一种变压器油中溶解气体在线监测装置的故障诊断系统

技术领域

本发明涉及在线监测设备技术领域，尤其涉及一种变压器油中溶解气体在线监测装置的故障诊断系统。

背景技术

变压器是电力系统最为重要的主设备其安全稳定运行，对保证电网安全稳定运行意义重大。变压器油中溶解气体在线监测装置，以下简称监测装置，可以一天内数次完成变压器绝缘油中溶解气体测试，是监测变压器运行状态最为有效的手段之一。

受运行环境影响监测装置故障频发，监测装置故障后变压器油中溶解气体将失去在线监测手段，当变压器存在内部放电故障时无法及时发现。因此，将油色谱在线监测装置放到与继电保护同等重要的地位。假如按照保护装置配备一主一备监测装置将导致成本大量增加。

本区域电网500kV变电站至少包含六台变压器，因此以监测六台变压器油中溶解气体为例进行说明。

目前，在线监测装置部署为一台监测装置测量一台主变的油中溶解气体。存在巨大的资源浪费。原因为，一台监测装置测量多台变压器油中溶解气体时存在如下技术问题：

1、当监测装置故障后无法保证装置像保护装置一样第一时间恢复运行。

2、监测装置主要包含油气分离单元、气体分离单元、气体检测单元三大单元。混油发生在油气分离环节，不同变压器的油样进入监测装置油罐造成混油，气体分离和气体检测环节无绝缘油的参与不会造成混油风险，而监测装置最为昂贵的部分恰恰是气体分离和气体检测单元。不同的变压器油流过同一台在线监测装置，存在造成不同变压器之间混油风险，即变压器混油问题。例如，第一监测装置同时监测第一变压器和第二变压器油中溶解气体，第一变压器和第二变压器的绝缘油会在第一监测装置的油罐中混合，混合的油会流入第一变压器和第二变压器，造成第一变压器和第二变压器的绝缘油污染无法反映变压器真实运行状态。

3、一台在线监测装置同时测量多台变压器油中溶解气体，必然会造成监测装置与变压器距离增大，连接变压器和监测装置之间的油管增长，油管越长，其内残留的油样越多，这样存在测试油中溶解气体中的油为油管中残留的油样，无法反映采样时变压器内绝缘油的油中溶解气体含量。

4、监测装置获得检测数据并告知处理器，处理器将新获得的检测数据与之前的检测数据比对，当发现数据异常时，不能及时获知监测装置的油气分离单元、气体分离单元和气体检测单元三个单元中哪一个单元发生故障，即不能定位故障部位。

申请公布号为CN115237023A，名称为变压器油中溶解气体在线监测装置辅助控制系统。通过三通管路实现多台变压器交叉互联，通过控制电磁阀实现一台变压器油中溶解气体在线监测装置分别对不同主变进行测试，通过控制电磁阀实现多台变压器油中溶解气体在线监测装置同时测量一台主变，实现数据异常处理。但该方法因油路混联，容易造成绝缘油的交叉污染，同时无法对故障监测装置的故障部位进行智能定位。

授权公告号为CN115406839B，名称为变压器油中溶解气体在线监测装置。通过智能柜内的脱气模块、主控模块、上位机模块以及光声光谱模块，实现按预设的周期连续在线检测出变压器油中溶解的H

发明内容

本发明提供一种变压器油中溶解气体在线监测装置的故障诊断系统，解决变压器混油、不能及时定位监测装置故障部位的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案在于如下方面：

一种变压器油中溶解气体在线监测装置的故障诊断系统包括取样单元和检测单元，还包括备用出油单元、备用油气分离装置、回收油桶、公共出油管和公共气样管，取样单元包括结构相同的第一至第三取样单元，备用出油单元包括结构相同的第一至第三备用出油单元；第一取样单元的一端与公共气样管连接，第一取样单元的另一端经第一备用出油单元与公共出油管连接；备用油气分离装置的一端与公共气样管连接，备用油气分离装置的另一端与公共出油管连接，备用油气分离装置与回收油桶连接；检测单元与公共气样管连接，检测单元的控制端分别单独与每一取样单元、每一备用出油单元和备用油气分离装置的控制端电连接。

进一步的技术方案在于：所述取样单元包括变压器和变压器侧的油气分离装置，油气分离装置包括油气分离单元、气样管和气样阀，油气分离单元的输出口与气样管的一端连接导通，气样管的另一端与公共气样管连接导通，气样阀固定连接在气样管上；备用油气分离装置与变压器侧的油气分离装置的结构相同均为油气分离装置；变压器的出油口经变压器侧的油气分离单元接回至变压器的回油口，所述备用出油单元包括备用出油管和备用出油阀，变压器的出油口与备用出油管的一端连接导通，备用出油管的另一端与公共出油管连接导通，备用出油阀固定连接在备用出油管上；检测单元的控制端分别单独与每一油气分离单元、每一气样阀和每一备用出油阀的控制端电连接。

