CN104849129B - 变压器油母液稀释法及其样品配制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种变压器油母液稀释法及其样品配制装置，属于变压器油样品配置装置领域，包括油箱，油箱设有压力表、温度传感器和加热单元，油箱顶部设有通孔和循环孔，底部设有另一个循环孔，两个循环孔分别通过管道连接到循环装置，通孔通过管道连接到出气装置；油箱顶部设有气孔，气孔连接到真空装置，油箱底部设有检测口，循环装置设有液压缸、母液槽、进油装置和活塞控制装置，可精确的配置变压器油的样品，并对在线监测装置进行测试。
Description
技术领域
本发明提供一种变压器油母液稀释法及其样品配制装置，属于变压器油样品配制装置领域。
背景技术
变压器是电力系统最重要的设备之一，其运行状况将直接影响供电的可靠性，随着国民经济的高速发展，社会对电力供应的依赖性越来越高，因此提高变压器的安全可靠运行水平具有重要意义。运行中变压器内部的绝缘油和固体绝缘材料由于受温度、电场、氧气和铜、铁等材料的催化作用影响，随运行时间增加会发生老化和分解反应，除生成一定量的酸、脂、油泥等劣化物外，还产生少量的氢气(H2)，低分子烃类气体CH4、C2H2、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8和碳的氧化物CO、CO2等，这些以分子状态溶解于油中的气体被称为变压器油中溶解气体。其中氢气(H2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)等对判断变压器内部潜伏性故障具有重要意义的气体，被称为特征气体。由于国内在线监测装置种类繁多，技术水平良莠不齐，部分装置由于设计或制造过程存在的问题，出厂时未经过严格检验，投入电网运行后由于装置长时间在变电站受到高温、震动及电磁辐射的影响，导致检测数据和实验室相差较大，不仅不能真实地反映变压器的运行状态，而且还给电网运行增加了严重的安全隐患。
发明内容
本发明目的在于提供一种变压器油母液稀释法及其样品配制装置，可精确的配制变压器油的样品，并对在线监测装置进行测试。
本发明所述的变压器油母液稀释法样品配制装置，包括油箱，油箱设有压力表、温度传感器和加热单元，油箱顶部设有通孔和循环孔，底部设有另一个循环孔，两个循环孔分别通过管道连接到循环装置，通孔通过管道连接到出气装置；油箱顶部设有气孔，气孔连接到真空装置，油箱底部设有检测口，循环装置设有液压缸、母液槽、进油装置和活塞控制装置。
所述的变压器油母液稀释法样品配制装置，关闭循环装置、出气装置和真空装置及其内的阀，使油箱完全封闭，开启活塞控制装置及其内的阀，使其抽掉液压缸控制腔内的气，使液压缸的活塞下移到底部后将活塞控制装置及其内的阀关闭；开启循环装置内的阀使油箱与循环装置连通，并开启真空装置，使真空装置将油箱以及循环装置内抽真空；打开进油装置及其内的阀，进油装置另一端连接到储油槽，油可以在真空作用下被吸入油箱和循环装置中；观察压力表，当压力不再发生变化时，关闭进油装置及其内的阀，并打开出气装置内的阀，开启活塞控制装置，使其向液压缸内的控制腔内充气，使活塞上移，使油被挤入油箱中，直至油液灌满油箱，并进入出气装置，并到达出气装置的指定位置；关闭所有装置及其内的阀，使油箱再次封闭；开启活塞控制装置及其内的阀和进油装置的阀，使其抽掉液压缸控制腔内的气，活塞下移，通过改变气压使油从进油装置直接进入液压缸，使液压缸内的油占其容量的四分之三后，关闭开启活塞控制装置及其内的阀和进油装置的阀，以此来保证液压缸对油箱进行油补偿的活动空间；开启循环装置及其内的阀、加热单元、和出气装置的阀，使油箱内的油进行循环加热，当油箱即液压缸内的油温达到50度时，期间使混入油中的空气可以从出气装置离开油箱，最后开启母液槽的阀，并通过活塞控制装置控制活塞下移，将母液槽中的母液抽入循环的油路中，这样母液就会在油被循环的过程中被均匀稀释，然后关闭出气装置；将油箱上的检测口通过多路取样阀连接一台调教好的在线监测装置，剩余均连接未调教的在线监测装置，通过活塞控制装置，控制活塞上移，对油箱内的施加压力，可以验证未调教的在线监测装置是否准确。
