CN104865109A - 变压器油定量进气法及其样品配制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变压器油定量进气法及其样品配制装置，属于变压器油样品配置装置领域，包括电子秤重车，电子秤重车上设有油箱，油箱设有压力表、温度传感器和加热单元，油箱顶部和底部分别设有通孔和通孔B，通孔和通孔B分别通过管道连接到出气装置和进油装置；油箱设有两个循环孔，两个循环孔通过管道连接到循环装置；油箱内设有胶囊，胶囊通过管道连接到胶囊控制装置；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，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

变压器油定量进气法及其样品配制装置

技术领域

本发明提供一种变压器油定量进气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核心设备之一，其运行状况将直接影响供电的可靠性，通过检测变压器油中溶解气体含量评价变压器运行状态，是及早发现变压器潜伏性故障和安全隐患，避免造成电网安全事故的一种有效手段。随着智能变电站建设工作的不断推进，越来越多的变压器油中溶解气体在线监测装置在状态检修工作中得到广泛应用，目前国内市场上各种变压器油中溶解气体在线监测装置虽然种类繁多，但是部分装置测试数据的准确度和真实值之间偏差较大。不论是对新购置的装置进行质量把关，还是对正在使用的装置测试数据准确性进行定期检验，开展变压器油中溶解气体在线监测装置检验和标定工作都很有必要，而开展这项工作的关键就是研发一种简单易操作的标准油样配制系统。

目前，国内关于变压器油标准油样配制方法的研究较少，常见的配制方法是采用传统方法手动或仪器配制油样。由于传统配制过程中影响因素较多，使得配制油样的准确性较差，一次配制的油样量和浓度范围也很有限，给检测装置检验工作全面和准确地开展都带来了影响。

发明内容

本发明目的在于提供一种变压器油定量进气法及其样品配制装置，可精确的配制变压器油的样品，并对变压器油中溶解气体在线装置进行测试。

本发明所述的变压器油定量进气法样品配制装置，包括电子称重车，电子称重车上设有油箱，油箱设有压力表、温度传感器和加热单元，油箱顶部和底部分别设有通孔A和通孔B，通孔A和通孔B分别通过管道连接到油位观察排气装置和注油装置；油箱设有两个循环孔，两个循环孔通过管道连接到循环模块；油箱内设有弹性耐油胶囊，弹性耐油胶囊通过管道连接到弹性耐油胶囊控制装置；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。

所述的变压器油定量进气法样品配制装置，两个循环孔为循环出油孔和循环进油孔，由电子称重车作为底座，可实时检测整个装置的重量变化，从而根据装置内剩余油量计算下一步配制油样的进气量，在使用时关闭油位观察排气装置、注油装置、循环模块和真空装置，使油箱完全封闭，开启弹性耐油胶囊控制装置和油位观察排气装置以及其内的阀，使弹性耐油胶囊控制装置将弹性耐油胶囊抽瘪，且保证油箱内的压力为正常的大气压；弹性耐油胶囊被抽瘪后，关闭控制装置和油位观察排气装置，使油箱恢复完全封闭，开启真空装置，使真空装置内的阀打开且与油箱连通，开始将油箱内抽真空，当压力表显示油箱内压力为0kPa时，停止抽气，并关闭真空装置；同时打开油位观察排气装置和注油装置及其内的阀，注油装置将储油槽内的油抽入油箱中，而且在油箱原有的真空状态下，油会被抽得更快，使油更快的进入油箱中，同时打开油位观察排气装置的目的是为了使油将油箱完全灌满，灌满的时候，油位观察排气装置的打开可以使油箱内多余的空气被排出，注油直到油位到达油位观察排气装置中间位置即可关闭油位观察排气装置和注油装置及其内的阀；同时开启循环模块、加热单元和油位观察排气装置，加热单元为油加热，同时循环单元将油箱顶部的油不断抽到油箱底部进行循环，循环过程中油内的空气会与油分离，油会在重力的作用下上浮，由油位观察排气装置冒出，观察温度传感器的显示，使油箱内的温度恒定在50度，使油和气体可以较好的融合特征气体；通过电子称重车称出当前油箱的存油量，再根据原料气体浓度和目标油中气体溶解浓度，计算出表气注入量；关闭油位观察排气装置及其阀，将定量进气装置接入循环模块的管道中，并等待30分钟，使特征气体无法融入油的特殊气体与油分离；通过电子称重车称出当前油箱的存油量，再减去油位观察排气装置内的油量，即可得到实际油量，再根据标气浓度和目标油中气体溶解浓度，计算出表气注入量；开启弹性耐油胶囊控制装置，对弹性耐油胶囊充气，使弹性耐油胶囊鼓起，直到观察到压力表显示的压力120kPA时，关闭弹性耐油胶囊控制装置使油箱内气压保持；油箱上的检测口通过多路取样阀连接到各个在线监测装置，本发明可以模拟配制出变压器油样品，供各个在线监测装置测试，同时取样由经计量检定合格的实验室离线色谱仪对油样进行分析，并以离线色谱仪测试数据为基准，对在线监测装置测试数据的准确性、重复性等进行评价。