进一步的技术方案在于：包括如下步骤，第一检测步骤：检测单元分别控制每一取样单元进行油循环、取油样和油气分离，检测单元进行气体分离和气体检测并获得检测数据。

进一步的技术方案在于：还包括如下步骤，第一故障诊断步骤：当检测单元获知非全部取样单元相应的检测数据异常时，检测单元控制备用油气分离装置和检测数据异常的取样单元相应的备用出油单元工作，获得新的检测数据，当获知数据更新恢复正常，获知该取样单元中的油气分离单元故障，输出该取样单元油气分离单元故障请更换的信息。

进一步的技术方案在于：还包括公共气体管，检测单元包括分离输入管、分离输入阀、气体分离单元、分离输出管、分离输出阀、检测输入管、检测阀、气体检测单元和处理器，分离输入管、气体分离单元、分离输出管、检测输入管和气体检测单元依次连接导通，分离输入阀固定连接在分离输入管上，分离输出阀固定连接在分离输出管上，检测阀固定连接在检测输入管上，气体检测单元与处理器电连接；检测单元的数量为两个，分别是结构相同的第一检测单元和第二检测单元，每一分离输入管均与公共气样管连接导通，公共气体管的一端与第一检测单元中分离输出管的出口连通，公共气体管的另一端与第二检测单元中分离输出管的出口连通，每一处理器分别单独与每一油气分离单元、气样阀、备用出油阀、分离输入阀、分离输出阀、检测阀和气体检测单元电连接，两个处理器之间电连接。

进一步的技术方案在于：包括如下步骤，第二检测步骤：

第一检测单元分别控制每一取样单元进行油循环、取油样和油气分离，第一检测单元进行气体分离和气体检测并获得检测数据；

第二故障诊断步骤：

当第一检测单元获知非全部取样单元相应的检测数据异常时，第一检测单元控制备用油气分离装置和检测数据异常的取样单元相应的备用出油单元工作，获得新的检测数据，当获知数据更新恢复正常，获知该取样单元中的油气分离单元故障，输出该取样单元油气分离单元故障请更换的信息。

进一步的技术方案在于：在第二故障诊断步骤中，当第一检测单元获知全部取样单元相应的检测数据异常时，从任一取样单元开始排查；

第一步：第二检测单元的处理器控制并只有当前取样单元的气样阀以及第一检测单元的分离输入阀、分离输出阀和检测阀打开；

第二步：第二检测单元的处理器控制并使得第一检测单元的气体分离单元和气体检测单元完成检测并获得检测数据，第二检测单元的处理器根据数据计算获得当前取样单元的变压器绝缘油中每一气体的含量，判断当前取样单元的变压器的检测数据更新是否恢复正常；

当恢复正常，则第二检测单元的处理器输出第一检测单元的处理器故障请更换的信息，并接替第一检测单元的处理器所有工作；

当没有恢复正常，则进行第三步；

第三步：第一检测单元的处理器控制并使得只有当前取样单元的气样阀、第一检测单元的分离输入阀和分离输出阀以及第二检测单元的检测阀打开；

第四步：第一检测单元的处理器控制并使得第一检测单元的气体分离单元和第二检测单元的气体检测单元工作、完成检测并获得检测数据，第一检测单元的处理器根据数据计算并获得当前取样单元的变压器绝缘油中每一气体的含量，判断当前取样单元的变压器的检测数据更新是否恢复正常；

当恢复正常，则第一检测单元的处理器输出第一检测单元的气体检测单元故障请更换的信息，第二检测单元的气体检测单元接替第一检测单元的气体检测单元所有工作；

当没有恢复正常，则进行第五步；

第五步：第一检测单元的处理器控制并使得只有当前取样单元的气样阀、第二检测单元的分离输入阀和分离输出阀以及第一检测单元的检测阀打开；

第六步：第一检测单元的处理器控制并使得第二检测单元的气体分离单元和第一检测单元的气体检测单元工作、完成检测并获得检测数据，第一检测单元的处理器根据数据计算获得当前取样单元的变压器绝缘油中每一气体的含量，判断当前取样单元的变压器的检测数据更新是否恢复正常；

当恢复正常，则第一检测单元的处理器输出第一检测单元的气体分离单元故障请更换的信息，第二检测单元的气体分离单元接替第一检测单元的气体分离单元所有工作；

当没有恢复正常，则第一检测单元的处理器输出单元间管路、线路故障的信息。

进一步的技术方案在于：第一检测单元包括第一分离输入管、第一分离输入阀、第一气体分离单元、第一分离输出管、第一分离输出阀、第一检测输入管、第一检测阀、第一气体检测单元和第一处理器，第一分离输入管、第一气体分离单元、第一分离输出管、第一检测输入管和第一气体检测单元依次连接导通，第一分离输入管与公共气样管连接导通，第一分离输入阀固定连接在第一分离输入管上，第一分离输出阀固定连接在第一分离输出管上，第一检测阀固定连接在第一检测输入管上，第一气体检测单元与第一处理器电连接；第二检测单元包括第二分离输入管、第二分离输入阀、第二气体分离单元、第二分离输出管、第二分离输出阀、第二检测输入管、第二检测阀、第二气体检测单元和第二处理器；公共气体管的一端连通至第一分离输出管与第一检测输入管的结合处，公共气体管的另一端连通至第二分离输出管与第二检测输入管的结合处，第一气体检测单元与第二处理器电连接，第二气体检测单元与第一处理器电连接。

