一种环保型气体绝缘变压器用绝缘混合气体在线监测装置
阅读说明：本技术 一种环保型气体绝缘变压器用绝缘混合气体在线监测装置 (Environment-friendly gas insulated transformer is with insulating gaseous mixture on-line monitoring device ) 是由 杨贤 罗颜 马志钦 卓然 邰彬 王邸博 唐念 成传晖 舒想 于 2021-10-12 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种环保型气体绝缘变压器用绝缘混合气体在线监测装置,涉及气体绝缘变压器技术领域,其中绝缘混合气体在线监测装置包括气体传感器组以及处理终端,气体传感器组包括第一气体传感器、第二气体传感器以及第三气体传感器；第一气体传感器用于检测待测变压器内的全氟异丁腈气体浓度；第二气体传感器用于检测待测变压器内的气压大小；第三气体传感器用于检测待测变压器内的氧气浓度；处理终端分别与第一气体传感器、第二气体传感器以及第三气体传感器电连接。本申请这一检测装置的设计,能够能够对全氟异丁腈/二氧化碳混合气体变压器实现高效全面的监测。(The application discloses an insulating mixed gas online monitoring device for an environment-friendly gas insulated transformer, and relates to the technical field of gas insulated transformers, wherein the insulating mixed gas online monitoring device comprises a gas sensor group and a processing terminal, and the gas sensor group comprises a first gas sensor, a second gas sensor and a third gas sensor; the first gas sensor is used for detecting the concentration of the perfluoroisobutyronitrile gas in the transformer to be detected; the second gas sensor is used for detecting the pressure in the transformer to be detected; the third gas sensor is used for detecting the oxygen concentration in the transformer to be detected; the processing terminal is electrically connected with the first gas sensor, the second gas sensor and the third gas sensor respectively. The design of this detection device of this application can realize high-efficient comprehensive monitoring to perfluor isobutyronitrile/carbon dioxide gas mixture transformer.)
技术领域
本申请涉及气体绝缘变压器技术领域，尤其涉及一种环保型气体绝缘变压器用绝缘混合气体在线监测装置。
背景技术
气体绝缘变压器(Gas Insulated Transformer，英文简称GIT)具有不燃、不爆、噪音低等特点，适合应用于人口集中、防火防爆要求较高的城区或地下变电站。目前已有应用的GIT中基本采用SF6(六氟化硫)气体作为主要绝缘和冷却介质。但是由于SF6气体温室效应强，其温室效应指数(GWP)是CO2的23500倍，该类型气体也逐渐被限制使用，因此，寻找在GIT中替换SF6的新型环保气体的研究也越来越重要。
近年来，以3M公司率先研发的全氟异丁腈(C4F7N)/二氧化碳(CO2)混合气体在SF6替代气体研究和应用中逐渐成为主流技术路线。纯C4F7N是一种毒性较低的气体，在急性吸入毒性分类中属于类别4(与臭氧、氨气属于同一类别)，虽实际在GIT中应用时将混合CO2气体，其毒性会进一步降低，但仍然有一定吸入风险，因此对于混合气体的监测也尤为重要。但是，现有的C4F7N/CO2混合气体变压器缺乏高效全面的监测装置。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的是提供一种环保型气体绝缘变压器用绝缘混合气体在线监测装置，能够对全氟异丁腈/二氧化碳混合气体变压器实现高效全面的监测。
为达到上述技术目的，本申请提供了一种环保型气体绝缘变压器用绝缘混合气体在线监测装置，包括气体传感器组以及处理终端；
所述气体传感器组包括第一气体传感器、第二气体传感器以及第三气体传感器；
所述第一气体传感器用于检测待测变压器内的全氟异丁腈气体浓度；
所述第二气体传感器用于检测待测变压器内的气压大小；
所述第三气体传感器用于检测待测变压器内的氧气浓度；
所述处理终端分别与所述第一气体传感器、所述第二气体传感器以及所述第三气体传感器电连接，用于根据所述第一气体传感器、所述第二气体传感器以及所述第三气体传感器的反馈数据监测待测变压器内的全氟异丁腈气体浓度、气压大小以及氧气浓度是否均在各自对应的预设范围值内，并在监测结果为否时发出告警信号。
进一步地，还包括带有显示器的后台终端；
所述后台终端与所述处理终端无线通信连接。
进一步地，还包括报警装置；
所述处理终端与所述报警装置电连接，用于控制所述报警装置发出报警信号。
进一步地，所述报警装置为声音信号报警装置、光信号报警装置或声光信号报警装置。
进一步地，所述气体传感器组安装于所述待测变压器的内壁上。
进一步地，所述第一气体传感器、所述第二气体传感器以及所述第三气体传感器自上而下依次分布。
