伸进安装座内，所述伺服电机和plc控制器电性连接；齿轮螺钉连接在所述伺服电机的输出端，所述齿轮和其中一个半齿轮的外侧啮合。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该变压器油中溶解气体在线监测系统：
23.1、通过防气体罐内中的下液位传感器和上液位传感器都能同时检测到油位说明被监测变压器内部正常工作，当上液位传感器检测不到油位时，表明防气体罐内部进入气体且被监测变压器中回流过程中可能会有气体，控制齿轮泵和第七电磁阀停止工作，同时开启第八电磁阀，被监测变压器本体的油在重力作用下会流向防气体罐内进而将防气体罐内空气沿第八电磁阀挤出，等到防气体罐内气体排空，使上液位传感器检测到时，表示防气体罐内已经重新充满油样，这时可以继续启动齿轮泵和第七电磁阀回油；
24.2、通过伺服电机驱动齿轮间歇性顺时针或逆时针方向转动，半齿轮在齿轮旋转力的作用下驱动对应位置上的挤压座转动，进而使另一侧半齿轮向相反方向驱动对应位置上的挤压座转动，进而使前后两个挤压座挤压气囊外壁实现气体抽入排出，第二气体电磁阀和第一气体电磁阀分别依次开启关闭实现与第八电磁阀和外部的连通，以使气囊在对应位置上连接导管的配合下通过第八电磁阀将防气体罐内部气体吸入内部再由第一气体电磁阀排出，以实现气体快速抽吸；
25.从而可实现在油路循环和测试返回油过程中对气体进行检测，防止气体进入变压器，并且可在气体进入后进行快速排出，避免气体跟随回流溶液进入变压器进行循环。
附图说明
26.图1为本发明的结构示意图；
27.图2为图1的防气体组件示意图；
28.图3为图1的快速排气组件结构示意爆炸图。
29.图中：1、脱气罐，2、液位传感器，3、氢气传感器，4、气泵，5、压力传感器，6、变压器，7、进油管，8、第一电磁阀，9、微水传感器，10、气管，11、第二电磁阀，12、真空泵，13、第三电磁阀，14、第四电磁阀，15、气体检测单元，16、第六电磁阀，17、第一回油管，18、防气体组件，1801、防气体罐，1802、下液位传感器，1803、上液位传感器，19、第二回油管，20、第七电磁阀，21、齿轮泵，22、第八电磁阀，23、快速排气组件，2301、快速排气组件壳体，2302、plc控制器，2303、第一气体电磁阀，2304、第二气体电磁阀，2305、气囊，2306、连接导管，2307、安装座，2308、挤压座，2309、半齿轮，2310、伺服电机，2311，齿轮。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1
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3，本发明提供一种技术方案：一种变压器油中溶解气体在线监测系统，包括：脱气罐1、液位传感器2、氢气传感器3、气泵4、压力传感器5、被监测变压器6、进油管7、第一电磁阀8和微水传感器9；液位传感器2设置在脱气罐1的内腔，液位传感器2具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，液位传感器2可对脱气罐1的内腔油液容量进行检测；氢气传感器3设置在脱气罐1的顶端右侧，氢气传感器3的探测端延伸进脱气罐1内，氢气传感器3具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，氢气传感器3可对脱气罐1的内腔进行检测；气泵4安装在脱气罐1的顶端，气泵4的加压
口延伸进脱气罐1内，气泵4具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，气泵4可向脱气罐1内部加压，使脱气罐1内部存储的变压器油在压力作用下沿进油管7；压力传感器5安装在脱气罐1的顶端左侧，压力传感器5的探测端延伸进脱气罐1内，压力传感器5具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，压力传感器5可对脱气罐1的内腔进行压力检测；被监测变压器6设置在脱气罐1的外侧；进油管7的一端与被监测变压器6的进油口通过法兰连接，进油管7的另一端延伸进脱气罐1的内腔；第一电磁阀8设置在进油管7管路内，第一电磁阀8具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第一电磁阀8可控制进油管7与被监测变压器6连通或封闭；微水传感器9设置在进油管7管路内且位于被监测变压器6的连接处末端，微水传感器9具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，微水传感器9可进入至被监测变压器6内部变压器油进行检测；其中，脱气罐1的外侧设置有进液机构，被监测变压器6的外侧设置有回油机构。
