CN102288710B - 绝缘油色谱分析用脱气装置 - Google Patents

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一种绝缘油色谱分析用脱气装置，其特征在于：包括顶空脱气室、气路部分、进油装置、真空脱气室、抽真空装置和出油装置，进油装置连接顶空脱气室，气路部分连接顶空脱气室，其侧壁内上部设置有液位传感器，顶空脱气室通过第二阀门连接真空脱气室，真空脱气室分别连接抽真空装置和出油装置。本装置采用动态顶空脱气和真空脱气复合方式，其中动态顶空脱气用于色谱取样分析，真空脱气用于绝缘油脱真空回流入变压器内再利用。动态顶空作为色谱检测用脱气方法，其数据可靠性高，并且绝缘油可回流入变压器再利用，避免了绝缘油的损耗。

Description

绝缘油色谱分析用脱气装置
技术领域
本发明涉及一种绝缘油色谱分析用脱气装置。
背景技术
电力变压器的内部故障主要有过热性故障、放电性故障及绝缘受潮等多种类型。通过对绝缘油中气体的色谱分析，是发现变压器内部的某些潜伏性故障及其发展程度的早期诊断最有效的方法。
油色谱分析的原理是基于任何一种特定的烃类气体的产生速度随温度变化，变压器在正常运行状态下，由于油和固体绝缘会逐渐老化、变质，并分解出少量的气体(主要包括：H2、甲烷CH4、乙烷C2H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2、一氧化碳CO等多种气体)。当变压器内部发生过热性故障、放电性故障或内部绝缘受潮时，这些气体的含量会迅速增加。主变色谱在线监测系统就是通过在线监测变压器等油浸式高压设备油中溶解的故障特征气体的含量及其增长率，并通过故障诊断专家系统早期预报设备故障隐患信息，避免设备事故，减少重大损失，提高设备运行的可靠性。
实现绝缘油中溶解气体在线监测最关键的环节之一是实现油气分离，油气分离技术的稳定性和准确性将直接决定在线监测设备运行的稳定性和测试准确性。当前流行的3种油气分离方法有薄膜渗透法、顶空脱气法以及真空脱气法。薄膜渗透法具有结构简单，工作可靠的优势但其平衡时间长不能快速反应绝缘油中的组分变化情况。现有的采用动态顶空脱气法的仪器由于脱气后油中的含气量高，在回送变压器时容易形成许多小气泡，影响绝缘油的绝缘性能，故不能直接回送变压器。现有仪器的处理措施是将脱气后的油样直接排掉造成绝缘油的消耗。真空脱气法的脱气效率最高但是为保证脱气效果，需要严格控制系统的真空度因此对系统的真空度和真空泵要求很高，造成其结构复杂可靠性较差不适合于在线检测应用。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种可以克服上述缺陷，脱气效果好，可靠性高，并可避免绝缘油浪费的绝缘油色谱分析用脱气装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种绝缘油色谱分析用脱气装置，其特征在于：包括顶空脱气室、气路部分、进油装置、真空脱气室、抽真空装置和出油装置，进油装置连接顶空脱气室，气路部分连接顶空脱气室，其侧壁内上部设置有液位传感器，顶空脱气室通过第二阀门连接真空脱气室，真空脱气室分别连接抽真空装置和出油装置。
所述的气路部分包括循环管路、循环气泵、样气输出管、色谱载气输入管和定量管，循环管路与顶空脱气室相连接，其一端位于顶空脱气室的上部，另一端位于顶空脱气室的下部，循环管路上设置有循环气泵，并串接有定量管，定量管与循环管路连接的两端设置有第四阀门和第五阀门，定量管的上部和下部分别通过第六阀门和第七阀门连接样气输出管和色谱载气输入管。
所述的抽真空装置包括真空泵、抽气管和阀门，抽气管的两端分别连接真空泵和真空脱气室，抽气管上设置有第八阀门。
所述的进油装置包括进油管和第一阀门，第一阀门设置在进油管上，进油管连接顶空脱气室。
所述的出油装置包括出油管、油泵和第三阀门，出油管与真空脱气室相连接，油泵和第三阀门设置在出油管上。
需要检测的绝缘油首先进入顶空脱气室，在顶空脱气室内通过气路部分将样气收集到定量管内，定量管内的样气通过样气输出管进入色谱分析仪进行分析。收集完样气的绝缘油进入真空脱气室内进行脱真空处理后通过出油管回流入变压器内。
本发明所具有的有益效果是：采用动态顶空脱气和真空脱气复合方式，其中动态顶空脱气用于色谱取样分析，真空脱气用于绝缘油脱真空回流入变压器内再利用。动态顶空作为色谱检测用脱气方法，其数据可靠性高，并且绝缘油可回流入变压器再利用，避免了绝缘油的损耗。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图中：1、进油管；2、第一阀门；3、循环气泵；4、循环管路；5、第四阀门；6、定量管；7、第五阀门；8、第六阀门；9、样气输出管；10、第七阀门；11、色谱载气输入管；12、顶空脱气室；13、第二阀门；14、真空脱气室；15、第三阀门；16、出油管；17、油泵；18、真空泵；19、抽气管；20、第八阀门；21、液位传感器；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：
如图1所示，一种绝缘油色谱分析用脱气装置，包括顶空脱气室12、气路部分、进油管1、真空脱气室14、抽真空装置和出油管16，进油管1通过第一阀门连2接顶空脱气室12，气路部分连接顶空脱气室12，顶空脱气室12通过第二阀门13连接真空脱气室14，真空脱气室14分别连接抽真空装置和出油管16，真空脱气室14和出油管16之间设置有第三阀门15，出油管16上设置有油泵17。
所述的气路部分包括循环管路4、循环气泵3、样气输出管9、色谱载气输入管11和定量管6，循环管路4与顶空脱气室12相连接，其一端位于顶空脱气室12的上部，另一端位于顶空脱气室12的下部，循环管路4上设置有循环气泵3，并串接有定量管6，定量管6与循环管路4连接的两端设置有第四阀门5和第五阀门7，定量管6的上部和下部分别通过第六阀门8和第七阀门10连接样气输出管9和色谱载气输入管11。
所述的抽真空装置包括真空泵18、抽气管19和第八阀门20，抽气管19的两端分别连接真空泵18和真空脱气室14，抽气管6上设置有第八阀门20。
不使用时所有阀门为关闭状态，工作时首先打开真空泵18、第八阀门20、第二阀门13对整个系统抽真空。然后关闭第八阀门20和第二阀门13。
打开第一阀门2，需要检测的绝缘油经进油管1进入顶空脱气室12，由液位传感器21确认流入绝缘油的量，可保证每次检测量的重复性提高检测的精度，然后关闭第一阀门2。打开第七阀门10、第五阀门7，色谱载气通过色谱载气输入管11进入顶空脱气室12和循环管路4中。然后关闭第七阀门10，打开第四阀门5，循环气泵3工作，气体在管路中循环流动，经过三分钟左右油气两相组分平衡后关闭第四阀门5和第五阀门7和循环气泵3，便将一部分样气隔离在定量管6内。这时打开第六阀门8和第七阀门10，通过色谱载气输入管11输入色谱载气将定量管6内气体通过样气输出管9吹入与样气输入管9相连接的色谱分析仪内进行分析。
打开第二阀门13，完成样气采集后的绝缘油流入真空脱气室14，关闭第二阀门13，打开第八阀门20，真空泵18工作对真空脱气室14抽真空。然后打开第三阀门15，抽真空后的绝缘油在油泵17的作用下流回至变压器内再利用。
其中的阀门优先选用电磁阀，电磁阀可通过单片机编程来控制其开关次序。