所述的变压器油母液稀释法样品配制装置，循环装置设有循环泵和阀G，母液槽设有阀D，液压缸设有活塞，活塞杆中空，活塞底部通过管道连接到循环泵，循环泵另一端通过管道连接到油箱顶部的循环孔，多通管道一端连通到液压缸顶部，另一端通过阀G连通到油箱底部的循环孔，多通管道的第三端通过阀D连接到母液槽，多通管道的最后一端连接到进油装置，进油装置为阀C。活塞杆中空，使油箱与液压缸上部缸体之间通过循环管路形成循环，液压缸、进油装置和母液槽均通过多通管道与油箱连通，使油可以同时进入油箱与液压缸，也可单独进入液压缸，母液槽中的母液也可以通过多通管道直接进入油液的循环内，使母液被均匀的稀释，进油装置为阀C，阀C另一端连接到储油装置内。
所述的变压器油母液稀释法样品配制装置，出气装置包括液位观察室和阀F，液位观察室与阀F通过管道连接，管道另一端连通到油箱的通孔，液位观察室侧壁设有溢流管。当液压缸将油挤入油箱中，使油箱中的油液注满时，是否有油从溢流管中流出为检测油是否注入到位的标志，当液压缸到达顶部，并且溢流管中仍然没有油流出，则需要关闭阀G，并打开阀C，控制活塞控制装置，使活塞下移，油直接进入液压缸上部，然后关闭阀C打开阀G，继续使液压缸将油挤入油箱内，直到溢流管中有油流出，表示进油量已经合适。
所述的变压器油母液稀释法样品配制装置，活塞控制装置包括阀B、阀A、抽气泵和打气泵，阀B和阀A通过管道连接到液压缸，阀B、阀A另一端通过管道连接到抽气泵和打气泵。阀A和阀B为电磁阀，可以与打气泵和抽气泵同步控制，从而可以向液压缸内的活塞下部，打气或抽气，通过气压来控制活塞的移动。
所述的变压器油母液稀释法样品配制装置，真空装置包括真空泵和阀E，真空泵与阀E通过管道连接，且阀E另一端连通到油箱气孔。可以通过开启阀E和真空泵将油箱和液压缸以及循环管路内抽真空，并通过关闭阀E，使油箱内保持真空。
所述的变压器油母液稀释法样品配制装置，加热单元位于油箱底部。根据热量向上传导的原则，将加热单元安装在底部，可以使热量更好的传导。
所述的变压器油母液稀释法样品配制装置，液压缸设有位移传感器。位移传感器可以使工作人员精确的知道液压缸的活塞的位移距离，从而可以精确的算出液压缸内的储油量。
所述的变压器油母液稀释法，具体方法步骤为：
(1)关闭所有阀门、泵和加热单元。打开阀B、抽气泵，使液压缸的活塞移到底部；关闭阀B、抽气泵。
(2)打开阀E、阀G、真空泵，对油箱、液压缸及循环管路抽真空，观察压力表至0KPA，关闭阀E、真空泵。
(3)打开阀C，依靠真空吸力，使油液尽量填满油箱(无法完全填满)、液压缸上部及相关管路。
(4)关闭阀C，打开阀F、打开阀A、打气泵，使液压缸活塞向上移动，挤压上部油液进入油箱，观察上液位观察室和溢流管。
(5)如步骤4中，液压缸体活塞移动到顶部，溢流管仍无油液排出，关闭阀G，打开阀C，打开阀B、抽气泵，使液压缸体活塞移到底部，使液压缸体上部抽满油液，关闭阀B、抽气泵，重复步骤4。
(6)直到溢流管有油液排出，关闭所有阀门。
(7)根据液压缸体活塞位置，打开阀C，选择阀B、抽气泵或者阀A、打气泵，使液压缸体上部充满油液量占整个缸体体积的3/4处，关闭阀C。
(8)打开循环泵、加热单元，阀F、阀G，待油箱及液压缸中油液温度到达50℃。
(9)根据油箱容积、液压缸体活塞位置换算容积、母液气体溶解浓度、母液稀释后目标油中气体溶解浓度，计算母液注入量。
(10)关闭阀门F，向母液槽中倒入母液，打开阀D，打开阀B、抽气泵，将母液槽中母液吸入液压缸，由循环泵的循环效果将母液带入油箱。
