CN105158376B - 一种油气分离缸和油气分离装置及油色谱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油气分离缸和油气分离装置及油色谱，一种油气分离缸包括缸体和隔离块，隔离块将缸体内腔分隔成上、下腔室，油气分离缸的活塞导向移动装配于下腔室中，油气分离缸上设置有与上腔室连通的进油通道、出油通道和油缸排气口，所述隔离块上设置有连通上、下腔室的导油孔和喷淋孔或者所述隔离块上设置有连通上、下腔室的导油喷淋孔，通过油气分离缸的活塞的上下动作实现变压器油的喷淋效果，快速实现油气平衡，在有效的脱气空间内进行动态扩容，增强脱气效果，本发明采用真空喷淋方式而省去了现有技术中需要不停的对变压器油进行搅拌的搅拌电机，使得整个装置结构简单。
Description
技术领域
本发明属于电力系统中变压器检测领域，特别涉及一种油气分离缸和油气分离装置及油色谱。
背景技术
目前，变压器的油色谱检测装置主要采用机柜式整体设计，即变压器油色谱装置中所有用到的阀体和电气元件根据柜体结构，安装在整个柜体内，这种设计结构复杂，抗干扰能力差，额外的资源配置多，浪费资源，占用空间大，不便于维护与安装。中国专利文献CN201425590Y的实用新型专利公开了一种变压器油在线色谱分析用的真空脱气装置，包括油泵、油缸、气缸、脱气室、搅拌电机和集气室，集气室即六通阀定量管，先由油缸向有杆侧方向动作对脱气室进行扩容，使得脱气室中的油进入油缸中导致油面下降，油缸中油进入的部分称为油缸的腔室，此时搅拌电机带动搅拌器对托气室中的油进行搅拌，使油中溶解的气体析出并达到油气平衡，油缸向无杆侧方向动作将脱气室中脱出来的气体大部分推入集气室中，然后关闭脱气室与集气室的通道，气缸向有杆侧方向动作，把残留在管道中的脱出的气体也推入到集气室中，实现了气体转移和浓缩功能，气体保存在集气室中，等待检测系统进行进样分析。但是，通过搅拌方式进行油气分离，花费的时间较长且效果较差，且由于搅拌电机和脱气室的使用使得整个油气分离装置结构复杂，占用空间大。
发明内容
本发明提供了一种结构简单的油气分离缸，同时，本发明的目的还在于提供一种使用该油气分离缸的油气分离装置及油色谱。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种油气分离缸，包括轴线沿上下方向延伸的缸体，还包括将所述缸体分隔成上、下腔室的隔离块，油气分离缸的活塞导向移动装配于下腔室中，油气分离缸上设置有与上腔室连通的进油通道和出油通道，上腔室的上端设置有油缸排气口，所述隔离块上设置有连通上、下腔室的导油孔和喷淋孔或者所述隔离块上设置有连通上、下腔室的导油喷淋孔。
所述缸体为分体式结构，所述缸体包括上缸体和下缸体，上、下缸体均设置于所述隔离块上，所述进油通道和出油通道设置于隔离块上。
所述隔离块上安装有向上延伸至所述上腔室中的倒油管，倒油管的上端具有与倒油管的内孔连通的倒油管进油口，隔离块上设置有与所述倒油管连通以将倒油管中的变压器油由上腔室中导出的倒油通道。
所述倒油通道通过与所述出油通道连通而实现将倒油管中的变压器油由上腔室中导出。
一种油气分离装置，包括油气分离缸和集气缸，所述油气分离缸包括轴线沿上下方向延伸的缸体，所述油气分离缸还包括将所述缸体分隔成上、下腔室的隔离块，油气分离缸的活塞导向移动装配于下腔室中，油气分离缸上设置有与上腔室连通的进油通道和出油通道，上腔室的上端设置有油缸排气口，所述隔离块上设置有连通上、下腔室的导油孔和喷淋孔或者所述隔离块上设置有连通上、下腔室的导油喷淋孔，所述集气缸包括气缸缸体和设置于气缸缸体内的集气缸活塞，集气缸活塞与气缸缸体上部围成用于收集气体的集气室，气缸缸体上设置有与集气室连通的气缸进气口和气缸出气口，所述气缸进气口与油缸排气口相连通。
所述缸体为分体式结构，所述缸体包括上缸体和下缸体，上、下缸体均设置于所述隔离块上，所述进油通道和出油通道设置于隔离块上。
所述隔离块上安装有向上延伸至所述上腔室中的倒油管，倒油管的上端具有与倒油管的内孔连通的倒油管进油口，隔离块上设置有与所述倒油管连通以将倒油管中的变压器油由上腔室中导出的倒油通道。
所述倒油通道通过与所述出油通道连通而实现将倒油管中的变压器油由上腔室中导出。
一种油色谱，包括变压器油提出及油气分离层和变压器故障气体分析与诊断层，所述变压器油提取及油气分离层内设置有油气分离装置，所述油气分离装置为上述所述的油气分离装置。