Claims (1)

1.一种绝缘油色谱分析用脱气装置，其特征在于：包括顶空脱气室、气路部分、进油装置、真空脱气室、抽真空装置和出油装置，进油装置连接顶空脱气室，气路部分连接顶空脱气室，顶空脱气室侧壁内上部设置有液位传感器，顶空脱气室通过第二阀门连接真空脱气室，真空脱气室分别连接抽真空装置和出油装置；所述的气路部分包括循环管路、循环气泵、样气输出管、色谱载气输入管和定量管，循环管路与顶空脱气室相连接，其一端位于顶空脱气室的上部，另一端位于顶空脱气室的下部，循环管路上设置有循环气泵，并串接有定量管，定量管与循环管路连接的两端设置有第四阀门和第五阀门，定量管的上部和下部分别通过第六阀门和第七阀门连接样气输出管和色谱载气输入管；所述的抽真空装置包括真空泵、抽气管和第八阀门，抽气管的两端分别连接真空泵和真空脱气室，抽气管上设置有第八阀门；所述的进油装置包括进油管和第一阀门，第一阀门设置在进油管上，进油管连接顶空脱气室；所述的出油装置包括出油管、油泵和第三阀门，出油管与真空脱气室相连接，油泵和第三阀门设置在出油管上。
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