CN105185519B - 一种变压器油在线监控净化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变压器油在线监控净化系统，包括油箱、油泵、脱水器、去气装置、吸附装置、过滤装置以及控制系统；其中，油泵、脱水器、去气装置、吸附装置和过滤装置通过管道依次连接，且均与控制系统连接，油泵与油箱的出口通过管道连接，过滤装置与油箱的进口通过管道连接，控制系统分别与安装在油箱内部的第一传感器组件和设置在管道上的阀门组件连接。本发明的系统通过传感器组件和控制系统可以实现变压器油的在线监控和净化；吸附剂不仅可以吸附变压器油中产生的酸性组分，而且可以用于脱除变压器油中的有色物质，通过控制吸附剂的量，达到对变压器油较好的净化效果。
Description
技术领域
本发明涉及变压器油净化领域，具体涉及一种变压器油在线监控净化系统。
背景技术
变压器油室变压器中重要的绝缘和散热介质，对变压器的安全运行起着重要作用。但是在变压器油的生产、储存、运输、安装过程中不可避免地会混进杂质，并且在变压器长期运行后，会在电、光、热、化学等因素作用下老化，产生大量杂质颗粒，包括水、金属颗粒、油中分解气体、胶体、纤维以及酸性组分等，酸性组分包括有机酸、无机酸、酯类、酚类化合物、内酯、树脂、重金属盐类、胺盐、其他弱碱的盐类、多元酸的酸式盐以及某些抗氧和清静添加剂。这些杂质会导致介损、界面张力、酸值以及色度等指标下降。现有技术中虽然也存在变压器油的在线净化系统，但是对变压器油的净化不全面，净化效果不好，且不能实现在线监控，自动净化的目的。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种变压器油在线监控净化系统。该系统可以实现变压器油的在线监测，如果各参数的数值超出设定数值，就可以对变压器油进行自动净化处理。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
一种变压器油在线监控净化系统，包括油箱、油泵、脱水器、去气装置、吸附装置、过滤装置以及控制系统；其中，油泵、脱水器、去气装置、吸附装置和过滤装置通过管道依次连接，且均与控制系统连接，油泵与油箱的出口通过管道连接，过滤装置与油箱的进口通过管道连接，控制系统分别与安装在油箱内部的第一传感器组件和设置在管道上的阀门组件连接。
优选的，所述油泵与油箱之间设置有第一阀门，第一阀门与控制系统连接。该阀门可以控制油泵与油箱相通，油泵为变压器油的净化运行提供动力。
优选的，所述脱水器并联有第二阀门，第二阀门与控制系统连接。如果第一传感器组件检测到的变压器油中的水分不超标，则第二阀门开启，脱水器不运行；若水分超标，则第二阀门关闭，脱水器打开，变压器油经过脱水器脱水。为了避免变压器油通过第二阀门时，不经过脱水器，脱水器的前面可以安装阀门或在脱水器上设置流路通闭门，该阀门或通闭门的开闭由控制系统控制。
优选的，所述吸附装置并联有第三阀门，第三阀门与控制系统连接。
优选的，所述去气装置为超声去气装置，超声去气装置通过导管将气体排出。超声去气装置串联在流路中，每次循环都对变压器油进行超声去气，这是因为变压器油中容易引入气体，而气体对变压器的危害较大，而且气体的种类较多，不能准确地通过传感器监控，为避免变压器油中的气体超标，可以增加对变压器油的超声次数，以确保安全。
优选的，所述去气装置出口设置有第二传感器组件，第二传感器组件与控制系统连接。由于超声去气装置可以除去变压器油中的气体，也可以除去酸性气体，所以，会对变压器油中的pH值有一定的影响，第二传感器组可以检测pH值，进而决定变压器油是否通过吸附装置。
优选的，所述第一传感器组件和第二传感器组件均包括pH值传感器和水分传感器。传感器组件可以检测变压器油中的pH值和水分，将相关信号传递到控制系统，进而控制相关装置的启闭。
优选的，所述吸附装置内部填充有吸附剂，所述吸附剂由以下重量份的组分组成：硝酸银3-5份、硫酸铜10-15份、氯化铝25-35份、硫酸15-25份、硅酸钠30-40份、活性白土15-30份、活性炭20-40份。硝酸银、硫酸铜、氯化铝以及硫酸可以净化油中的有害物质，硅酸钠、硫酸以及活性白土都可以吸附酸性物质，活性炭一方面可以起到载体作用，一方面可以用来吸附变压器油中的酸性物质和有色的有害物质，将变压器油脱色，对变压器油进行较为深度的净化。
