一种气体继电器可燃气体自动检测系统及方法

技术领域

本发明属于电力设备技术领域，尤其涉及一种气体继电器可燃气体自动检测系统及方法，适用于变压器故障引起气体继电器气体告警分析。

背景技术

电力变压器是电力系统中核心的电气设备，其安全运行直接影响到电网的安全运行。当变压器内部发生故障时，变压器油会分解出各种故障特征气体，气体体积到达一定程度时，气体继电器就会发出报警信号，运行人员要对分解出的气体成分和浓度进行分析，进一步确定故障原因。

目前，气体检测方法是从气体继电器的取气盒中取气后进行在现场或带回实验室进行试验。由于试验时间较长，并且操作过程繁琐，因此操作人员需要一定的专业技术知识。然而，人工气体浓度检测存在一定的人为误差，因此气体从现场带回到实验室过程中存在逸散的可能。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种气体继电器可燃气体自动检测系统及方法。其目的是为了实现气体检测过程自动化的发明目的，无需人工进行取样试验，能够有效的避免人为误差和路程中的气体逸散。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种气体继电器可燃气体自动检测系统，是在取气罐上连接有三条气体管路，第一条和第二条管路分别连接气体继电器和废气罐；第三条气体管路分别连接空气发生器和气体分离器，所述气体分离器的另一端通过气体管路依次连接气体检测器和处理器。

所述取气罐上的进气口与气体继电器上的排气口通过装有液位传感器和电磁阀F1的气体管路相连接；所述取气罐上的排气口与废气罐上的进气口通过装有电磁阀F2的气体管路连接；所述取气罐上的出气口与气体分离器一端的进气口通过装有电磁阀F3、电磁阀F4的气体管路相连接；所述气体分离器另一端的出气口与气体检测器一端的进气口相连接，气体检测器另一端的数据传输端与处理器（10）上的数据接收端相接。

所述空气发生器通过气体管路连接在电磁阀F3和电磁阀F4之间的气体管路上，并且该段气管上设有电磁阀F5。

所述取气罐内设有与驱动电机相连的活塞；所述驱动电机与活塞的上部相连，活塞与取气罐内壁相连，使活塞在取气罐内部通过驱动电机的驱动自由滑动。

一种气体继电器可燃气体自动检测方法，包括以下步骤：

步骤1. 准备状态；

步骤2. 清洗状态，并将气体排至废气罐中；

步骤3. 取气状态，将故障气体全部取到取气罐中；

步骤4. 将故障气体进行含量检测分析。

所述准备状态包括：

打开电磁阀F2；开启驱动电机驱动活塞向左移动至取气罐的左端，将取气罐中剩余故障气体排空至废气罐中；关闭电磁阀F2；关闭驱动电机；令其它电磁阀处于关闭状态。

所述清洗状态包括：

自动检测系统接收到气体继电器的告警信号后，自动检测系统开启清洗状态，电磁阀F3和电磁阀F5打开，驱动电机驱动活塞向右端移动至最右端，使取气罐内充满高纯空气；

关闭电磁阀F3和电磁阀F5，开启电磁阀F2，驱动电机驱动活塞向左端移动至最左端，排空气体，将气体排至废气罐中；

电磁阀F2关闭，重复上述过程2次，取气罐清洗完毕。

所述取气状态包括：

打开电磁阀F1，驱动电机驱动活塞向右端移动至液位传感器接触到油，电磁阀F1关闭，驱动电机停止工作，将变压器故障引起变压器油分解聚集到气体继电器中的故障气体全部取到取气罐中。

所述将故障气体进行含量检测分析包括：

开启电磁阀F3和电磁阀F4，驱动电机驱动活塞向左端移动，将取气罐中故障气体传输到气体分离器中，电磁阀F3关闭，驱动电机停止工作；

开启电磁阀F5，空气发生器向气体分离器内传输高纯空气，推动故障气体在气体分离器中进行分离，在气体分离器中分开的故障气体依次进入气体检测器中进行气体含量检测；关闭电磁阀F4和电磁阀F5，并将检测结果传输至处理器中，通过显示器进行显示和查看数据。

所述自动检测系统还设有设定告警值，当气体含量超过设定告警值，则发出告警信号；所述自动检测系统还设有气体分析结果告警值，系统在分析完故障气体浓度后根据设定的值进行告警信息发布。

所述气体检测器检测气体继电器故障气体中氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔以及一氧化碳的含量；所述气体分离器中为多回路色谱柱；所述自动检测系统根据气体继电器的告警情况，自动开启检测，检测时间为15-25分钟。

一种气体继电器可燃气体自动检测装置，包括：

存储器，存储有计算机程序；

处理器，执行所述计算机程序；

其中，所述处理器在执行所述计算机程序时，实现所述的检测方法的步骤。

一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述一种气体继电器可燃气体自动检测系统的检测方法的步骤。

本发明具有以下有益效果及优点：

本发明自动检测系统及方法可以应用在气体继电器中故障气体含量检测中，接收气体继电器告警信息后，通过自动取气、气体分离、气体检测，实现故障气体中各成分含量的自动检测。还具有操作时间短，无需人工操作的特点，可以有效的避免人为操作产生的误差。本发明自动检测系统在气体检测过程中采用多路色谱柱，使检测精度得到显著的提高，并可根据用户需要设置故障气体告警值，从而实现故障气体自动告警，满足气体继电器故障气体含量检测的需求，保证变压器运行的安全稳定性，具有极高的经济效益和社会效益。本发明系统适用于变压器故障引起气体继电器气体告警分析。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明气体继电器可燃气体自动检测系统结构示意图。