进一步的技术方案在于：所述第一取样单元包括第一变压器、第一油气分离单元、第一气样管和第一气样阀，所述第一备用出油单元包括第一备用出油管和第一备用出油阀，第一变压器的出油口经第一油气分离单元接回至第一变压器的回油口，第一油气分离单元的输出口与第一气样管的一端连接导通，第一气样管的另一端与公共气样管连接导通，第一气样阀固定连接在第一气样管上；第一变压器的出油口与第一备用出油管的一端连接导通，第一备用出油管的另一端与公共出油管连接导通，第一备用出油阀固定连接在第一备用出油管上，第一油气分离单元、第一气样管和第一气样阀形成第一油气分离装置。

进一步的技术方案在于：所述取样单元还包括第四至第六取样单元，第一至第六取样单元的结构相同，备用出油单元还包括第三至第六备用出油单元，第一至第六备用出油单元的结构相同。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

第一，一种变压器油中溶解气体在线监测装置的故障诊断系统包括取样单元和检测单元，还包括备用出油单元、备用油气分离装置、回收油桶、公共出油管和公共气样管，取样单元包括结构相同的第一至第三取样单元，备用出油单元包括结构相同的第一至第三备用出油单元；第一取样单元的一端与公共气样管连接，第一取样单元的另一端经第一备用出油单元与公共出油管连接；备用油气分离装置的一端与公共气样管连接，备用油气分离装置的另一端与公共出油管连接，备用油气分离装置与回收油桶连接；检测单元与公共气样管连接，检测单元的控制端分别单独与每一取样单元、每一备用出油单元和备用油气分离装置的控制端电连接。该技术方案，其通过第一至第三备用出油单元、备用油气分离装置、回收油桶、公共出油管和公共气样管等，避免变压器混油，能及时定位监测装置中任一油气分离单元故障。

第二，还包括公共气体管，检测单元包括分离输入管、分离输入阀、气体分离单元、分离输出管、分离输出阀、检测输入管、检测阀、气体检测单元和处理器，分离输入管、气体分离单元、分离输出管、检测输入管和气体检测单元依次连接导通，分离输入阀固定连接在分离输入管上，分离输出阀固定连接在分离输出管上，检测阀固定连接在检测输入管上，气体检测单元与处理器电连接；检测单元的数量为两个，分别是结构相同的第一检测单元和第二检测单元，每一分离输入管均与公共气样管连接导通，公共气体管的一端与第一检测单元中分离输出管的出口连通，公共气体管的另一端与第二检测单元中分离输出管的出口连通，每一处理器分别单独与每一油气分离单元、气样阀、备用出油阀、分离输入阀、分离输出阀、检测阀和气体检测单元电连接，两个处理器之间电连接。该技术方案，其通过两组检测单元、三组取样单元、三组备用出油单元和一组备用油气分离装置组合，能够及时定位监测装置中任一油气分离单元故障、任一气体分离单元故障、任一气体检测单元故障和任一处理器故障。

详见具体实施方式部分描述。

附图说明

图1是本发明实施例1的分布图；

图2是本发明实施例1的原理框图；

图3是部分变压器数据中断时故障判断的流程图；

图4是全部变压器数据中断时故障判断的流程图；

图5是现有油色谱在线监测装置的结构图。

其中：1第一阀、2第二阀、3第三阀、4第四阀、5第五阀、6第六阀、7第七阀、13第十三阀、14第十四阀、24第四连接管、25第五连接管、26第六连接管、27第七连接管、28第八连接管、29第九连接管、30第十连接管、31定量管、33载气瓶、35真空泵、36气泵、37油泵、38下液位传感器、39上液位传感器、40压力表、41油罐、42变压器、43气相色谱柱、44检测器、45通信单元、46处理器、50现有油气分离单元、52气体分离单元、53气体检测单元。

具体实施方式

现有的油色谱在线监测装置说明如下。

如图5所示，在线监测装置主要分为油气分离、气体分离、气体检测三大单元。

油色谱在线监测装置包括现有油气分离单元50、气体分离单元52、气体检测单元53和处理器46，现有油气分离单元50用于变压器42连通，处理器46与气体检测单元53连接，处理器46与现有油气分离单元50连接。变压器42为待测设备。