进一步优选的，所述吸附剂由以下重量份的组分组成：硝酸银4份、硫酸铜12份、氯化铝30份、硫酸20份、硅酸钠35份、活性白土20份、活性炭30份。实验证明，这个配方的吸附剂对酸性物质和有色物质的吸附作用最好。
优选的，所述脱水器内部填充有硅胶或硫酸铜。这两种物质可以吸收变压器油中的水分，且不与变压器油中的其他组分反应。
优选的，所述过滤装置为三级过滤装置，包括粗滤器、一级精滤装置和二级精滤装置。三级过滤装置可以将变压器油中超标的固体颗粒彻底除去，避免了对变压器造成损害。
本发明的工作过程为：
第一传感器组件将油箱中的变压器油的pH值和水分信息传递给控制系统，如果这两项中任一项超标，控制系统控制开启第一阀门，并且启动油泵、超声去气装置和过滤装置；如果是水分超标，则第二阀门关闭，脱水器启动，若是pH值超标，则第二阀门开启；若第二传感器组件检测到的pH值超标，则第三阀门关闭，酸吸附装置启动，若pH值不超标，则变压器油直接通过过滤装置过滤后返回油箱，这些步骤循环进行，完成净化。
本发明的有益效果为：
1、本发明的系统通过传感器组件和控制系统可以实现变压器油的在线监控和净化；
2、本发明的吸附剂不仅可以吸附变压器油中产生的酸性组分，而且可以用于脱除变压器油中的有色物质，通过控制吸附剂的量，达到对变压器油较好的净化效果；
3、本发明的超声去气装置，可以通过超声的方式将变压器油中产生的气体排出，而且会排出一部分酸性气体，达到降低变压器油中酸度的目的；
4、各个装置之间串联，且每个装置均与一条有阀门的管路并联，控制系统通过检测变压器油中相关参数值，来确定阀门的启闭合相应装置是否运行，在保证变压器油得到较好的净化效果的前提下，最大限度地避免装置运行带来的能源的浪费；
5、本发明的三级过滤装置可以精密地去除变压器油中的固体颗粒，避免固体颗粒对变压器造成损害。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的最佳的实施方式的结构示意图。
1、油箱，2、脱水器，3、去气装置，4、吸附装置，5、过滤装置，6、控制系统。
具体实施方式
下面结合附图及具体实例对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种变压器油在线监控净化系统，包括油箱1、油泵、脱水器2、去气装置3、吸附装置4、过滤装置5以及控制系统6；其中，油泵、脱水器2、去气装置3、吸附装置4和过滤装置5通过管道依次连接，且均与控制系统6连接，油泵与油箱1的出口通过管道连接，过滤装置5与油箱1的进口通过管道连接，控制系统6分别与安装在油箱1内部的第一传感器组件和设置在管道上的阀门组件连接。
如图2所示，油泵与油箱1之间设置有第一阀门，第一阀门与控制系统6连接；脱水器2并联有第二阀门，第二阀门与控制系统6连接；吸附装置4并联有第三阀门，第三阀门与控制系统6连接。去气装置3为超声去气装置，超声去气装置通过导管将气体排出。去气装置3出口设置有第二传感器组件，第二传感器组件与控制系统6连接。第一传感器组件和第二传感器组件均包括pH值传感器和水分传感器。图2中省略了将控制系统6与去气装置3和脱水器2的连接。
去气装置3也可以是加热去气装置，通过加热将变压器油中的气体排出，气体通过导管排到装置外部。
所述脱水器内部填充有硅胶或硫酸铜等颗粒较大的吸水剂。也可以是氯化钙、氧化钙等吸水性物质。优选颗粒较大的吸水剂是因为粉末吸水剂容易增加变压器油中的固体颗粒物，造成二次污染。
所述过滤装置为三级过滤装置，包括粗滤器、一级精滤装置和二级精滤装置，这三个过滤装置的滤网孔径依次减小。
该过滤装置也可以是多层过滤网，多层过滤网的孔径沿着油的流向依次减小。
下面通过改变吸附剂中的组分配比，来讨论一下该吸附剂对变压器油的净化效果。
实施例1
所述吸附剂由以下重量份的组分组成：硝酸银4份、硫酸铜12份、氯化铝30份、硫酸20份、硅酸钠35份、活性白土20份、活性炭30份。