(11)观察母液槽刻度，至所需母液注入量时，关闭阀D、阀B、抽气泵；等待30分钟。
(12)打开多组取样阀、阀A、打气泵，液压缸体活塞挤压油液，从多组取样阀流出。
(13)如需改变油中气体溶解浓度，重复步骤9、10、11，添加母液注入量。
所述的变压器油母液稀释法，可将变压器油与母液充分混合，并精确配置出各种目标变压器油样品，对待测的在线检测设备进行测试，测试效率高且测试精确。
本发明与现有技术相比有益效果为：
所述的变压器油母液稀释法样品配制装置，关闭循环装置、出气装置和真空装置及其内的阀，使油箱完全封闭，开启活塞控制装置及其内的阀，使其抽掉液压缸控制腔内的气，使液压缸的活塞下移到底部后将活塞控制装置及其内的阀关闭；开启循环装置内的阀使油箱与循环装置连通，并开启真空装置，使真空装置将油箱以及循环装置内抽真空；打开进油装置及其内的阀，进油装置另一端连接到储油槽，油可以在真空作用下被吸入油箱和循环装置中；观察压力表，当压力不再发生变化时，关闭进油装置及其内的阀，并打开出气装置内的阀，开启活塞控制装置，使其向液压缸内的控制腔内充气，使活塞上移，使油被挤入油箱中，直至油液灌满油箱，并进入出气装置，并到达出气装置的指定位置；关闭所有装置及其内的阀，使油箱再次封闭；开启活塞控制装置及其内的阀和进油装置的阀，使其抽掉液压缸控制腔内的气，活塞下移，通过改变气压使油从进油装置直接进入液压缸，使液压缸内的油占其容量的四分之三后，关闭开启活塞控制装置及其内的阀和进油装置的阀，以此来保证液压缸对油箱进行油补偿的活动空间；开启循环装置及其内的阀、加热单元、和出气装置的阀，使油箱内的油进行循环加热，当油箱即液压缸内的油温达到50度时，期间使混入油中的空气可以从出气装置离开油箱，最后将母液灌入母液槽，开启母液槽的阀，并通过活塞控制装置控制活塞下移，将母液槽中的母液抽入循环的油路中，这样母液就会在油被循环的过程中被均匀稀释，然后关闭出气装置，母液槽上设有刻度，可通过刻度判断母液的使用量；将油箱上的检测口通过多路取样阀连接一台调教好的在线监测装置，剩余均连接未调教的在线监测装置，通过活塞控制装置，控制活塞上移，对油箱内的施加压力，可以验证未调教的在线监测装置是否准确。
所述的循环装置，活塞杆中空，使油箱与液压缸上部缸体之间通过循环管路形成循环，液压缸、进油装置和母液槽均通过多通管道与油箱连通，使油可以同时进入油箱与液压缸，也可单独进入液压缸，母液槽中的母液也可以通过多通管道直接进入油液的循环内，使母液被均匀的稀释，进油装置为阀C，阀C另一端连接到储油装置内。
所述的出气装置，当液压缸将油挤入油箱中，使油箱中的油液注满时，是否有油从溢流管中流出为检测油是否注入到位的标志，当液压缸到达顶部，并且溢流管中仍然没有油流出，则需要关闭阀G，并打开阀C，控制活塞控制装置，使活塞下移，油直接进入液压缸上部，然后关闭阀C打开阀G，继续使液压缸将油挤入油箱内，直到溢流管中有油流出，表示进油量已经合适。
所述的活塞控制装置，活塞控制装置包括阀B、阀A、抽气泵和打气泵，阀B和阀A通过管道连接到活塞，阀B、阀A另一端通过管道连接到抽气泵和打气泵。阀A和阀B为电磁阀，可以与打气泵和抽气泵同步控制，从而可以向液压缸内的活塞下部，打气或抽气，通过气压来控制活塞的移动。
所述的真空装置，可以通过开启阀E和真空泵将油箱和液压缸以及循环管路内抽真空，并通过关闭阀E，使油箱内保持真空。
所述的加热单元，根据热量向上传导的原则，将加热单元安装在底部，可以使热量更好的传导。
所述的位移传感器，位移传感器可以使工作人员精确的知道液压缸的活塞的位移距离，从而可以精确的算出液压缸内的储油量。
