CN103412075A - 变压器油色谱全自动进样装置及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器油色谱全自动进样装置，它包括检测设备、油气分离装置、气罐、集气装置和送检装置，油气分离装置包括罐底能运动的脱气罐，在罐底上连接罐底推动装置和重力补偿装置，在脱气罐内设有搅拌装置，在脱气罐上设有取气口、取样口、氮气进气口和排油口，取气口与集气装置连接，取样口与样品连接，氮气进气口与气罐连接，排油口与接油罐连接。本发明针对的是实验室气相色谱检测变压器油中溶解的气体组分的前处理工序，其设备是将原本需技术人员手动操作过程实现设备自动化，这样可以提高油浸式变压器的检测效率，减小前处理环节中带入的误差，节约人力，具有推广应用的价值。

Description

变压器油色谱全自动进样装置及操作方法

技术领域

本发明涉及一种变压器油色谱全自动进样装置及操作方法，属于电网设备检测技术领域。

背景技术

目前，在油浸式变压器故障诊断中，普遍采用色谱分析法分析油中溶解气体，以便尽早地发现变压器中存在的问题并采取应对措施，这是监督和保障变压器安全运行的一个重要手段。当然，一部分充油电流互感器或电压互感器以及套管也可以通过检测油中的气体组分判断其中的潜伏性故障，各种变压器油色谱的检测方案层出不穷，对于主变油的主要的检测技术包括实验室油色谱检测、在线油色谱检测和便携式油色谱检测等，最权威的检测方法还是实验室油色谱检测。

然而，目前实验室的油色谱检测人工操作步骤多，步骤繁琐，对操作人员的检测要求高，以及操作人员必须全程在实验室坚守。油色谱在线监测技术虽可以实现自动进样，但仅限于一个油样，不能实现多个油样的检测，且要实现自动进样，必须与其开发的软件配套才可以使用，不能与现有使用的实验室油色谱检测软件搭配使用。便携式油色谱虽可在现场检测，但其操作过程和步骤与实验室油色谱检测操作步骤完全类似，且携带的标气消耗很快，不利于实现多个油样的检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能提高检测效率和数据的准确性，省力，实用性强、可与实验室现有油色谱操作系统实现联动的变压器油色谱全自动进样装置及操作方法，克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：一种变压器油色谱全自动进样装置，它包括检测设备、油气分离装置、气罐、集气装置和送检装置，油气分离装置包括罐底能运动的脱气罐，在罐底上连接罐底推动装置和重力补偿装置，在脱气罐内设有搅拌装置，在脱气罐上设有取气口、取样口、氮气进气口和排油口，取气口与集气装置连接，取样口与样品连接，氮气进气口与气罐连接，排油口与接油罐连接。

上述的变压器油色谱全自动进样装置是，在氮气进气口与气罐之间连接有气体定量器，在气罐与有气体定量器之间的管路上设有气体定量阀F1，在气体定量器与氮气进气口之间的管路上设有脱气罐进气阀F2。

前述的变压器油色谱全自动进样装置是，在取样口与样品之间连接有液体定量取样器；在取样口与液体定量取样器之间的管路上连接有脱气罐进油阀F4，在样品于液体定量取样器之间的管路上连接有液体定量阀F6。

前述的变压器油色谱全自动进样装置是，脱气罐位于恒温箱内。

上述的变压器油色谱全自动进样装置是，在脱气罐上连接有真空泵，在真空泵与脱气罐的连接管路上设有真空阀F3。

前述的变压器油色谱全自动进样装置，其特征在于：所述的集气装置的结构为针筒结构，在集气装置的活塞上连接有推拉机械手，在集气装置的外套上连接有送检装置，所述的送检装置为能将集气装置移至在检测设备连接口的对接机械手。

