本实用新型涉及一种变压器油中钝化剂自动监测与添加系统，属于变压器运行状态监测与故障诊断技术领域。
背景技术：
在变压器绝缘老化过程中，硫腐蚀导致的故障问题近年来非常突出。我国南网、华东和华北等地区相继在220kv及以上的变压器故障检查中发现了硫化物的沉积现象，日本、欧洲等国家也对腐蚀性硫故障进行了研究报道。目前国内外降低腐蚀性硫危害的方法有加强新变压器油的检测验收、控制变压器的运行条件、换油或者混油、脱硫、添加金属钝化剂，但都不能完全消除硫腐蚀现象。其中添加金属钝化剂是目前研究最多，也是采用比较多的方法。
antonkokalj等学者基于密度泛函理论提出了钝化剂在腐蚀防护中的微观机理，并采用仿真手段探究了钝化剂分子在铜表面的吸附作用，发现添加金属钝化剂虽不能使已经形成的cu2s出现逆向反应而减少，但是可以抑制腐蚀的进一步发生。钟力生等学者研究发现bta可以在铜绕组表面产生一层防护膜，从而阻碍腐蚀性硫和铜绕组发生反应；jelenam.lukic等学者通过研究发现氧气对油中酸性产物的生产和铜的溶解均有一定的促进作用，但tta一方面可以和氧气反应从而抑制硫化亚铜生成所需的先导物质，另一方面tta也可以从油中转移到绝缘纸上，并在铜绕组表面形成保护膜，两者共同保护铜绕组不被腐蚀；万涛、rajanjs等学者研究发现irgamet39铜绕组的缓蚀作用也是成膜型的，且此保护膜很坚固，耐高温和氧气，并且可以提高试样油的氧化安定性和介损因数；mariaaugustag.martins等学者研究发现当油中irgamet39的浓度大于50ppm时便有很好的缓蚀效果，并且可以提高油样的氧化安定性，降低酸值和沉积物。上述研究可知，不同钝化剂的防护机理略有差别，如iec60422-2013规定需要在变压器油中添加质量分数>10-4的金属钝化剂，并维持其质量分数>50×10-6以保证变压器的安全运行，但对于具体钝化剂的最佳添加浓度并未给出明确规定。为保证油品的性能不受影响，钝化剂添加的量很难控制，添加量过少对铜的保护效果不持久，添加量过大可能会影响油品性能并且造成浪费。同时针对变压器油中钝化剂的自动监测研究甚少，如何及时、准确添加变压器油中的钝化剂对变压器稳定运行有重要意义。
综合来看虽然变压器油中添加钝化剂延缓绕组硫腐蚀已经得到实验与工程上的验证，但是目前尚无针对钝化剂的自动监测添加装置，变压器油中的钝化剂含量得不到实时监测添加，会影响变压器钝化剂降低腐蚀性硫危害的效果。因此，如果能够提出一种实时监测变压器油中钝化剂含量，并进行分析对比，自动控制向变压器油中添加适量钝化剂，保持变压器油钝化剂的含量的技术，这对于提高钝化剂降低腐蚀性硫危害效果和提高变压器运行稳定性具有重大意义。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本实用新型提供了变压器油中钝化剂自动监测与添加系统，该系统可以测量变压器油中的钝化剂含量，也解决了根据变压器油中钝化剂含量合理准确添加钝化剂的问题，更重要的是能够实现连续自动测量变压器油中钝化剂含量并及时进行自动添加，具有广泛的应用前景。
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：变压器油中钝化剂自动监测与添加系统，该系统包括变压器油取样针管、液相色谱仪、信号处理电路、钝化剂添加装置。所述变压器油取样针管连接在变压器油中；所述液相色谱仪与所述变压器油取样针管通过导管相连，同时通过导管与变压器相连；所述信号处理电路能将液相色谱仪信号转换为浓度示数；所述信号处理电路连接并控制钝化剂添加装置，所述钝化剂添加装置连接于变压器油中。
所述系统还包括变压器，所述变压器连接在所述变压器油取样针管的前端并且与钝化剂添加装置相连，为变压器油中钝化剂取样和添加的对象。
所述的变压器油中钝化剂自动监测与添加系统，还包括运输油样导管，将变压器油取样针管和液相色谱仪、液相色谱仪和变压器、自动添加装置和变压器相连，实现油样运输和钝化剂添加。
所述钝化剂添加装置连接有信号接收装置，可以根据信号处理电路传递的信号将变压器油中钝化剂含量与浓度标准值进行比较，保证准确适量的添加钝化剂，实现浓度测量的准确性和自动控制。
所述变压器油中钝化剂的推荐标准浓度为50mg/kg，对于不同的钝化剂而言，钝化剂的推荐标准浓度是不同的，但一般来说变压器油中钝化剂的推荐标准浓度为50mg/kg。
有益效果
本实用新型提供了变压器油中钝化剂自动监测与添加系统，具备以下有益效果，本实用新型原理简单，实现方便，充分利用了无线自动控制的优势，据此方法设计的变压器油中钝化剂自动监测与添加系统，可以实时监测变压器油中钝化剂浓度，实现自动控制，安装方便，稳定高效，经济适用，不仅解决了变压器油中钝化剂浓度监测和添加问题，而且能够实现在线连续测量，对于提高钝化剂降低腐蚀性硫危害效果和提高变压器运行稳定性具有重大意义。