第一阀1、第二阀2、第三阀3、第四阀4、第五阀5、第六阀6、第七阀7、第四连接管24、第五连接管25、第六连接管26、第七连接管27、第八连接管28、第九连接管29、第十连接管30、定量管31、载气瓶33、真空泵35、气泵36、油泵37、下液位传感器38、上液位传感器39、压力表40和油罐41形成现有油气分离单元50。

气体检测单元53包括检测器44、通信单元45和第十三阀13，检测器44与通信单元45电连接，检测器44通过第十三阀13与外界连通。

油色谱在线监测装置原理如下。

现有油色谱在线监测装置测试的工作流程为：

油循环→油样取样→油气分离→气体分离→气体检测→结束采样后排油→数据处理。

1)油循环即清洗油罐。

如图5所示，处理器46控制并关闭变压器42进油阀即第一阀1和出油阀即第二阀2，打开第三阀3和第四阀4，处理器46控制真空泵35启动，对油罐41内抽取真空至压力表40获知压强为5kPa；压力表40告知处理器46，处理器46控制打开第二阀2，在变压器42的油压及油罐41内负压作用下，变压器42的油进入油罐41内。进油至上液位动作点即上液位传感器39处，上液位传感器39告知处理器46，处理器46控制关闭第二阀2，进油结束。

处理器46控制打开第三阀3和第四阀4，短暂破空，而后关闭第三阀3和第四阀4；打开第一阀1，启动油泵37进行排油；排油至下液位动作点即下液位传感器38处，关闭油泵37，关闭第一阀1，排油结束。每次油循环，需要循环约250mL的绝缘油。

2)油样取样。

处理器46控制关闭第一阀1和第二阀2，打开第三阀3和第四阀4，控制真空泵35启动，对油罐41内抽取真空至压力表40获知压强为5kPa；压力表40告知处理器46，处理器46控制打开第二阀2，在变压器42的油压及油罐41内负压作用下，变压器42的油进入油罐41内。进油至上液位动作点即上液位传感器39处，上液位传感器39告知处理器46，处理器46控制关闭第二阀2，进油停止。每次测试，从变压器42抽取约250mL的绝缘油。

3)油气分离。

处理器46控制真空泵35保持工作，当压力表40获知气体压强保持5kPa，告知处理器46，处理器46控制关闭真空泵35，开启气泵36进行吹气、搅拌，结合油罐41本身的真空负压，进行真空脱气，30分钟后油气分离结束。

气体压力为P

处理器46控制开启第三阀3、第四阀4、真空泵35，进行样品气体的抽送转移，暂存放在5mL的定量管31中，定量管中压力为大气压，根据PV＝C，P为压强，V为体积，C为常量，所以大气压下5mL定量管中的气体换算到P

4)气体分离。

处理器46控制关闭第三阀3、第四阀4和第十四阀14，开启第七阀7、第六阀6和第五阀5，将载气瓶33中的载气引入定量管31中，定量管的作用是储存定量的气体，这里储存的是5mL的气体，载气推送5mL样品气至后续的气相色谱柱43中进行气体分离。

5)气体检测。

经气体分离单元52进行气体分离后，气体分离单元52包括气相色谱柱43和相应连接的管路，各组分特征气体按顺序进入检测器44，逐一进行检测；气体分离和气体检测同时进行。

整个系统在恒温下运行，计算各组分的总体积，以H

例如，当检测器44检测到5mL定量管中H

6)结束采样后排油。

处理器46控制打开第三阀3和第四阀4，短暂破空，而后关闭第三阀3和第四阀4；打开第一阀1，启动油泵37进行排油；排油至下液位动作点，关闭油泵37，关闭第一阀1，排油结束。

7)数据处理。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例1：

如图1和图2所示，本发明公开了一种变压器油中溶解气体在线监测装置的故障诊断系统包括取样单元、备用出油单元、备用油气分离装置、回收油桶、公共出油管，公共气样管、检测单元和公共气体管，取样单元包括变压器、油气分离单元、气样管和气样阀，备用出油单元包括备用出油管和备用出油阀，变压器的出油口经油气分离单元接回至变压器的回油口，油气分离单元的输出口与气样管的一端连接导通，气样管的另一端与公共气样管连接导通，气样阀固定连接在气样管上；变压器的出油口与备用出油管的一端连接导通，备用出油管的另一端与公共出油管连接导通，备用出油阀固定连接在备用出油管上，油气分离单元、气样管和气样阀形成油气分离装置。

监测装置主要包含油气分离单元、气体分离单元、气体检测单元三大单元。因此方案设计为通过一套气体分离和气体检测单元，配合六套油气分离单元完成六台变压器油中溶解气体的监测。同时备用一套备用气体分离单元、一套气体检测单元一套油气分离单元随时替换发生故障模块，确保监测装置不离线。