所述的变压器油母液稀释法，可将变压器油与母液充分混合，并精确配置出各种目标变压器油样品，对待测的在线检测设备进行测试，测试效率高且测试精确。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1、阀A；2、打气泵；3、抽气泵；4、阀B；5、阀C；6、进排油口；7、阀D；8、母液槽；9、检测口；10、温度传感器；11、真空泵；12、阀E；13、压力表；14、阀F；15、液位观察室；16、溢流管；17、油箱；18、加热单元；19、循环泵；20、循环管路；21、位移传感器；22、液压缸；23、活塞杆；24、阀G；25、多通管道。
具体实施方式
下面结合本发明对变压器油母液稀释法样品配制装置做进一步说明：
如图1所示，本发明所述的变压器油母液稀释法样品配制装置，包括油箱17，油箱设有压力表13、温度传感器10和加热单元18，油箱17顶部设有通孔和循环孔，底部设有另一个循环孔，两个循环孔分别通过循环管路20连接，循环管路20上依次设有循环泵19、活塞、多通管道25和阀G24，通孔通过阀F14连接到液位观察室15，液位观察室15侧壁上设有溢流管16；油箱17顶部设有气孔，气孔通过阀E12连接到真空泵11，油箱17底部设有检测口9，多通管道25的另一个通孔通过阀D7连接到母液槽8，多通管道25的最后一个通孔通过阀C5连接到进排油口6，进排油口6连接到储油装置，活塞杆23为中空结构，活塞杆23位于液压缸22外一端和液压缸22上部顶端连接到循环管路20，液压缸22下部分别通过阀A1和阀B4连接到打气泵2和抽气泵3。
下面结合本发明对变压器油母液稀释法做进一步说明：
1、关闭所有阀门、泵和加热单元。打开阀B4、抽气泵3，使液压缸22的活塞移到底部。关闭阀B4、抽气泵3。
2、打开阀E12、阀G24、真空泵11，对油箱17、液压缸22及循环管路20抽真空，观察压力表至0KPA，关闭阀E12、真空泵11。
3、打开阀C5，依靠真空吸力，使油液尽量填满油箱17(无法完全填满)、液压缸22上部及相关管路。
4、关闭阀C5，打开阀F14、打开阀A1、打气泵2，使液压缸22活塞向上移动，挤压上部油液进入油箱17，观察上液位观察室15和溢流管16。
5、如步骤4中，液压缸22活塞移动到顶部，溢流管16仍无油液排出，关闭阀G24，打开阀C5，打开阀B4、抽气泵3，使液压缸22活塞移到底部，使液压缸22上部抽满油液，关闭阀B4、抽气泵3，重复步骤4。
6、直到溢流管16有油液排出，关闭所有阀门。
7、根据液压缸22活塞位置，打开阀C5，选择阀B4、抽气泵3或者阀A1、打气泵2，使液压缸22上部充满油液量占整个缸体体积的3/4处，关闭阀C5。
8、打开循环泵19、加热单元18，阀F14、阀G24，待油箱17及液压缸22中油液温度到达50℃。
9、根据油箱17容积、液压缸22活塞位置换算容积、母液气体溶解浓度、母液稀释后目标油中气体溶解浓度，计算母液注入量。
10、关闭阀F14，向母液槽8中倒入母液，打开阀D7，打开阀B4、抽气泵3，将母液槽8中母液吸入液压缸22，由循环泵19的循环效果将母液带入油箱17。
11、观察母液槽8刻度，至所需母液注入量时，关闭阀D7、阀B4、抽气泵3。等待30分钟。
12、打开多组取样阀、阀A1、打气泵2，液压缸22活塞挤压油液，从多组取样阀流出。
13、如需改变油中气体溶解浓度，重复步骤9、10、11，添加母液注入量。
Claims (8)
1.一种变压器油母液稀释法样品配制装置，包括油箱(17)，其特征在于，油箱(17)设有压力表(13)、温度传感器(10)和加热单元(18)，油箱(17)顶部设有通孔和循环孔，底部设有另一个循环孔，两个循环孔分别通过管道连接到循环装置，通孔通过管道连接到出气装置；油箱(17)顶部设有气孔，气孔连接到真空装置，油箱(17)底部设有检测口，循环装置设有液压缸(22)、母液槽(8)、进油装置和活塞控制装置，液压缸(22)、母液槽(8)和进油装置通过多通管道(25)连接。