32.作为优选方案，更进一步的，进液机构包括：气管10、第二电磁阀11、第三电磁阀13、真空泵12、第四电磁阀14、第六电磁阀16和气体检测单元15；气管10设置在脱气罐1的外侧；第二电磁阀11安装在气管10与脱气罐1内腔连接处末端，第二电磁阀11具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第二电磁阀11可控制气管10连通或封闭；第三电磁阀13安装在气管10与脱气罐1内腔连接处外端，第三电磁阀13具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第三电磁阀13可控制气管10与脱气罐1连通或封闭；真空泵12安装在气管10管路内，且位于真空泵12与第三电磁阀13内侧连接处，真空泵12具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，真空泵12真空泵12在气管10的配合下将脱气罐1中变压器油分离的气体排出；第四电磁阀14设置在气管10的外侧且第四电磁阀14进入管与第三电磁阀13和真空泵12连接处气管10相通，第四电磁阀14具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第四电磁阀14可控制气管10与气体检测单元15连通封闭；第六电磁阀16设置在气管10的外侧且第六电磁阀16出口管与第二电磁阀11和脱气罐1连接处气管10相通，第六电磁阀16具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第六电磁阀16可控制气管10与气体检测单元15连通封闭；气体检测单元15设置在第四电磁阀14和第六电磁阀16内侧，气体检测单元15分别与第四电磁阀14出口管和第六电磁阀16进口管相连通，气体检测单元15具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，气体检测单元15可对注入至脱气罐1内部变压器油分离气体进行检测。
33.作为优选方案，更进一步的，回油机构包括：第一回油管17、防气体组件18、第二回油管19、第七电磁阀20、齿轮泵21、第八电磁阀22和快速排气组件23；第一回油管17的一端与被监测变压器6的回油口通过法兰连接；防气体组件18设置在第一回油管17的另一端；第二回油管19的一端与防气体组件18相连接，第二回油管19的另一端与脱气罐1内腔相连接；第七电磁阀20设置在第二回油管19管路内且位于第二回油管19和防气体组件18连接处末端，第七电磁阀20具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第七电磁阀20可控制齿轮泵21与第二回油管19内部连通或封闭；齿轮泵21设置在第二回油管19管路内且位于第二回油管19和脱气罐1连接处末端，齿轮泵21具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，齿轮泵21可将被监测变压器6内部变压器油沿第二
回油管19泵入至脱气罐1内完成循环；第八电磁阀22设置在防气体组件18的外侧，第八电磁阀22具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第八电磁阀22可控制快速排气组件23与防气体组件18内部连通或封闭；快速排气组件23设置在第八电磁阀22的外侧。
34.作为优选方案，更进一步的，防气体组件18包括：防气体罐1801、下液位传感器1802和上液位传感器1803；防气体罐1801设置在被监测变压器6的外侧，第八电磁阀22的进入管延伸进防气体罐1801内腔顶端位置；下液位传感器1802设置在防气体罐1801的内腔下方，第一回油管17延伸进防气体罐1801的内腔且位于下液位传感器1802的下方，以保证在任何情况下罐内第一回油管17进入至防气体罐1801的端口都在下液位传感器1802内部油样面以下，就可以保证没有空气或载气返回到被监测变压器6中，在下液位传感器1802检测不到油液时，装置必须停机等待维修，以确保不让防气体罐1801内的空气或载气返回到变压器中；上液位传感器1803设置在防气体罐1801的内腔上方，第二回油管19延伸进防气体罐1801的内腔且位于上液位传感器1803的上方，下液位传感器1802和上液位传感器1803都能同时检测到油位说明被监测变压器6工作正常无气体进入变压器油路内。
35.作为优选方案，更进一步的，快速排气组件23包括：快速排气组件壳体2301、plc控制器2302、第一气体电磁阀2303、第二气体电磁阀2304、气囊2305、连接导管2306、安装座2307、挤压座2308和半齿轮2309；快速排气组件壳体2301设置在第八电磁阀22的外侧；plc控制器2302安装在快速排气组件壳体2301的前侧，plc控制器2302具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的；第一气体电磁阀2303安装在快速排气组件壳体2301的左侧，第一气体电磁阀2303和plc控制器2302电性连接，第一气体电磁阀2303的出气口暴露在外部，第一气体电磁阀2303具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第一气体电磁阀2303可由plc控制器2302控制实现气囊2305通过第一气体电磁阀2303与外部连通或封闭；第二气体电磁阀2304安装在快速排气组件壳体2301的右侧，第