前述的变压器油色谱全自动进样装置是，所述的搅拌装置为磁力搅拌器。

前述的变压器油色谱全自动进样装置是，脱气罐的数量为一个以上，集气装置的数量与脱气罐的数量对应。

前述的变压器油色谱全自动进样装置是，在排油口与接油罐之间设有排油阀F5；在取气口与集气装置之间设有防油阀F7。

变压器油色谱全自动进样装置的操作方法包括以下步骤

a. 打开气体定量阀F1、脱气罐进气阀F2、.脱气罐进油阀F4和防油阀F7，注入氮气，用氮气冲洗所有的气路、油路及各种装置； 

b.关上气体定量阀F1，打开真空阀F3，对气路、油路及各种装置抽真空；

c.将第a步和第b步重复两次；

d.关上除了液体定量阀F6的所有阀门，将油注入定量管，关闭液体定量阀F6，打开脱气罐进油阀F4，将油注入脱气罐；

e.关闭脱气罐进油阀F4，打开气体定量阀F1，将氮气注入气体定量器；关闭气体定量阀F1，打开脱气罐进气阀F2，将氮气注入脱气罐；

f.关闭脱气罐进气阀F2，恒温箱加热至50度；

g.在恒温下搅拌20分钟，再静止10分钟；

h.推动脱气罐罐底将气体从取气口推出，进入集气装置，并准确记录体积数；

i.将读数自动录入检测设备的工作站；

j.用机械手中的进气装置从集气装置取出1毫升样气，注入检测设备，移出检测设备进气口，并自动用氮气清洗两次；

k.自动按下检测设备的确认键；

l.a-g步骤一个以上的脱气罐同时完成，h到k步骤依次完成。

与现有技术比较，本发明针对的是油色谱在线监测仪器的前处理工序，其设备是将原本需技术人员手动操作过程实现设备自动化，这样可以提高油浸式变压器的检测效率，减小前处理环节中带入的误差，节约人力，具有推广应用的价值。在氮气进气口与气罐之间连接有气体定量器，这样可以准确控制氮气进入量；重力补偿装置用于保持脱气罐内压力与大气压之间的压力差，避免压力不同带来的脱出样气的体积误差。

附图说明

图1 是本发明的结构示意图；

图2 是集气装置（3）和送检装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例1如图1和图2所示，油气分离装置包括罐底5能运动的脱气罐6，在罐底6上连接罐底推动装置3和重力补偿装置4，在脱气罐6内设有搅拌装置7，所述的搅拌装置7为磁力搅拌器，脱气罐6位于恒温箱15内，在脱气罐6上设有取气口8、取样口9、氮气进气口10和排油口11，取气口8与集气装置3连接，在取气口8与集气装置3之间设有防油阀F7；取样口9与样品12连接，在取样口9与样品12之间连接有液体定量取样器14；在取样口9与液体定量取样器14之间的管路上连接有脱气罐进油阀F4，在样品12于液体定量取样器14之间的管路上连接有液体定量阀F6；氮气进气口10与气罐2连接，在氮气进气口10与气罐2之间连接有气体定量器13，在气罐2与有气体定量器13之间的管路上设有气体定量阀F1，在气体定量器13与氮气进气口10之间的管路上设有脱气罐进气阀F2；排油口11与接油罐连接，在排油口11与接油罐之间设有排油阀F5；在脱气罐6上连接有真空泵16，在真空泵16与脱气罐6的连接管路上设有真空阀F3。所述的集气装置3的结构为针筒结构，在集气装置3的活塞上连接有推拉机械手18，在集气装置3的外套上连接有送检装置17，所述的送检装置17为能将集气装置3移至在检测设备1连接口的对接机械手，为方便对接机械手专用，一个以上的集气装置3布置在可沿圆心转动的转盘上，通过步进电机控制其转动角度。

本例中，在恒温箱15内装有一个以上的脱气罐6，每个脱气罐6底部都对应1个排油孔，同时对应数量的推动活塞及集气装置3。

其具体的操作步骤为

打开F1、F2、F4、F7阀门，注入氮气，用氮气冲洗所有的气路、油路及各种装置； 关上F1，打开F3，对气路、油路及各种装置抽真空；重复氮气冲洗和抽真空两次；关上除了F6的所有阀门，将油注入液体定量接样气，关闭F6，打开F4，将8支油样分别注入8个脱气罐（脱气罐底部设计有排油孔，此时排油孔处于关闭状态）；关闭F4，打开F1，将氮气注入气体定量器；关闭F1，打开F2，将氮气（通过气体定量器控制氮气量）分别注入脱气罐；关闭F2，恒温箱加热至50度；在恒温下搅拌20分钟，再静止10分钟；分别推动8支活塞将气体从取气口推出，进入集气装置（通过传感器感应到油面后，控制F7关闭），并准确记录体积数；打开排油孔，分别将8支脱完气后的油样通过管道排入接油罐中；重复抽真空操作后，关闭F1、F2、F3、F5、F7，用汽油清洗所有的油路，打开排油孔，排出残留的少量油，再重复用氮气冲洗和抽真空操作两次；将脱出气体的读数自动录入检测设备的工作站；用机械手中的进气装置从集气装置取出定量样气，注入检测设备，移出检测设备进气口，自动按下检测设备的确认键，开始检测。进完样后的集气装置和进样装置分别用氮气清洗两次。