从以上技术方案可以看出，本申请的监测装置由气体传感器组以及处理终端构建。其中，气体传感器组包括用于检测全氟异丁腈气体浓度的第一气体传感器、用于检测气压大小的第二气体传感器以及用于检测氧气浓度的第三气体传感器。通过对全氟异丁腈气体浓度的检测，可以监测设备内部的全氟异丁腈气体分解情况，进而可以及时地发现设备运行故障并反馈给检修人员，以便于及时检修维护。而对气压大小的检测，可以监测设备内部的运行压力，充入的全氟异丁腈/二氧化碳混合气体的气压大小，以及设备运行时的气压，进而来准确判断设备的运行状态。而对氧气浓度的检测，可以用于监测设备的密封性能以及全氟异丁腈/二氧化碳混合气体的纯度是否符合电气设备行业标准。本申请这一检测装置的设计，能够能够对全氟异丁腈/二氧化碳混合气体变压器实现高效全面的监测。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请中提供的一种环保型气体绝缘变压器用绝缘混合气体在线监测装置的结构示意图；
图2为本申请中提供的一种环保型气体绝缘变压器用绝缘混合气体在线监测装置应用于待测变压器时的结构示意图；
图中：10、气体传感器组；1、第一气体传感器；2、第二气体传感器；3、第三气体传感器；20、处理终端；30、后台终端；40、待测变压器；41、全氟异丁腈/二氧化碳混合气体；42、铁芯；43、低压线圈；44、中压线圈；45、高压线圈。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，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，都属于本申请实施例保护的范围。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
申请人发现气体绝缘变压器的运行气压与设备的绝缘强度是息息相关的，同时还发现，由于全氟异丁腈/二氧化碳混合气体不纯或者在充入全氟异丁腈/二氧化碳混合气体时气体绝缘变压器密封不严时，可能会混入氧气，氧气的混入会使得绝缘气体全氟异丁腈发生分解，影响电气设备的绝缘性能，同时也会腐蚀设备内部的金属元件，严重影响电气绝缘设备的使用寿命，因此，为了能够较好地解决这一问题，本申请实施例公开了一种环保型气体绝缘变压器用绝缘混合气体在线监测装置。
请参阅图1，本申请实施例中提供的一种环保型气体绝缘变压器用绝缘混合气体在线监测装置的一个实施例包括：
气体传感器组10以及处理终端20，处理终端20具体可以是PLC控制模块，微处理器模块等，不做限制。其中，气体传感器组10包括第一气体传感器1、第二气体传感器2以及第三气体传感器3。
第一气体传感器1用于检测待测变压器内的全氟异丁腈气体浓度，具体为全氟异丁腈气体浓度传感器；第二气体传感器2用于检测待测变压器内的气压大小，具体为气压传感器；第三气体传感器3用于检测待测变压器内的氧气浓度，具体为氧气浓度传感器；处理终端20分别与第一气体传感器1、第二气体传感器2以及第三气体传感器3电连接，用于根据第一气体传感器1、第二气体传感器2以及第三气体传感器3的反馈数据监测待测变压器内的全氟异丁腈气体浓度、气压大小以及氧气浓度是否均在各自对应的预设范围值内，并在监测结果为否时发出告警信号。
通过对全氟异丁腈气体浓度的检测，可以监测设备内部的全氟异丁腈气体分解情况，进而可以及时地发现设备运行故障并反馈给检修人员，以便于及时检修维护。而对气压大小的检测，可以实时了解设备的密封情况，由于全氟异丁腈气体具有毒性，当设备运行气压发生变化时，可知设备发生故障，从而保障了环保绝缘变压器运行的可靠性，减小了全氟异丁腈气体对环境的污染。而对氧气浓度的检测，可以用于监测设备的密封性能以及全氟异丁腈/二氧化碳混合气体41的纯度是否符合电气设备行业标准。本申请这一检测装置的设计，能够能够对全氟异丁腈/二氧化碳混合气体41变压器实现高效全面的监测，方便指导样机或产品日常运行维护。
以上为本申请实施例提供的一种环保型气体绝缘变压器用绝缘混合气体在线监测装置的实施例一，以下为本申请实施例提供的一种环保型气体绝缘变压器用绝缘混合气体在线监测装置的实施例二，具体请参阅图1以及图2。
基于上述实施例一的方案：
进一步地，为了方便工作人员远程监管，还包括带有显示器的后台终端30，后台终端30与处理终端20无线通信连接。气体传感器组10监测的实时数据通过信号线传递到处理终端20，处理终端20对传输来的数据进行分析处理，并发送给后台终端30，在通过显示器显示给工作人员，以便工作人员实时了解绝缘气体变压器内部的工作情况，进而发现数据发生异常时能够及时的采取应对措施。后台终端30可以是一体式计算机、手机、平板等，具体不做限制。
进一步地，本申请中的告警信号具体可以是通过报警装置装置实现，通过增加配置报警装置，将处理终端20与报警装置电连接，用于控制报警装置发出报警信号。当然，也可以是直接将告警信号以数据信息的方式发生给后台终端30并显示给工作人员知晓，具体不做限制。
进一步地，报警装置可以是声音信号报警装置、光信号报警装置或声光信号报警装置，具体不做限制。
本申请中待测变压器40内部配置有铁芯42、低压线圈43、中压线圈44以及高压线圈45等，具体可以参考已有的变压器结构进行设计或直接沿用已有的变压器结构，不做限制。
进一步地，气体传感器组10可以是安装于待测变压器40的内壁上。
进一步地，由于电压等级越高，变压器气箱容量也越大，在充入混合气体后气箱不同高度混合气体组分可能存在分散性，因此在气体绝缘变压器样机或产品中使用混合气体的气箱表面，特别是表面上、中、下部不同位置布置相应的气体传感器，优选的，第一气体传感器1、第二气体传感器2以及第三气体传感器3自上而下依次分布。
当然，本申请中的气体传感器组10也可以是多个，多个气体传感器组10也可以根据实际的测试进行分散安装固定，保证更好的检测精度，具体不做限制。
以上对本申请所提供的一种环保型气体绝缘变压器用绝缘混合气体在线监测装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本申请实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。