图中：气体继电器1，液位传感器2，取气罐3，活塞4，驱动电机5，废气罐6，空气发生器7，气体分离器8，气体检测器9，处理器10，电磁阀F1，电磁阀F2，电磁阀F3，电磁阀F4，电磁阀F5。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面将结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1描述本发明一些实施例的技术方案。

实施例1

本发明是一种气体继电器可燃气体自动检测系统，如图1所示，图1是本发明气体继电器可燃气体自动检测系统结构示意图。

本发明自动检测系统是由取气罐3上连接有三条气体管路，第一条和第二条管路分别连接气体继电器1和废气罐6；第三条气体管路分别连接空气发生器7和气体分离器8，所述气体分离器的另一端通过气体管路依次连接气体检测器9和处理器10。

进一步的，本发明自动检测系统中所述取气罐3上的进气口与气体继电器1上的排气口通过装有液位传感器2和电磁阀F1的气体管路相连接；所述取气罐3内设有与驱动电机5相连的活塞4；所述驱动电机5与活塞4的上部相连，活塞4与取气罐3内壁相连，可使活塞4在取气罐3内部通过驱动电机5的驱动可自由滑动。所述取气罐3上的排气口与废气罐6上的进气口通过装有电磁阀F2的气体管路连接；所述取气罐3上的出气口 与气体分离器8一端的进气口通过装有电磁阀F3、电磁阀F4的气体管路相连接；所述气体分离器8另一端的的出气口与气体检测器9一端的进气口相连接，气体检测器9另一端的数据传输端与处理器10上的数据接收端相接；所述空气发生器7通过气体管路连接在电磁阀F3和电磁阀F4之间的气体管路上，并且该段气管上设有电磁阀F5。

进一步的，所述气体继电器1、液位传感器2、取气罐3、活塞4、驱动电机5、废气罐6、空气发生器7、气体分离器8、气体检测器9及处理器10均采用现有市售设备。

实施例2

本发明一种气体继电器可燃气体自动检测系统的检测方法，其工作步骤如下：

步骤1.准备状态。

打开电磁阀F2；

开启驱动电机5驱动活塞4向左移动至取气罐3的左端将取气罐中剩余故障气体排空至废气罐6中；

关闭电磁阀F2；

关闭驱动电机5；

令电磁阀F1、电磁阀F3、电磁阀F4及电磁阀F5处于关闭状态。

步骤2.清洗状态。

自动检测系统接收到气体继电器1的告警信号后，自动检测系统开启清洗状态，电磁阀F3和电磁阀F5打开，驱动电机5驱动活塞4向右端移动至最右端，使取气罐3内充满高纯空气；

关闭电磁阀F3和电磁阀F5，开启电磁阀F2，驱动电机5驱动活塞4向左端移动至最左端，排空气体，将气体排至废气罐6中；

电磁阀F2关闭，重复上述过程2次，取气罐清洗完毕。

步骤3.取气状态。

打开电磁阀F1，驱动电机5驱动活塞4向右端移动至液位传感器2接触到油，电磁阀F1关闭，驱动电机5停止工作，将变压器故障引起变压器油分解聚集到气体继电器1中的故障气体全部取到取气罐3中。

步骤4.气体含量分析状态。

开启电磁阀F3和电磁阀F4，驱动电机5驱动活塞4向左端移动，将取气罐中故障气体5ml传输到气体分离器8中，电磁阀F3关闭，驱动电机5停止工作；

开启电磁阀F5，空气发生器7向气体分离器8内传输高纯空气，推动故障气体在气体分离器8中进行分离，在气体分离器8中分开的故障气体依次进入气体检测器9中进行气体含量检测；关闭电磁阀F4和电磁阀F5，并将检测结果传输至处理器10中，最后在显示器中查看数据。

本发明自动检测系统中可设定告警值，当气体含量超过设定告警值，则发出告警信号。

用户还可以自定义气体分析结果告警值，系统在分析完故障气体浓度后根据设定的值进行告警信息发布。

本发明所述气体检测器9可检测气体继电器故障气体中氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔以及一氧化碳的含量。

本发明所述气体分离器8中为多回路色谱柱，防止气体分离时由于出峰时间重叠，导致气体分析浓度偏差，保证检测数据精度。

本发明根据气体继电器8的告警情况，自动开启检测，检测时间短，为15-25分钟。

实施例3

本发明根据气体继电器8的告警情况，自动开启检测，检测时间具体为15分钟，其它同实施例1相同。

实施例4

本发明根据气体继电器8的告警情况，自动开启检测，检测时间通常优选为20分钟，其它同实施例1相同。

实施例5

本发明根据气体继电器8的告警情况，自动开启检测，检测时间优选为25分钟，其它同实施例1相同。

实施例6

本实施例提供了一种气体继电器可燃气体自动检测装置，包括：存储器，存储有计算机程序。处理器，执行所述计算机程序。其中，所述处理器在执行所述计算机程序时，实现如本发明任一实施例所述的检测方法的步骤。

本实施例的所述检测装置采用如本发明任一实施例所述的检测方法。

实施例7

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1或2或3或4或5所述的一种气体继电器可燃气体自动检测系统的检测方法的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语 “连接”、“固定”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。