如图1所示，取样单元的数量为六个，分别是结构相同的第一至第六取样单元。备用出油单元的数量为六个，分别是结构相同的第一至第六备用出油单元。

第一取样单元包括第一变压器、第一油气分离单元、第一气样管和第一气样阀，第一备用出油单元包括第一备用出油管和第一备用出油阀，第一变压器的出油口经第一油气分离单元接回至第一变压器的回油口，第一油气分离单元的输出口与第一气样管的一端连接导通，第一气样管的另一端与公共气样管连接导通，第一气样阀固定连接在第一气样管上；第一变压器的出油口与第一备用出油管的一端连接导通，第一备用出油管的另一端与公共出油管连接导通，第一备用出油阀固定连接在第一备用出油管上，第一油气分离单元、第一气样管和第一气样阀形成第一油气分离装置。

第二取样单元包括第二变压器、第二油气分离单元、第二气样管和第二气样阀，第二备用出油单元包括第二备用出油管和第二备用出油阀，第二变压器的出油口经第二油气分离单元接回至第二变压器的回油口，第二油气分离单元的输出口与第二气样管的一端连接导通，第二气样管的另一端与公共气样管连接导通，第二气样阀固定连接在第二气样管上；第二变压器的出油口与第二备用出油管的一端连接导通，第二备用出油管的另一端与公共出油管连接导通，第二备用出油阀固定连接在第二备用出油管上，第二油气分离单元、第二气样管和第二气样阀形成第二油气分离装置。

第三取样单元包括第三变压器、第三油气分离单元，第三气样管和第三气样阀，第三备用出油单元包括第三备用出油管和第三备用出油阀，第三变压器的出油口经第三油气分离单元接回至第三变压器的回油口，第三油气分离单元的输出口与第三气样管的一端连接导通，第三气样管的另一端与公共气样管连接导通，第三气样阀固定连接在第三气样管上；第三变压器的出油口与第三备用出油管的一端连接导通，第三备用出油管的另一端与公共出油管连接导通，第三备用出油阀固定连接在第三备用出油管上，第三油气分离单元、第三气样管和第三气样阀形成第三油气分离装置。

第四取样单元包括第四变压器、第四油气分离单元、第四气样管和第四气样阀，第四备用出油单元包括第四备用出油管和第四备用出油阀，第四变压器的出油口经第四油气分离单元接回至第四变压器的回油口，第四油气分离单元的输出口与第四气样管的一端连接导通，第四气样管的另一端与公共气样管连接导通，第四气样阀固定连接在第四气样管上；第四变压器的出油口与第四备用出油管的一端连接导通，第四备用出油管的另一端与公共出油管连接导通，第四备用出油阀固定连接在第四备用出油管上，第四油气分离单元、第四气样管和第四气样阀形成第四油气分离装置。

第五取样单元包括第五变压器、第五油气分离单元、第五气样管和第五气样阀，第五备用出油单元包括第五备用出油管和第五备用出油阀，第五变压器的出油口经第五油气分离单元接回至第五变压器的回油口，第五油气分离单元的输出口与第五气样管的一端连接导通，第五气样管的另一端与公共气样管连接导通，第五气样阀固定连接在第五气样管上；第五变压器的出油口与第五备用出油管的一端连接导通，第五备用出油管的另一端与公共出油管连接导通，第五备用出油阀固定连接在第五备用出油管上，第五油气分离单元、第五气样管和第五气样阀形成第五油气分离装置。

第六取样单元包括第六变压器、第六油气分离单元、第六气样管和第六气样阀，第六备用出油单元包括第六备用出油管和第六备用出油阀，第六变压器的出油口经第六油气分离单元接回至第六变压器的回油口，第六油气分离单元的输出口与第六气样管的一端连接导通，第六气样管的另一端与公共气样管连接导通，第六气样阀固定连接在第六气样管上；第六变压器的出油口与第六备用出油管的一端连接导通，第六备用出油管的另一端与公共出油管连接导通，第六备用出油阀固定连接在第六备用出油管上，第六油气分离单元、第六气样管和第六气样阀形成第六油气分离装置。

备用油气分离装置为第七油气分离装置，第一至第七油气分离装置的结构相同，第七油气分离装置包括第七油气分离单元、第七气样管和第七气样阀，第七油气分离单元的输出口与第七气样管的一端连接导通，第七气样管的另一端与公共气样管连接导通，第七气样阀固定连接在第七气样管上。

公共出油管与第七油气分离单元的输入口连接导通，第七油气分离单元的输出口与回收油桶连接导通。

检测单元包括分离输入管、分离输入阀、气体分离单元、分离输出管、分离输出阀、检测输入管、检测阀、气体检测单元和处理器，分离输入管、气体分离单元、分离输出管、检测输入管和气体检测单元依次连接导通，分离输入管与公共气样管连接导通，分离输入阀固定连接在分离输入管上，分离输出阀固定连接在分离输出管上，检测阀固定连接在检测输入管上，气体检测单元与处理器电连接。