所述的变压器油定量进气法样品配制装置，油位观察排气装置包括油位观察室和阀B，油位观察室与阀B通过管道连接，管道另一端连通到油箱的通孔A，油位观察室侧壁设有溢流管。油位观察室设有溢流管，与外界连通，可供气体排出，具体为向油箱内注油时，供多余空气排出，使油灌满整个油箱，当油灌满油箱后，会通过阀B进入油位观察室，然后关闭阀B，对油箱内的油进行加热和循环，加热和循环的过程中，油中的空气会与油分离，气体会上浮到阀B处，此时可以打开阀B，使气体与油位观察室内的油进行交换，保证油箱中的油是满的。

所述的变压器油定量进气法样品配制装置，循环模块包括循环管路、循环泵和定量进气单元，循环管路连接到油箱的两个循环孔，循环泵和定量进气单元依次安装在循环管路上。循环泵开启后，会不断将油箱顶部的油抽到油箱底部，使油箱内的油形成循环，并且循环管路中循环的油可以将定量进气单元内的特征气体带走并溶解入油中。

所述的变压器油定量进气法样品配制装置，注油装置包括外接油泵和阀A，外接油泵和阀A依次通过管道连接，且阀A的另一端连通到油箱的通孔B。外接油泵安装在外界的储油装置上，当需要注油时，打开阀A，使油泵将储油装置内的油抽入油箱中，使油可以灌满整个油箱，灌满油后只需要关闭阀A，即可保持油箱内油是满的。

所述的变压器油定量进气法样品配制装置，弹性耐油胶囊控制装置包括阀D、阀E、抽气泵、打气泵和压力表B，阀D、阀E和压力表通过多通管道连接到弹性耐油胶囊，阀D、阀E另一端通过管道连接到抽气泵和打气泵。可以通过同时打开阀D和抽气泵，对弹性耐油胶囊进行抽气，同时打开阀E和打气泵，可以对弹性耐油胶囊进行充气，从而起到对弹性耐油胶囊进行控制，可以根据压力表B观察弹性耐油胶囊内的气压。

所述的变压器油定量进气法样品配制装置，真空装置包括真空泵和阀C，真空泵与阀C通过管道连接，且阀C另一端连通到油箱气孔。将油箱其他管道通路封闭，同时打开真空泵与阀C，即可完成对油箱抽真空，抽真空后同时关闭真空泵和阀C，会使油箱内保持真空状态，在油泵向油箱内抽油时可以大大的增加进油速度。