备注：重力补偿装置应用浮力原理获取恒定的补偿力，抵消油、活塞的自重及因搅拌产生的重力方向的力，使脱气罐内压力始终与大气压一致，使脱出的气体更接近理论值，测试结果更为精准。

Claims (10)

1.一种变压器油色谱全自动进样装置，它包括检测设备（1）、油气分离装置、气罐（2）、集气装置（3）和送检装置，其特征在于：油气分离装置包括罐底（5）能运动的脱气罐（6），在罐底（6）上连接罐底推动装置和重力补偿装置（4），在脱气罐（6）内设有搅拌装置（7），在脱气罐（6）上设有取气口（8）、取样口（9）、氮气进气口（10）和排油口（11），取气口（8）与集气装置（3）连接，取样口（9）与样品（12）连接，氮气进气口（10）与气罐（2）连接，排油口（11）与接油罐连接。

2.根据权利要求1所述的变压器油色谱全自动进样装置，其特征在于：在氮气进气口（10）与气罐（2）之间连接有气体定量器（13），在气罐（2）与有气体定量器（13）之间的管路上设有气体定量阀F1，在气体定量器（13）与氮气进气口（10）之间的管路上设有脱气罐进气阀F2。

3.根据权利要求1或2所述的变压器油色谱全自动进样装置，其特征在于：在取样口（9）与样品（12）之间连接有液体定量取样器（14）；在取样口（9）与液体定量取样器（14）之间的管路上连接有脱气罐进油阀F4，在样品（12）于液体定量取样器（14）之间的管路上连接有液体定量阀F6。

4.根据权利要求3所述的变压器油色谱全自动进样装置，其特征在于：脱气罐（6）位于恒温箱（15）内。

5.根据权利要求4所述的变压器油色谱全自动进样装置，其特征在于：在脱气罐（6）上连接有真空泵（16），在真空泵（16）与脱气罐（6）的连接管路上设有真空阀F3。

6.根据权利要求1或4所述的变压器油色谱全自动进样装置，其特征在于：所述的集气装置（3）的结构为针筒结构，在集气装置（3）的活塞上连接有推拉机械手（18），在集气装置（3）的外套上连接有送检装置（17），所述的送检装置（17）为能将集气装置（3）移至在检测设备（1）连接口的对接机械手。

7.根据权利要求6所述的变压器油色谱全自动进样装置，其特征在于：所述的搅拌装置（7）为磁力搅拌器。

8.根据权利要求7所述的变压器油色谱全自动进样装置，其特征在于：脱气罐（6）的数量为一个以上，集气装置（3）的数量与脱气罐（6）的数量对应。

9.根据权利要求8所述的变压器油色谱全自动进样装置，其特征在于：在排油口（11）与接油罐之间设有排油阀F5；在取气口（8）与集气装置（3）之间设有防油阀F7。

10.如权利要求8所述的变压器油色谱全自动进样装置的操作方法，其特征在于：该方法包括以下步骤

a. 打开气体定量阀F1、脱气罐进气阀F2、脱气罐进油阀F4和防油阀F7，注入氮气，用氮气冲洗所有的气路、油路及各种装置； 

b.关上气体定量阀F1，打开真空阀F3，对气路、油路及各种装置抽真空；

c.将第a步和第b步重复两次；

d.关上除了液体定量阀F6的所有阀门，将油注入定量管，关闭液体定量阀F6，打开脱气罐进油阀F4，将油注入脱气罐；

e.关闭脱气罐进油阀F4，打开气体定量阀F1，将氮气注入气体定量器；关闭气体定量阀F1，打开脱气罐进气阀F2，将氮气注入脱气罐；

f.关闭脱气罐进气阀F2，恒温箱加热至50度；

g.在恒温下搅拌20分钟，再静止10分钟；

h.推动脱气罐罐底将气体从取气口推出，进入集气装置，并准确记录体积数；

i.将读数自动录入检测设备的工作站；

j.用机械手中的进气装置从集气装置取出1毫升样气，注入检测设备，移出检测设备进气口，并自动用氮气清洗两次；

k.自动按下检测设备的确认键；

l.a-g步骤一个以上的脱气罐同时完成，h到k步骤依次完成。

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