检测单元的数量为两个，分别是结构相同的第一检测单元和第二检测单元。

第一检测单元包括第一分离输入管、第一分离输入阀、第一气体分离单元、第一分离输出管、第一分离输出阀、第一检测输入管、第一检测阀、第一气体检测单元和第一处理器，第一分离输入管、第一气体分离单元、第一分离输出管、第一检测输入管和第一气体检测单元依次连接导通，第一分离输入管与公共气样管连接导通，第一分离输入阀固定连接在第一分离输入管上，第一分离输出阀固定连接在第一分离输出管上，第一检测阀固定连接在第一检测输入管上，第一气体检测单元与第一处理器电连接。

第二检测单元包括第二分离输入管、第二分离输入阀、第二气体分离单元、第二分离输出管、第二分离输出阀、第二检测输入管、第二检测阀、第二气体检测单元和第二处理器，第二分离输入管、第二气体分离单元、第二分离输出管、第二检测输入管和第二气体检测单元依次连接导通，第二分离输入管与公共气样管连接导通，第二分离输入阀固定连接在第二分离输入管上，第二分离输出阀固定连接在第二分离输出管上，第二检测阀固定连接在第二检测输入管上，第二气体检测单元与第二处理器电连接。

公共气体管的一端连通至第一分离输出管与第一检测输入管的结合处，公共气体管的另一端连通至第二分离输出管与第二检测输入管的结合处，第一气体检测单元与第二处理器电连接，第二气体检测单元与第一处理器电连接。

如图2所示，第一处理器与第一备用出油阀的控制端电连接，第一处理器与第二备用出油阀的控制端电连接，第一处理器与第三备用出油阀的控制端电连接，第一处理器与第四备用出油阀的控制端电连接，第一处理器与第五备用出油阀的控制端电连接，第一处理器与第六备用出油阀的控制端电连接，第一处理器与第一油气分离单元的控制端电连接，第一处理器与第二油气分离单元的控制端电连接，第一处理器与第三油气分离单元的控制端电连接，第一处理器与第四油气分离单元的控制端电连接，第一处理器与第五油气分离单元的控制端电连接，第一处理器与第六油气分离单元的控制端电连接，第一处理器与第七油气分离单元的控制端电连接，第一处理器与第一气样阀的控制端电连接，第一处理器与第二气样阀的控制端电连接，第一处理器与第三气样阀的控制端电连接，第一处理器与第四气样阀的控制端电连接，第一处理器与第五气样阀的控制端电连接，第一处理器与第六气样阀的控制端电连接，第一处理器与第七气样阀的控制端电连接，第一处理器与第一分离输入阀的控制端电连接，第一处理器与第二分离输入阀的控制端电连接，第一处理器与第一分离输出阀的控制端电连接，第一处理器与第二分离输出阀的控制端电连接，第一处理器与第一检测阀的控制端电连接，第一处理器与第二检测阀的控制端电连接，第一处理器与第一气体检测单元电连接，第一处理器与第二气体检测单元电连接。

第二处理器与第一备用出油阀的控制端电连接，第二处理器与第二备用出油阀的控制端电连接，第二处理器与第三备用出油阀的控制端电连接，第二处理器与第四备用出油阀的控制端电连接，第二处理器与第五备用出油阀的控制端电连接，第二处理器与第六备用出油阀的控制端电连接，第二处理器与第一油气分离单元的控制端电连接，第二处理器与第二油气分离单元的控制端电连接，第二处理器与第三油气分离单元的控制端电连接，第二处理器与第四油气分离单元的控制端电连接，第二处理器与第五油气分离单元的控制端电连接，第二处理器与第六油气分离单元的控制端电连接，第二处理器与第七油气分离单元的控制端电连接，第二处理器与第一气样阀的控制端电连接，第二处理器与第二气样阀的控制端电连接，第二处理器与第三气样阀的控制端电连接，第二处理器与第四气样阀的控制端电连接，第二处理器与第五气样阀的控制端电连接，第二处理器与第六气样阀的控制端电连接，第二处理器与第七气样阀的控制端电连接，第二处理器与第一分离输入阀的控制端电连接，第二处理器与第二分离输入阀的控制端电连接，第二处理器与第一分离输出阀的控制端电连接，第二处理器与第二分离输出阀的控制端电连接，第二处理器与第一检测阀的控制端电连接，第二处理器与第二检测阀的控制端电连接，第二处理器与第一气体检测单元电连接，第二处理器与第二气体检测单元电连接。

