一種充油電氣設(shè)備診斷的方法
【專利摘要】一種充油電氣設(shè)備診斷的方法，包括如下步驟：步驟1）對從運行中的充油電氣設(shè)備提取的絕緣油采用紅外光譜分析系統(tǒng)進行測定的工序；步驟2）待測氣體置于邁克爾遜干涉光路中，移動動鏡時探測器上將得到強度不斷變化的干涉波；得到待檢測氣體干涉圖；步驟3）背景干涉圖和待檢測氣體干涉圖經(jīng)傅里葉變換；得到背景單光譜和待檢測氣體單光譜，從而得到待檢測氣體透射光譜；步驟4）依據(jù)步驟3）中的結(jié)果得到背景單光譜和待檢測氣體單光譜的比值關(guān)系。本發(fā)明通過對運行中的充油電氣設(shè)備進行分析，對在運轉(zhuǎn)開始時刻礦物油所包含的作為原因物質(zhì)的各種氣體的濃度進行估計，從而能對將來在該充油電氣設(shè)備中的故障原因進行分析和排查。
【專利說明】_種充油電氣)設(shè)備診斷的方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明主要是電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，特指一種充油電氣設(shè)備診斷的方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 在正常情況下，充電電氣設(shè)備內(nèi)部的絕緣油及有機絕緣材料在熱和電的作用下， 會逐漸老化和分解產(chǎn)生少量的各種低分子烴類及二氧化碳、一氧化碳等氣體。這些氣體大 部分溶解在油中。當存在潛伏性過熱或放電故障時，就會加快這些氣體的產(chǎn)生速度。隨著 故障的發(fā)展，分解出的氣體形成的氣泡在油里經(jīng)對流、擴散，不斷溶解在油中。故障氣體 的組分和質(zhì)量分數(shù)與故障的嚴重程度有密切關(guān)系。因此，在充油電氣設(shè)備運行過程中，定 期分析溶解油中的氣體，可盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部存在的潛伏性故障并隨時掌握故障的發(fā)展 情況。同時，根據(jù)產(chǎn)生氣體的組分和數(shù)量不同，判知故障的性質(zhì)，以防止事故的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)朗伯一一比爾定律，吸光度A與待檢測氣體濃度c，真空瓶光程長1，待檢測氣 體吸收率a成正比，g卩A=acl。利用純待檢測氣體在選定的波數(shù)處建立吸光度值A(chǔ)相對于濃度 c的校正曲線，然后根據(jù)待測待檢測氣體的吸光度可求解出未知組分的含量。為了準確復(fù)原 光譜，本發(fā)明依據(jù)根據(jù)朗伯一一比爾定律設(shè)置有一套紅外光譜分析系統(tǒng)，并依據(jù)該系統(tǒng)提 供了一種充油電氣設(shè)備診斷的方法。
[0005] 技術(shù)方案如下： 一種充油電氣設(shè)備診斷的方法，其特征是包括如下步驟： 步驟1)對從運行中的充油電氣設(shè)備提取的絕緣油采用紅外光譜分析系統(tǒng)進行測定的 工序； 步驟2)待測氣體置于邁克爾遜干涉光路中，移動動鏡時探測器上將得到強度不斷變化 的干涉波;得到待檢測氣體干涉圖； 步驟3)背景干涉圖和待檢測氣體干涉圖經(jīng)傅里葉變換;得到背景單光譜和待檢測氣體 單光譜，從而得到待檢測氣體透射光譜； 步驟4)依據(jù)步驟3)中的結(jié)果得到背景單光譜和待檢測氣體單光譜的比值關(guān)系。
[0006] 如上所述的方法，所述步驟4)中背景單光譜和待檢測氣體單光譜的比值關(guān)系依據(jù) 待檢測氣體透射光譜得到。
[0007] 如上所述的方法，所述步驟2)中紅外光譜分析系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)、探測器、 真空瓶、分束器、定鏡、光源、動鏡組成，真空瓶連接探測器，探測器連接數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。
[0008] 如上所述的方法，根據(jù)背景單光譜和待檢測氣體單光譜的比值關(guān)系得出各氣體的 含量變換值，從而判斷充油電氣設(shè)備的故障及故障類型。
[0009] 如上所述的方法，所述步驟1)中絕緣油在真空條件下放置在真空瓶中，并對真空 瓶中的待檢測氣體進行加溫，并保持恒溫30°~45°。
[0010]如上所述的方法，所述待檢測氣體保持恒溫35°。
[0011] 本發(fā)明的有益效果為： 在本發(fā)明的對充油電氣設(shè)備故障診斷的方法中，通過對運行中的充油電氣設(shè)備進行分 析，對在運轉(zhuǎn)開始時刻礦物油所包含的作為原因物質(zhì)的各種氣體的濃度進行估計，從而能 對將來在該充油電氣設(shè)備中的故障原因進行分析和排查。
【附圖說明】
[0012] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不 構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定，在附圖中： 圖1為本發(fā)明提供的充油電氣設(shè)備診斷的方法的流程圖； 圖2為本發(fā)明提供的紅外光譜分析系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0013] 下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來詳細說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例 以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0014] 參照圖1，一種充油電氣設(shè)備診斷的方法，其特征是包括如下步驟： 步驟1)對從運行中的充油電氣設(shè)備提取的絕緣油采用紅外光譜分析系統(tǒng)進行測定的 工序； 步驟2)待測氣體置于邁克爾遜干涉光路中，移動動鏡7時探測器2上將得到強度不斷變 化的干涉波;得到待檢測氣體干涉圖； 步驟3)背景干涉圖和待檢測氣體干涉圖經(jīng)傅里葉變換;得到背景單光譜和待檢測氣體 單光譜，從而得到待檢測氣體透射光譜； 步驟4)依據(jù)步驟3)中的結(jié)果得到背景單光譜和待檢測氣體單光譜的比值關(guān)系。