所述的变压器油定量进气法样品配制装置，加热单元位于油箱底部。可以在循环时，使热量更好更快的传递。

所述的变压器油定量进气法，具体方法步骤为：

(1)关闭所有阀门、泵和加热单元，打开阀B，阀D，抽气泵，将弹性耐油胶囊抽瘪，观察压力表至20Kpa，关闭阀D，抽气泵，关闭阀B。

(2)打开阀C，真空泵，对系统及管路抽真空，观察压力表至0KPA，关闭阀C、真空泵。

(3)打开阀B、阀A、外接油泵，向油箱内注油。观察上油位观察室、溢流管，待油位观察室充满油液且溢流管有油液溢流时，关闭阀A、外接油泵。

(4)打开循环泵、加热单元，使油箱内油液温度到达50℃并恒定。

(5)由电子称重车称重结果换算出当前油箱存油量，再根据标气浓度、目标油中气体溶解浓度，计算标气注入量。

(6)关闭阀B，通过定量进气单元注入步骤5计算所得标气，并开启循环系统。

(7)打开打气泵、阀E，对弹性耐油胶囊充气，观察压力表至120Kpa，关闭打气泵、阀E17。

(8)打开多路取样阀，油箱内油液受到弹性耐油胶囊挤压，从多路取样阀流出，实现取样。

(9)弹性耐油胶囊压力不足，无法挤压油液排出时，重复步骤7。

(10)如需改变油中气体溶解浓度，重复步骤5、6。

所述的变压器油定量进气法，通过定量进气单元将原料气体注入油中，并通过加热和循环使原料气体充分溶解，通过胶囊的膨胀将油挤出到待测的在线监测装置中，进行了高效精确的测试。

本发明与现有技术相比有益效果为：

本发明在使用时，可以通过加温和循环，使油模拟真正的变压器内的变压器油溶解特征气体的情况，在向油箱内注油前，先抽真空，再注油，可以减少油与空气的接触，在油灌满后，油注到油位观察排气装置内，通过加热和循环，将油与油内的空气分离，在通过打开油位观察排气装置内的阀，使空气与油位观察排气装置内的油进行交换，保证油箱内的油为满的，这样可以精确的称出油的使用量，并计算出油中溶解的特征气体的量，并通过使弹性耐油胶囊膨胀为油箱内增加压力，使配好的油可以进入待测的在线监测装置中，精确的配制变压器油的样品，并对在线监测装置进行测试。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中：1、电子称重车；2、阀A；3、循环泵；4、循环管路；5、定量进气单元；6、温度传感器；7、油箱；8、压力表；9、溢流管；10、阀B；11、油位观察室；12、阀C；13、真空泵；14、阀D；15、抽气泵；16、打气泵；17、阀E；18、检测口；19、加热单元；20、压力表B；21、弹性耐油胶囊；22、外接油泵。

具体实施方式

下面结合本发明对变压器油定量进气法样品配制装置实施例做进一步说明：

如图1所示，变压器油定量进气法样品配制装置，包括油箱7和电子称重车，油箱7安装在电子称重车1上，油箱7设有压力表8和温度传感器6，油箱7内设有弹性耐油胶囊21和加热单元19；油箱7顶部设有通孔A，通孔A通过管道依次连接到阀B10和油位观察室11，油位观察室11侧壁设有溢流管9；油箱7底部设有通孔B，通孔B通过管道依次连接到阀A2和外接油泵22；油箱7顶部和底部的一侧分别设有循环孔，两个循环孔通过循环管路4连接，循环管路4上依次设有循环泵3和定量进气单元5；油箱7上设有真空泵13，真空泵13通过管道连接到阀C12，阀C12另一端连通到油箱7；弹性耐油胶囊21通过管道分别连接到压力表B20、阀D14和阀E17，阀D14和阀E17另一端分别连接到抽气泵15和打气泵16，油箱7底部设有检测口18。

下面结合本发明对变压器油定量进气法实施例做进一步说明：

所述的变压器油定量进气法，具体方法步骤为：

1、关闭所有阀门、泵和加热单元，打开阀B10，阀D14，抽气泵15，将弹性耐油胶囊21抽瘪，观察压力表8至20Kpa，关闭阀D14，抽气泵15，关闭阀B10。

2、打开阀C12，真空泵13，对系统及管路抽真空，观察压力表8至0KPA，关闭阀C12、真空泵13。

3、打开阀B10、阀A2、外接油泵22，向油箱7内注油。观察上油位观察室11、溢流管9，待油位观察室11充满油液且溢流管9有油液溢流时，关闭阀A2、外接油泵22。

4、打开循环泵3、加热单元19，使油箱7内油液温度到达50℃并恒定。

5、由电子称重车1称重结果换算出当前油箱7存油量，再根据标气浓度、目标油中气体溶解浓度，计算标气注入量。

6、关闭阀B10，通过定量进气单元5注入步骤5计算所得标气，并开启循环系统。

7、打开打气泵16、阀E17，对弹性耐油胶囊21充气，观察压力表至120Kpa，关闭打气泵16、阀E17。

8、打开多路取样阀，油箱7内油液受到弹性耐油胶囊21挤压，从多路取样阀流出，实现取样。

9、弹性耐油胶囊21压力不足，无法挤压油液排出时，重复步骤7。

10、如需改变油中气体溶解浓度，重复步骤5、6。

Claims (8)