第一处理器与第二处理器电连接并通信。

其中，所有的阀均为电控阀，处理器、油气分离单元、气体分离单元、气体检测单元和阀本身以及相应的通信连接技术为现有技术在此不再赘述。

系统中硬件设备的说明：

处理器能够控制第一油气分离装置完成第一变压器的油循环、取油样和油气分离的工作过程。

处理器能够控制第二油气分离装置完成第二变压器的油循环、取油样和油气分离的工作过程。

处理器能够控制第三油气分离装置完成第三变压器的油循环、取油样和油气分离的工作过程。

处理器能够控制第四油气分离装置完成第四变压器的油循环、取油样和油气分离的工作过程。

处理器能够控制第五油气分离装置完成第五变压器的油循环、取油样和油气分离的工作过程。

处理器能够控制第六油气分离装置完成第六变压器的油循环、取油样和油气分离的工作过程。

处理器能够控制每一备用出油阀导通或者关断，使得任何一台变压器均能够通过管路和阀门与备用油气分离装置的油气分离单元连通，处理器能够控制备用油气分离装置完成任意一台变压器的油循环、取油样和油气分离的工作过程。

第一至第七气样阀通过公共气样管汇集到一起，然后分成两路，第一路通过第一分离输入管和第一分离输入阀与第一气体分离单元连通，第二路通过第二分离输入管和第二分离输入阀与第二气体分离单元连通。

第二检测步骤：

为气体检测流程。

第一处理器分别控制第一至第六油气分离装置进行油循环、取油样和油气分离的工作。

第一处理器控制第一气样阀、第一分离输入阀、第一分离输出阀、第一检测阀打开，其它阀关闭，控制第一气体分离单元和第一气体检测单元完成气体的分离和检测，在将数据传输至第一处理器，第一处理器完成数据的计算得出第一变压器绝缘油中各气体的含量。

第一处理器控制第二气样阀、第一分离输入阀、第一分离输出阀、第一检测阀打开，其它阀关闭，控制第一气体分离单元和第一气体检测单元完成气体的分离和检测，在将数据传输至第一处理器，第一处理器完成数据的计算得出第二变压器绝缘油中各气体的含量。

第一处理器控制第三气样阀、第一分离输入阀、第一分离输出阀、第一检测阀打开，其它阀关闭，控制第一气体分离单元和第一气体检测单元完成气体的分离和检测，在将数据传输至第一处理器，第一处理器完成数据的计算得出第三变压器绝缘油中各气体的含量。

第一处理器控制第四气样阀、第一分离输入阀、第一分离输出阀、第一检测阀打开，其它阀关闭，控制第一气体分离单元和第一气体检测单元完成气体的分离和检测，在将数据传输至第一处理器，第一处理器完成数据的计算得出第四变压器绝缘油中各气体的含量。

第一处理器控制第五气样阀、第一分离输入阀、第一分离输出阀、第一检测阀打开，其它阀关闭，控制第一气体分离单元和第一气体检测单元完成气体的分离和检测，在将数据传输至第一处理器，第一处理器完成数据的计算得出第五变压器绝缘油中各气体的含量。

第一处理器控制第六气样阀、第一分离输入阀、第一分离输出阀、第一检测阀打开，其它阀关闭，控制第一气体分离单元和第一气体检测单元完成气体的分离和检测，在将数据传输至第一处理器，第一处理器完成数据的计算得出第六变压器绝缘油中各气体的含量。

第二故障诊断步骤：

为监测装置故障处理流程。

故障处置流程分两类。

第一类，单独一个变压器监测装置数据中断。

由于六台变压器监测装置共用一套气体分离单元、气体检测单元和处理器，其它变压器数据正常说明共用部分正常。因此这种情况下油气分离单元故障的概率极大。

第二类，六台变压器数据均中断。

由于每台变压器均配置油气分离单元，六组油气分离单元同时故障造成数据中断概率较小。因此判断气体分离单元、气体检测单元和处理器故障的概率极大。

处理原则为通过备用的第二检测单元中的第二处理器、第二气体分离单元和第二气体检测单元，逐个代替第一检测单元中的第一处理器、第一气体分离单元和第一气体检测单元，直至数据更新恢复正常，以判断具体故障单元。

1、第一类处理流程：

以第一变压器数据中断为例：

如图3所示，第一处理器控制第一备用出油阀和第七气样阀接通第七油气分离单元，替代第一油气分离单元完成第一变压器的油气分离功能。

当第一处理器获知第一变压器数据更新恢复正常，第一处理器输出第一油气分离单元故障请更换的信息。

2、第二类处理流程：

六台变压器数据均中断：

如图4所示，全部变压器数据中断时故障判断的流程。

第一步：第二处理器控制第一气样阀、第一分离输入阀、第一分离输出阀、第一检测阀打开，其它阀关闭。

第二步：第二处理器控制第一气体分离单元和第一气体检测单元完成气体的分离和检测，将数据传输至第二处理器，第二处理器完成数据的计算得出第一变压器绝缘油中各气体的含量，判断第一变压器监测装置数据更新是否恢复正常。