[0015] 如上所述的方法，所述步驟4)中背景單光譜和待檢測氣體單光譜的比值關(guān)系依據(jù) 待檢測氣體透射光譜得到。
[0016] 如上所述的方法，所述步驟2)中紅外光譜分析系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)1、探測器 2、真空瓶3、分束器4、定鏡5、光源6、動鏡7組成，所述真空瓶3連接探測器2,探測器2連接數(shù) 據(jù)采集處理系統(tǒng)1。
[0017]如上所述的方法，根據(jù)背景單光譜和待檢測氣體單光譜的比值關(guān)系得出各氣體的 含量變換值，從而判斷充油電氣設(shè)備的故障及故障類型。
[0018] 其比值關(guān)系如下：
從上述表中，（1)總烴較高，但乙炔(C2H2)質(zhì)量分數(shù)小于5 %。時，可判知一般過熱性 質(zhì)故障。
[0019] (2)總烴高、乙炔（C2H2)質(zhì)量分數(shù)大于5 %。時，但乙炔并非總烴的主要成分，氫 (H2)的質(zhì)量分數(shù)較高，可判知為嚴重過熱性故障。
[0020] (3)總烴不高，氫(H2)的質(zhì)量分數(shù)不大于100 %。時，甲烷(CH4)占總烴中的主要 成分，可判知局部放電故障。
[0021] (4)總烴不高，乙炔(C2H2)的質(zhì)量分數(shù)大于100 %。時，氫(H2)的質(zhì)量分數(shù)較高， 可判知火花放電故障。
[0022] (5)總烴高，乙炔(C2H2)的質(zhì)量分數(shù)高且構(gòu)成總烴的主要成分，氫(H2)的質(zhì)量分 數(shù)也高，可判知電弧放電故障。
[0023] (6)當氫(H2)的質(zhì)量分數(shù)增大時，其它氣體組分不增加，可能是由于設(shè)備進水或 有氣泡引起水和鐵 的化學(xué)反應(yīng)或在高電場作用下，水或氣體分子的分解或電暈作用而產(chǎn)生的。（7)當故 障涉及到固定絕緣時，一氧化碳(⑶），二氧化碳(C02)在油中的含量會明顯增長，一般沒 有明顯界限，對開放式變壓器而言，一氧化碳的質(zhì)量分數(shù)一般在300 %。以下。如總烴不超 而一氧化碳超出300 %。時，應(yīng)考慮固體絕緣過熱的可能性。
[0024] (8)總烴高，經(jīng)多次檢測保持衡定，是由于油箱或散熱器的帶油焊接補滲、過負 荷、電壓分接開關(guān)失位、有載調(diào)壓等造成設(shè)備局部或油溫過熱所引起。
[0025] 如上所述的方法，所述步驟1)中絕緣油在真空條件下放置在真空瓶中，并對真空 瓶中的待檢測氣體進行加溫，并保持恒溫30°~45°。
[0026]如上所述的方法，所述待檢測氣體保持恒溫35°。
[0027]以上對本發(fā)明實施例所提供的技術(shù)方案進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體實施 例對本發(fā)明實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解 本發(fā)明實施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例，在具體實施 方式以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限 制。
【主權(quán)項】
1. 一種充油電氣設(shè)備診斷的方法，其特征是包括如下步驟： 步驟1)對從運行中的充油電氣設(shè)備提取的絕緣油采用紅外光譜分析系統(tǒng)進行測定的 工序； 步驟2)待測氣體置于邁克爾遜干涉光路中，移動動鏡時探測器上將得到強度不斷變化 的干涉波;得到待檢測氣體干涉圖； 步驟3)背景干涉圖和待檢測氣體干涉圖經(jīng)傅里葉變換;得到背景單光譜和待檢測氣體 單光譜，從而得到待檢測氣體透射光譜； 步驟4)依據(jù)步驟3)中的結(jié)果得到背景單光譜和待檢測氣體單光譜的比值關(guān)系。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述步驟4)中背景單光譜和待檢測氣體單光 譜的比值關(guān)系依據(jù)待檢測氣體透射光譜得到。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述步驟2)中紅外光譜分析系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集 處理系統(tǒng)、探測器、真空瓶、分束器、定鏡、光源、動鏡組成，所述真空瓶連接探測器，探測器 連接數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是根據(jù)背景單光譜和待檢測氣體單光譜的比值 關(guān)系得出各氣體的含量變換值，從而判斷充油電氣設(shè)備的故障及故障類型。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述步驟1)中絕緣油在真空條件下放置在真 空瓶中，并對真空瓶中的待檢測氣體進行加溫，并保持恒溫30°~45°。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是所述待檢測氣體保持恒溫35°。
【文檔編號】G01N21/3504GK105866055SQ201610181130
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】付桂紅, 趙霞, 王巖, 劉振華, 劉建峰
【申請人】國網(wǎng)山東省電力公司東營市東營區(qū)供電公司