本发明的有益效果为：当油气分离缸的活塞下行时，油缸排气阀处于关闭状态，变压器油经过导油孔和喷淋孔或者经过导油喷淋孔进入下腔室，导致上腔室里的变压器油油位下降，在上腔室上方形成一定真空度，当油气分离缸的活塞上行时，处于下腔室中的变压器油通过喷淋孔或者导油喷淋孔向上喷射实现变压器油的喷淋效果，快速实现油气平衡，在有效的脱气空间内进行动态扩容，增强脱气效果，本发明采用真空喷淋方式而省去了现有技术中需要不停的对变压器油进行搅拌的搅拌电机，使得整个装置结构简单。
附图说明
图1为本发明的一种油色谱的一个实施例的结构示意图；
图2为油气分离缸的结构示意图；
图3为集气缸的结构示意图；
图4为隔离块的结构示意图；
图5为图4的俯视图。
具体实施方式
一种油色谱的实施例的结构示意图如图1所示，包括变压器油提取及油气分离层1和变压器故障气体分析与诊断层2。变压器油提取及油气分离层1包括油气分离模块3、色谱柱和半导体检测器；变压器故障气体分析与诊断层2包括故障分析模块4和电源模块5，故障分析模块4包括负责通讯、故障分析和数据存储的CPU插件、负责对各部件进行控制的三个出口插件、负责动力出口扩展的扩展插件、负责直流信号采集处理的直流插件和负责直流信号处理并将直流信号量以总线形式送至CPU插件的采集插件。其中，故障分析模块4是基于VLD可视化编程控制理念，实现设备全生命周期的可视化管理；电源模块5是基于供电电源与出口电源相隔离的设计理念，实现供电回路与操作回路的有效隔离，避免操作过程中引入的电磁干扰，增强设备的电磁兼容能力；油气分离模块3是基于动态扩容的真空脱气理念，将脱气部分做成缸体结构，多次动态喷淋式脱气，增强脱气率，缩短脱气时间。本发明按功能将油色谱划分为两层三个模块，将机械运动与电气检测完全隔离，空间上完全避免机械运动对电气分析的噪声干扰。
油气分离模块3包括油气分离装置，油气分离装置包括油气分离缸7和集气缸14，油气分离缸7的结构示意图如图2所示，包括缸体、隔离块11和油气分离缸活塞8，缸体为分体式结构，缸体分为上缸体和下缸体，上、下缸体均设置并固定于隔离块11上，隔离块11的结构示意图如图4和5所示，隔离块11将缸体的内腔分隔为上腔室9和下腔室10，油气分离缸活塞8导向移动装配于下腔室10中，隔离块11包括用于供变压器油进入到油气分离缸7的上腔室9中的进油通道21、供分离后的变压器油流回变压器的出油通道22、回油通道24、上下贯穿隔离块11的轴线沿上下方向延伸的导油喷淋孔27、用于安装将上腔室9中过量的变压器油排回变压器的倒油管13的安装孔25、用于与上、下缸体固定连接的固定孔28、压力检测及释放孔29和环形密封槽26，上腔室9的上端开设有用于将气体排出的油缸排气口12，油缸排气口12处设置有油缸排气阀，油气分离装置还包括用于收集气体的集气缸14，集气缸14的结构示意图如图3所示，集气缸14包括集气缸活塞15、集气室16和设置于集气缸14上端的连通集气室16的气缸进气口17和气缸出气口19，气缸进气口17和气缸出气口19处分别设置有气缸进气阀18和气缸出气阀20，气缸进气口17与油缸排气口12相连通，用于收集油气分离缸7中分离出来的气体。隔离块11作为油气分离缸7脱气的核心部件，承担着油气分离的枢纽与防护，在取油过程中，油缸活塞8在最上端，变压器油通过油泵由进油通道21进入到上腔室9内，当油位达到一定位置时，关闭进油通道21，利用油气分离缸活塞8的往复运动，结合隔离块11形成动态扩容式的真空喷淋脱气方式，当油气分离缸活塞8下行时，保证油缸排气阀关闭，上腔室9里的油位下降，在上腔室9上方形成一定真空度，当油气分离缸活塞8上行时，通过隔离块11上的导油喷淋孔27实现油气喷淋，在有效的脱气空间动态扩容，增强脱气效果，如果油气分离缸7内压力较大，在隔离块11上设置有倒油管13，倒油管13的上端具有与倒油管13的内孔连通的倒油管进油口，隔离块11上设置有与倒油管13连通以将倒油管13中的变压器油由上腔室9中导出的倒油通道23，倒油通道23与出油通道22相连通，可以使上腔室9中过量的变压器油进入到倒油管13中，防止过量的变压器油通过油缸排气口12进入到集气缸7的集气室中，当油气分离缸活塞8进行往复运动时，当油气分离缸活塞8下行时变压器油经过导油喷淋孔27流入到油缸缸体内，当油气分离缸活塞8上行时，缸体内的压力使得变压器油由导油喷淋孔27向上产生喷淋效果，加速脱气平衡时间。当油气循环时，上腔室9和倒油管13中的变压器油经过出油通道22流回至变压器内。