当恢复正常，则第二处理器输出第一处理器故障请更换的信息，并接替第一处理器所有工作。

当没有恢复正常，则进行第三步。

第三步：第一处理器控制第一气样阀、第一分离输入阀、第一分离输出阀、第二检测阀打开，其它阀关闭。

第四步：第一处理器控制第一气体分离单元和第二气体检测单元完成气体的分离和检测，将数据传输至第一处理器，第一处理器完成数据的计算得出第一变压器绝缘油中各气体的含量，判断第一变压器监测装置数据更新是否恢复正常。

当恢复正常，则第一处理器输出第一气体检测单元故障请更换的信息，第二气体检测单元接替第一气体检测单元所有工作。

当没有恢复正常，则进行第五步。

第五步：第一处理器控制第一气样阀、第二分离输入阀、第二分离输出阀、第一检测阀打开，其它阀关闭。

第六步：第一处理器控制第二气体分离单元和第一气体检测单元完成气体的分离和检测，将数据传输至第一处理器，第一处理器完成数据的计算得出第一变压器绝缘油中各气体的含量，判断第一变压器监测装置数据更新是否恢复正常。

当恢复正常，则第一处理器输出第一气体分离单元故障请更换的信息，第二气体分离单元接替第一气体分离单元所有工作。

当没有恢复正常，则第一处理器输出单元间管路、线路故障的信息。

将改进后的实施例1的检测流程与现有的测试流程对比，现有技术中存在变压器混油、不能及时定位监测装置故障部位的技术问题，本申请的技术方案，增加有备用出油单元、备用油气分离装置、回收油桶、公共出油管和公共气样管以及故障诊断步骤，有益技术效果如下：

1、通过各单元都增加备用单元的方法，实现了监测装置像保护设备一样故障后随时恢复运行。当监测装置故障后，本申请的系统能够像保护装置一样第一时间恢复运行。

2、通过备用的第二检测单元中的第二处理器、第二气体分离单元和第二气体检测单元，逐个代替第一检测单元中的第一处理器、第一气体分离单元和第一气体检测单元，直至数据更新恢复正常，以判断具体故障单元。能及时定位监测装置中任一油气分离单元故障，并用备用单元替代故障单元避免变压器油中溶解气体停运，自动定位故障部位，进而使得消缺更高效、更有针对性。

3、检测六台变压器油中溶解气体，所需物资与现有技术对比，如表1所示，由表可知，除了廉价的油气分离单元和回收油桶增加一组外，其它单元都由六组降低为两组，成本得到了降低，同时节省检测单元数量。

表1：

4、检测过程中避免绝缘油交叉污染，所有主变即变压器的常规监测都是一台主变配备一组油气分离单元避免了绝缘油的交叉污染，同时当油气分离单元故障时，备用的第七油气分离单元启用，该油气分离单元只从变压器取油，回油直接至回收油桶，避免了交叉污染。

5、标油比对，可有效发现气体检测单元中的色谱柱箱老化，六台主变只需两组检测单元，相比原来的六组标油比对效率更高。

实施例2：

本发明公开了一种变压器油中溶解气体在线监测装置的故障诊断系统包括取样单元、备用出油单元、备用油气分离装置、检测单元、回收油桶、公共出油管和公共气样管以及第一检测步骤和第一故障诊断步骤，取样单元包括结构相同的第一至第三取样单元，备用出油单元包括结构相同的第一至第三备用出油单元；第一取样单元的一端与公共气样管连接，第一取样单元的另一端经第一备用出油单元与公共出油管连接；备用油气分离装置的一端与公共气样管连接，备用油气分离装置的另一端与公共出油管连接，备用油气分离装置与回收油桶连接；检测单元与公共气样管连接，检测单元的控制端分别单独与每一取样单元、每一备用出油单元和备用油气分离装置的控制端电连接。相同之处不再赘述。

第一检测步骤：

检测单元分别控制每一取样单元进行油循环、取油样和油气分离，检测单元进行气体分离和气体检测并获得检测数据。

第一故障诊断步骤：

当检测单元获知非全部取样单元相应的检测数据异常时，检测单元控制备用油气分离装置和检测数据异常的取样单元相应的备用出油单元工作，获得新的检测数据，当获知数据更新恢复正常，获知该取样单元中的油气分离单元故障，输出该取样单元油气分离单元故障请更换的信息。

实施例2，一组检测单元、三组取样单元组合、三组备用出油单元和一组备用油气分离装置，能够定位任一油气分离单元故障。

实施例3：

本发明公开了一种变压器油中溶解气体在线监测装置的故障诊断系统包括取样单元、备用出油单元、备用油气分离装置、检测单元、回收油桶、公共出油管和公共气样管以及第二检测步骤和第二故障诊断步骤，取样单元包括结构相同的第一至第三取样单元，备用出油单元包括结构相同的第一至第三备用出油单元，检测单元包括结构相同的第一检测单元和第二检测单元。相同之处不再赘述。

实施例3，两组检测单元、三组取样单元、三组备用出油单元和一组备用油气分离装置组合，能够定位任一油气分离单元故障、任一气体分离单元故障、任一气体检测单元故障和任一处理器故障。