二气体电磁阀2304的进气口与第八电磁阀22的出口通过导管相连接，第二气体电磁阀2304和plc控制器2302电性连接，第二气体电磁阀2304具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第二气体电磁阀2304可由plc控制器2302控制实现气囊2305通过第二气体电磁阀2304与第八电磁阀22连通或封闭；气囊2305设置在快速排气组件壳体2301的内腔上方；连接导管2306的数量为两个，两个连接导管2306分别螺接在气囊2305的内腔左右两侧，左右两个连接导管2306的外侧延伸出快速排气组件壳体2301的外壁并分别与第一气体电磁阀2303的进气口和第二气体电磁阀2304的出气口螺接；安装座2307设置在快速排气组件壳体2301的内腔底端且位于气囊2305的下方；挤压座2308的数量为两个，两个挤压座2308分别通过销轴转动连接在安装座2307的内侧前后来两端，两个挤压座2308的内侧分别与气囊2305的外壁接触；半齿轮2309的数量为两个，两个半齿轮2309分别设置在前后两个挤压座2308的底端并互相啮合；其中，安装座2307的外侧设置在驱动单元，驱动单元包括：伺服电机2310和齿轮2311；伺服电机2310设置在安装座2307的外侧，伺服电机2310的输出端延伸进安装座2307内，伺服电机2310和plc控制器2302电性连接，伺服电机2310具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，伺服电机2310可由plc控制器2302控制驱动齿轮2311间歇性顺时针或逆时针方向转动；齿轮2311螺钉连接在伺服电机2310的输出端，齿轮2311和其中一个半齿轮2309的外侧啮合，半齿轮2309可在齿
轮2311旋转力的作用下驱动对应位置上的挤压座2308转动。
36.通过本领域人员，可将本案中所有电气件与外部适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据具体实际使用情况，选择相适配的外部控制器进行连接，以满足对所有电器件的控制需求，其具体连接方式以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，不再进行说明，下述主要介绍工作原理以及过程，具体工作如下。
37.步骤1：工作时，氢气传感器3和压力传感器5分别对脱气罐1内进行压力和氢气检测，当监测到脱气罐1内部存在其它气体时，工作人员开启第三电磁阀13和第二电磁阀11使气管10内部保持连通，真空泵12在气管10的配合下将脱气罐1中变压器油分离的气体排出，同时，工作人员开启第四电磁阀14和第六电磁阀16使注入的变压器油穿过气体检测单元15，气体检测单元15对注入的变压器油进行气体检测，，气泵4向脱气罐1内部加压，使脱气罐1内部存储的变压器油在压力作用下沿进油管7，穿过第一电磁阀8和微水传感器9进入至被监测变压器6内进行冷却循环后通过第一回油管17回流至防气体组件18内，当被监测变压器6内部正常工作时防气体罐1801内充满油样，防气体罐1801内中的下液位传感器1802和上液位传感器1803都能同时检测到油位，并穿过第七电磁阀20在齿轮泵21的作用下沿第二回油管19泵入至脱气罐1内完成循环，但当被监测变压器6长期运行导致出现极限故障时，使得被监测变压器6中通过第一回油管17回流至防气体罐1801内的变压器的油中带有空气或者载气以占用防气体罐1801内空间，进而当上液位传感器1803检测不到油位时，表明防气体罐1801内部进入气体且被监测变压器6中回流有载气现象，这时工作人员可控制齿轮泵21和第七电磁阀20停止工作，同时开启第八电磁阀22，被监测变压器6本体的油在重力作用下会流向防气体罐1801内进而将防气体罐1801内空气沿第八电磁阀22挤出，等到防气体罐1801内气体排空，使上液位传感器1803检测到时，表示防气体罐1801内已经重新充满油样，这时可以继续启动齿轮泵21和第七电磁阀20回油；
38.步骤2：在排气时，工作人员控制plc控制器2302依次启动伺服电机2310，伺服电机2310驱动齿轮2311间歇性顺时针或逆时针方向转动，由于齿轮2311和其中一个半齿轮2309啮合，促使半齿轮2309在齿轮2311旋转力的作用下驱动对应位置上的挤压座2308转动，进而使另一侧半齿轮2309在该侧半齿轮2309的作用下向相反方向驱动对应位置上的挤压座2308转动，进而使前后两个挤压座2308挤压气囊2305外壁实现气体抽入排出，plc控制器2302并控制第二气体电磁阀2304和第一气体电磁阀2303分别依次开启关闭实现与第八电磁阀22和外部的连通，以使气囊2305在对应位置上连接导管2306的配合下通过第八电磁阀22将防气体罐1801内部气体吸入内部再由第一气体电磁阀2303排出，以实现气体快速抽吸；
39.从而可实现在油路循环和测试返回油过程中对气体进行检测，防止气体进入变压器，并且可在气体进入后进行快速排出，避免气体跟随回流溶液进入变压器进行循环。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。