制备方法为：将含有4份硝酸银的质量分数为25％的硝酸盐溶液、含有12份硫酸铜的质量分数为30％的硫酸铜溶液、30份氯化铝、含有20份硫酸的质量分数为20％的硫酸溶液、含有35份硅酸钠的质量分数为15％的硅酸钠溶液、20份活性白土以及30份活性炭混合，搅匀。将混合物放入反应釜中进行老化，老化的温度为100℃，老化时间24h。老化后，将水分蒸干，得到吸附剂，然后将吸附剂清洗，烘干后得到吸附剂成品。
将制得的吸附剂填充到吸附装置中，使废水通过吸附装置进行处理。处理前废水中的pH值为3.5，颜色较深，恶化显著，经过处理后的废水的pH值为6.7，颜色变浅，接近正常的变压器油的颜色。可见，该吸附剂对脱酸性物质和脱色效果显著。
实施例2
吸附剂由以下重量份的组分组成：硝酸银3份、硫酸铜10份、氯化铝35份、硫酸15份、硅酸钠40份、活性白土30份、活性炭40份。
制备方法同实施例1。
将制得的吸附剂填充到吸附装置中，使废水通过吸附装置进行处理。处理前废水中的pH值为3.5，颜色较深，恶化显著，经过处理后的废水的pH值为6.2，颜色变浅，接近正常的变压器油的颜色。可见，该吸附剂对脱酸性物质和脱色效果显著。
实施例3
吸附剂由以下重量份的组分组成：硝酸银5份、硫酸铜15份、氯化铝35份、硫酸15份、硅酸钠30份、活性白土15份、活性炭20份。
制备方法同实施例1。
将制得的吸附剂填充到吸附装置中，使废水通过吸附装置进行处理。处理前废水中的pH值为3.5，颜色较深，恶化显著，经过处理后的废水的pH值为6.0，颜色变浅，接近正常的变压器油的颜色。可见，该吸附剂对脱酸性物质和脱色效果显著。
实施例1-3中填充的吸附剂的量、处理的废水的量以及处理速度都相同。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种变压器油在线监控净化系统，其特征在于：包括油箱、油泵、脱水器、去气装置、吸附装置、过滤装置以及控制系统；其中，油泵、脱水器、去气装置、吸附装置和过滤装置通过管道依次连接，且均与控制系统连接，油泵与油箱的出口通过管道连接，过滤装置与油箱的进口通过管道连接，控制系统分别与安装在油箱内部的第一传感器组件和设置在管道上的阀门组件连接，第一传感器组件包括pH值传感器和水分传感器。
2.根据权利要求1所述的变压器油在线监控净化系统，其特征在于：所述油泵与油箱之间设置有第一阀门，第一阀门与控制系统连接。
3.根据权利要求2所述的变压器油在线监控净化系统，其特征在于：所述脱水器并联有第二阀门，第二阀门与控制系统连接。
4.根据权利要求3所述的变压器油在线监控净化系统，其特征在于：所述吸附装置并联有第三阀门，第三阀门与控制系统连接。
5.根据权利要求1所述的变压器油在线监控净化系统，其特征在于：所述去气装置为超声去气装置，超声去气装置通过导管将气体排出。
6.根据权利要求4所述的变压器油在线监控净化系统，其特征在于：所述去气装置出口设置有第二传感器组件，第二传感器组件与控制系统连接。
7.根据权利要求6所述的变压器油在线监控净化系统，其特征在于：所述第一传感器组件和第二传感器组件均包括pH值传感器和水分传感器。
8.根据权利要求1所述的变压器油在线监控净化系统，其特征在于：所述吸附装置内部填充有吸附剂，所述吸附剂由以下重量份的组分组成：硝酸银3-5份、硫酸铜10-15份、氯化铝25-35份、硫酸15-25份、硅酸钠30-40份、活性白土15-30份、活性炭20-40份。
9.根据权利要求8所述的变压器油在线监控净化系统，其特征在于：所述吸附剂由以下重量份的组分组成：硝酸银4份、硫酸铜12份、氯化铝30份、硫酸20份、硅酸钠35份、活性白土20份、活性炭30份。
10.根据权利要求1所述的变压器油在线监控净化系统，其特征在于：所述脱水器内部填充有硅胶或硫酸铜。
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- 2015-07-29 CN CN201510456667.7A patent/CN105185519B/zh active Active
Patent Citations (5)
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