1.一种变压器油定量进气法样品配制装置，包括电子称重车(1)，其特征在于，电子称重车(1)上设有油箱(7)，油箱(7)设有压力表(8)、温度传感器(6)和加热单元(19)，油箱(7)顶部和底部分别设有通孔A和通孔B，通孔A和通孔B分别通过管道连接到油位观察排气装置和注油装置；油箱(7)设有两个循环孔，两个循环孔通过管道连接到循环模块；油箱(7)内设有弹性耐油胶囊(21)，弹性耐油胶囊(21)通过管道连接到弹性耐油胶囊(21)控制装置；油箱(7)顶部设有气孔，气孔连接到真空装置，油箱(7)底部设有检测口。

2.根据权利要求1所述的变压器油定量进气法样品配制装置，其特征在于，油位观察排气装置包括油位观察室(11)和阀B(10)，油位观察室(11)与阀B(10)通过管道连接，管道另一端连通到油箱(7)的通孔A，油位观察室(11)侧壁设有溢流管(9)。

3.根据权利要求1所述的变压器油定量进气法样品配制装置，其特征在于，循环装置包括循环管路(4)、循环泵(3)和定量进气单元(5)，循环管路(4)连接到油箱(7)的两个循环孔，循环泵(3)和定量进气单元(5)依次安装在循环管路(4)上。

4.根据权利要求1所述的变压器油定量进气法样品配制装置，其特征在于，注油装置包括外接油泵和阀A(2)，外接油泵和阀A(2)依次通过管道连接，且阀A(2)的另一端连通到油箱(7)的通孔B。

5.根据权利要求1所述的变压器油定量进气法样品配制装置，其特征在于，弹性耐油胶囊(21)控制装置包括阀D(14)、阀E(17)、抽气泵(15)、打气泵(16)和压力表B(20)，阀D(14)、阀E(17)和压力表(8)通过多通管道连接到弹性耐油胶囊(21)，阀D(14)、阀E(17)另一端通过管道连接到抽气泵(15)和打气泵(16)。

6.根据权利要求1所述的变压器油定量进气法样品配制装置，其特征在于，真空装置包括真空泵(13)和阀C(12)，真空泵(13)与阀C(12)通过管道连接，且阀C(12)另一端连通到油箱(7)气孔。

7.根据权利要求1所述的变压器油定量进气法样品配制装置，其特征在于，加热单元(19)位于油箱(7)底部。

8.一种应用于权利要求1-7的变压器油定量进气法，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(10)，阀D(14)，抽气泵(15)，将弹性耐油胶囊(21)抽瘪，观察压力表(8)至20Kpa，关闭阀D(14)，抽气泵(15)，关闭阀B(10)。

(2)打开阀C(12)，真空泵(13)，对系统及管路抽真空，观察压力表(8)至0KPA，关闭阀C(12)、真空泵(13)。

(3)打开阀B(10)、阀A(2)、外接油泵(22)，向油箱(7)内注油。观察上油位观察室(11)、溢流管(9)，待油位观察室(11)充满油液且溢流管(9)有油液溢流时，关闭阀A(2)、外接油泵(22)。

(4)打开循环泵(3)、加热单元(19)，使油箱(7)内油液温度到达50℃并恒定。

(5)由电子称重车(1)称重结果换算出当前油箱(7)存油量，再根据标气浓度、目标油中气体溶解浓度，计算标气注入量。

(6)关闭阀B(10)，通过定量进气单元(5)注入步骤5计算所得标气，并开启循环系统。

(7)打开打气泵(16)、阀E(17)，对弹性耐油胶囊(21)充气，观察压力表(8)至120Kpa，关闭打气泵(16)、阀E(17)。

(8)打开多路取样阀，油箱(7)内油液受到弹性耐油胶囊(21)挤压，从多路取样阀(18)流出，实现取样。

(9)弹性耐油胶囊(21)压力不足，无法挤压油液排出时，重复步骤7。

(10)如需改变油中气体溶解浓度，重复步骤5、6。