2.根据权利要求1所述的变压器油母液稀释法样品配制装置，其特征在于，循环装置设有循环泵(19)和阀G(24)，母液槽(8)设有阀D(7)，液压缸(22)设有活塞杆(23)，活塞杆(23)中空，活塞杆(23)底部通过管道连接到循环泵(19)，循环泵(19)另一端通过管道连接到油箱(17)顶部的循环孔，多通管道(25)一端连通到液压缸(22)顶部，另一端通过阀G(24)连通到油箱(17)底部的循环孔，多通管道(25)的第三端通过阀D(7)连接到母液槽(8)，多通管道(25)的最后一端连接到进油装置，进油装置为阀C(5)。
3.根据权利要求1所述的变压器油母液稀释法样品配制装置，其特征在于，出气装置包括液位观察室(15)和阀F(14)，液位观察室(15)与阀F(14)通过管道连接，管道另一端连通到油箱(17)的通孔，液位观察室(15)侧壁设有溢流管(16)。
4.根据权利要求1所述的变压器油母液稀释法样品配制装置，其特征在于，活塞控制装置包括阀B(4)、阀A(1)、抽气泵(3)和打气泵(2)，阀B(4)和阀A(1)通过管道连接到液压缸(22)，阀B(4)、阀A(1)另一端通过管道连接到抽气泵(3)和打气泵(2)。
5.根据权利要求1所述的变压器油母液稀释法样品配制装置，其特征在于，真空装置包括真空泵(11)和阀E(12)，真空泵(11)与阀E(12)通过管道连接，且阀E(12)另一端连通到油箱(17)气孔。
6.根据权利要求1所述的变压器油母液稀释法样品配制装置，其特征在于，加热单元(18)位于油箱(17)底部。
7.根据权利要求1所述的变压器油母液稀释法样品配制装置，其特征在于，液压缸(22)设有位移传感器(21)。
8.一种应用于权利要求1所述的变压器油母液稀释法样品配置装置的稀释法，其特征在于，具体方法步骤为：
(1)关闭所有阀门、泵和加热单元，打开阀B(4)、抽气泵(3)，使液压缸(22)的活塞移到底部；关闭阀B(4)、抽气泵(3)；
(2)打开阀E(12)、阀G(24)、真空泵(11)，对油箱(17)、液压缸(22)及循环管路(20)抽真空，观察压力表至0KPA，关闭阀E(12)、真空泵(11)；
(3)打开阀C(5)，依靠真空吸力，使油液尽量填满油箱(17)、液压缸(22)上部及相关管路；
(4)关闭阀C(5)，打开阀F(14)、打开阀A(1)、打气泵(2)，使液压缸(22)活塞向上移动，挤压上部油液进入油箱(17)，观察上液位观察室(15)和溢流管(16)；
(5)如步骤4中，液压缸(22)活塞移动到顶部，溢流管(16)仍无油液排出，关闭阀G(24)，打开阀C(5)，打开阀B(4)、抽气泵(3)，使液压缸(22)活塞移到底部，使液压缸(22)上部抽满油液，关闭阀B(4)、抽气泵(3)，重复步骤4；
(6)直到溢流管(16)有油液排出，关闭所有阀门；
(7)根据液压缸(22)活塞位置，打开阀C(5)，选择阀B(4)、抽气泵(3)或者阀A(1)、打气泵(2)，使液压缸(22)上部充满油液量占整个缸体体积的3/4处，关闭阀C(5)；
(8)打开循环泵(19)、加热单元(18)，阀F(14)、阀G(24)，待油箱(17)及液压缸(22)中油液温度到达50℃；
(9)根据油箱(17)容积、液压缸(22)活塞位置换算容积、母液气体溶解浓度、母液稀释后目标油中气体溶解浓度，计算母液注入量；
(10)关闭阀门F(14)，向母液槽(8)中倒入母液，打开阀D(7)，打开阀B(4)、抽气泵(3)，将母液槽(8)中母液吸入液压缸(22)，由循环泵(19)的循环效果将母液带入油箱(17)；
(11)观察母液槽(8)刻度，至所需母液注入量时，关闭阀D(7)、阀B(4)、抽气泵(3)；等待30分钟；
(12)打开多组取样阀、阀A(1)、打气泵(2)，液压缸(22)活塞挤压油液，从多组取样阀流出；
(13)如需改变油中气体溶解浓度，重复步骤9、10、11，添加母液注入量。
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