附图说明
图1为本实用新型系统结构示意图；
图2为本实用新型浓度信号处理与控制示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种变压器油中钝化剂自动监测与添加系统，该系统包括变压器油取样针管、液相色谱仪、信号处理电路、钝化剂添加装置。
所述变压器油取样针管连接在变压器油中；所述液相色谱仪与所述变压器油取样针管相连；所述信号处理电路能将液相色谱仪信号转换为浓度示数：所述信号处理电路连接并控制钝化剂添加装置，所述钝化剂添加装置连接于变压器油中。
所述系统还包括运输油样导管，将变压器油取样针管和液相色谱仪、液相色谱仪和变压器、自动添加装置和变压器相连，实现油样运输和钝化剂添加。
所述钝化剂添加装置连接有信号接收装置，可以根据信号处理电路传递的信号对变压器油中钝化剂含量进行比较，与钝化剂标准含量进行对比测量，可以自动控制向变压器油中添加适量浓度的钝化剂，实现对变压器油中钝化剂含量的自动添加。
所述变压器油中钝化剂的推荐标准浓度为50mg/kg，对于不同的钝化剂而言，钝化剂的推荐标准浓度是不同的，但一般来说变压器油中钝化剂的推荐标准浓度为50mg/kg。
图1为本实用新型示意图，采样针管与变压器相连，通过针管采样导管运输油样至液相色谱仪，实现对变压器油样的采集。液相色谱仪可以分析出油样中对应钝化剂含量，并且将其转化成浓度信号，可以精准测量出钝化剂含量，实现钝化剂含量的监测。与此同时，液相色谱仪通过导管与变压器相连，将变压器油样运输至变压器，实现变压器油样的循环利用。将液相色谱仪中钝化剂浓度信号传输到信号处理电路，信号处理电路可以将液相色谱仪的浓度信号转化为变压器油中的钝化剂浓度示数，从而实现将浓度信号的转化，提高浓度测量的灵敏性与精确性，并可以进行实时监测。对于不同的钝化剂而言，钝化剂的推荐标准浓度是不同的，但一般来说变压器油中钝化剂的推荐标准浓度为50mg/kg。钝化剂自动添加装置连接有信号接收装置，可以根据信号处理电路传递的信号对变压器油中钝化剂含量进行比较，与钝化剂标准含量50mg/kg进行对比测量，并且通过添加导管与变压器相连，可以自动控制向变压器油中添加适量浓度的钝化剂，实现对变压器油中钝化剂含量的自动添加。从图中可以看出，钝化剂自动添加装置可以监测变压器油中钝化剂含量，能够实现钝化剂的实时自动添加，也解决了钝化剂自动监测添加装置的研究甚少问题，增强钝化剂分子在铜表面的吸附作用，可以降低硫腐蚀的危害，有利于提高变压器的稳定性。
图2为本实用新型浓度信号处理与控制过程示意图。当完成变压器油样的采集之后，液相色谱仪会将变压器油中的钝化剂含量转化为浓度信号，液相色谱仪的浓度信号通过信号传输传递到信号处理电路，信号处理电路可将其浓度信号转化成变压器油中钝化剂的浓度示数，并且与钝化剂标准浓度50mg/kg进行比较，当变压器油中钝化剂浓度示数低于标准值，信号处理电路通过信号传递至变压器自动添加装置，通过钝化剂自动添加装置向变压器油中准确添加钝化剂，当钝化剂含量高于标准值则停止信号向变压器自动添加装置传输。通过采用以上流程可以实现对变压器油中钝化剂自动添加装置的实时添加。本实用新型不仅解决了变压器油中钝化剂浓度监测和添加问题，而且能够实现在线连续测量，可以解决变压器油中由于钝化剂的消耗而使得抑制腐蚀性硫危害能力下降的问题，对于钝化剂降低腐蚀性硫危害和提高变压器运行稳定性具有重大意义。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.变压器油中钝化剂自动监测与添加系统，其特征在于，该系统包括变压器油取样针管、液相色谱仪、信号处理电路、钝化剂添加装置，所述变压器油取样针管连接在变压器油中；所述液相色谱仪与所述变压器油取样针管通过导管相连，同时通过导管与变压器相连；所述信号处理电路能将液相色谱仪信号转换为浓度示数；所述信号处理电路连接并控制钝化剂添加装置，所述钝化剂添加装置连接于变压器油中。
2.根据权利要求1所述的变压器油中钝化剂自动监测与添加系统，其特征在于，所述系统还包括变压器，所述变压器连接在变压器油取样针管的前端，并且与钝化剂添加装置相连，为变压器油中钝化剂取样和添加的对象。
3.根据权利要求1所述的变压器油中钝化剂自动监测与添加系统，其特征在于，所述系统还包括运输油样导管，将变压器油取样针管和液相色谱仪、液相色谱仪和变压器、自动添加装置和变压器相连，实现油样运输和钝化剂添加。
4.根据权利要求1所述的变压器油中钝化剂自动监测与添加系统，其特征在于，所述钝化剂添加装置连接有信号接收装置，可以根据信号处理电路传递的信号将变压器油中钝化剂含量与浓度标准值进行比较，实现自动控制。
5.根据权利要求1所述的变压器油中钝化剂自动监测与添加系统，其特征在于，所述变压器油中钝化剂的推荐标准浓度为50mg/kg。
技术总结