当集气缸活塞15下行时，保证气缸进气阀18和气缸出气阀20关闭，在气缸14的集气室16内形成一定真空，打开气缸进气阀18不断收集油气分离缸7中脱出的气体，形成一定的进气量，最终实现气缸缸体的定量进样，减少多通阀切换进样环节，简化气路，提高进样效率。
本发明的油气分离装置采用双缸脱气方式（油气分离缸和集气缸）有以下有益效果一、减少了取油量，合理利用缸体空间，往复脱气，增加了单位体积内的脱气率；二、简化了油气路的连接回路；三、优化了进样方式，减少多通阀进样环节，利用气缸的有效体积定量进样，保证气路的最简化设计；四、节约成本，维护方便，增加空间利用率。
本发明在结构设计上采用模块化分布设计，功能上采用插件式就地化设计，提高了隔离防护能力，该设计可大幅度提高设备的可移植性和安全可靠性，有利于变电站的资源整合和集约化管理，减少维修带来的资源浪费。模块化安装与整改，提高了配置灵活性，更适用于移动式变电站的建设，为智能变电站的资源整合提供有利保障。
在本发明的其他实施例中，油气分离缸的缸体可以采用一体式结构，隔离块安装于缸体的内部，进油通道和出油通道设置于缸体上；在保证油缸内压力不会过大时也可以不设置倒油通道和倒油管；倒油通道也可以和出油通道不连通，而单独使用一个倒油出油通道；集气缸进气口和气缸出气口也可以不设置于气缸上端而设置于气缸缸体中集气室的侧壁上；隔离块上的导油喷淋孔也可以分开设置成导油孔和喷淋孔，此时导油孔处设有供变压器油从上腔室流入到下腔室内的单向阀，喷淋孔中还可以设置有轴线沿上下方向延伸的喷淋管。
一种油气分离装置的实施例与上述油色谱的各实施例中的油气分离装置的实施例相同，此处不再赘述。
一种油气分离缸的实施例与上述油色谱的各实施例中的油气分离缸的实施例相同，此处不再赘述。
Claims (7)
1.一种油气分离缸，包括轴线沿上下方向延伸的缸体，其特征在于：还包括将所述缸体分隔成上、下腔室的隔离块，油气分离缸的活塞导向移动装配于下腔室中，油气分离缸上设置有与上腔室连通的进油通道和出油通道，上腔室的上端设置有油缸排气口，所述隔离块上设置有连通上、下腔室的导油喷淋孔，所述导油喷淋孔的轴线沿上下方向延伸，所述缸体为分体式结构，所述缸体包括上缸体和下缸体，上、下缸体均设置于所述隔离块上，所述进油通道和出油通道设置于隔离块上。
2.根据权利要求1所述的一种油气分离缸，其特征在于：所述隔离块上安装有向上延伸至所述上腔室中的倒油管，倒油管的上端具有与倒油管的内孔连通的倒油管进油口，隔离块上设置有与所述倒油管连通以将倒油管中的变压器油由上腔室中导出的倒油通道。
3.根据权利要求2所述的一种油气分离缸，其特征在于：所述倒油通道通过与所述出油通道连通而实现将倒油管中的变压器油由上腔室中导出。
4.一种油气分离装置，包括油气分离缸和集气缸，所述油气分离缸包括轴线沿上下方向延伸的缸体，其特征在于：所述油气分离缸还包括将所述缸体分隔成上、下腔室的隔离块，油气分离缸的活塞导向移动装配于下腔室中，油气分离缸上设置有与上腔室连通的进油通道和出油通道，上腔室的上端设置有油缸排气口，所述隔离块上设置有连通上、下腔室的导油喷淋孔，所述导油喷淋孔的轴线沿上下方向延伸，所述集气缸包括气缸缸体和设置于气缸缸体内的集气缸活塞，集气缸活塞与气缸缸体上部围成用于收集气体的集气室，气缸缸体上设置有与集气室连通的气缸进气口和气缸出气口，所述气缸进气口与油缸排气口相连通，所述缸体为分体式结构，所述缸体包括上缸体和下缸体，上、下缸体均设置于所述隔离块上，所述进油通道和出油通道设置于隔离块上。
5.根据权利要求4所述的一种油气分离装置，其特征在于：所述隔离块上安装有向上延伸至所述上腔室中的倒油管，倒油管的上端具有与倒油管的内孔连通的倒油管进油口，隔离块上设置有与所述倒油管连通以将倒油管中的变压器油由上腔室中导出的倒油通道。
6.根据权利要求5所述的一种油气分离装置，其特征在于：所述倒油通道通过与所述出油通道连通而实现将倒油管中的变压器油由上腔室中导出。
7.一种油色谱分析装置，其特征在于：包括变压器油提取及油气分离层和变压器故障气体分析与诊断层，所述变压器油提取及油气分离层内设置有油气分离装置，所述油气分离装置为权利要求4-6任一项所述的一种油气分离装置。
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