CN108031180A - 变压器用油气分离装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变压器用油气分离装置，变压器用油气分离装置包括样品油进样口、样品油出样口、气体进样口、气体出样口、齿轮泵、加热管、陶瓷膜管、气泵和滤油网，其中，样品油进样口、齿轮泵、加热管、陶瓷膜管和样品油出样口依次设置于油路中，气体进样口、陶瓷膜管、气泵、六通阀和气体出样口依次设于气路中，油路中在陶瓷膜管之前还设有至少一个滤油网。本发明采用膜式全自动变压器油脱气装置利用陶瓷膜对样品油进行油气分离，脱气结构简单，脱气效率高而且脱气速度很快，整个脱气过程在2小时内就可完成，大大缩短了工作时间，提高了工作效率。

Description

变压器用油气分离装置
技术领域
本发明涉及一种变压器用油气分离装置，属于电力系统自动化领域。
背景技术
变压器是电力系统中的重要设备之一，它直接关系到电网能否安全、有效、经济地运行。变压器油中溶解气体分析(Dissolved Gas-in-oil Analysis，DGA)是检测变压器潜伏性故障的有效手段，油中溶解气体在线监测装置在油浸电力设备油中的应用正逐步扩大。油气分离是油气在线监测系统的核心技术之一。油气分离是将溶解于油中的变压器故障特征气体(H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO、CO2)分离出来，用于光谱或色谱分析。监测周期的长短和测量的准确性均受到分离过程的影响。自70年代起，真空脱气、震荡脱气、顶空脱气和膜脱气是实际运用中广泛使用的油气分离方法。前三种方法存在装置结构复杂，维护困难等方面存在问题，而这恰是膜脱气的优点。故，膜脱气是油气分离技术的重点方向。
申请号为201310183438.3的发明专利申请，公开的是一种体积置换式全自动变压器油真空脱气装置，包括样品油进样器、样品气定量管、气体转移气缸、气体交换气缸、油样脱气气缸、排油阀F1和若干电磁阀，样品油进样器的出口通过设有第二电磁阀F2的管道分别接油样脱气气缸、排油阀F1和第三电磁阀F3，第三电磁阀F3的另一端分别接气体交换气缸和第四电磁阀F4，第四电磁阀F4的另一端分别接气体转移气缸和第五电磁阀F5，第五电磁阀F5的另一端分别接样品气定量管和第七电磁阀F7，第七电磁阀F7的另一端联通载气，样品气定量管的出口设有第六电磁阀F6。本发明作为变压器油气相色谱在线分析和监测的前置脱气装置，脱气效率高，速度快，结构简单，并实现了全自动脱气。但是这一类的脱气机装置结构相对复杂，维护困难。
油气分离的技术除了要求高分子膜具有高透气性之外，还应具备耐压、耐油、耐温等特点。据报道，目前应用最广的主要是聚酰亚胺(主要分析氢气)、聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯(FEP)这三种高分子膜。同时据文献报道，有机高分子膜普遍存在气体渗透率低、在线监测响应时间长的问题，油气分离平衡时间往往长达十几个小时甚至是数天，不能很好地满足在线监测的要求。不管是有机高分子膜还是无机膜，均存在渗透过程受环境温度和影响。变压器油中不可避免的混油部分杂质，这些杂质随油路进入分离装置后，过滤膜易于发生损坏，损坏后的过滤膜会导致漏油现象的发生，变压器油一旦随着损坏的过滤膜进去气路中，会对气路及气相分析装置产生较大的影响。即使过滤膜未受损坏，带有杂质的变压器油流入变压器后对变压器也会产生不利的影响，因此需要对变压器油进行处理和过滤。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是获得一种变压器用油气分离装置。
为实现上述发明目的，本发明采用的变压器用油气分离装置的技术方案如下：
变压器用油气分离装置包括样品油进样口、样品油出样口、气体进样口、气体出样口、齿轮泵、加热管、陶瓷膜管、气泵和滤油网，其中，样品油进样口、齿轮泵、加热管、陶瓷膜管和样品油出样口依次设置于油路中，气体进样口、陶瓷膜管、气泵、六通阀和气体出样口依次设于气路中，油路中在陶瓷膜管之前还设有至少一个滤油网。
优选的，滤油网数量为两个，分设于加热管前后。
优选的，滤油网的网眼直径逐渐递减。
优选的，分离装置还包括漏油警报装置，漏油警报装置设于陶瓷膜管的出气口。
优选的，样品油进样口、样品油出样口设于分离装置的一侧，与变压器相连。
优选的，分离装置还设有一温度探头，温度探头监测加热后的油温。
优选的，分离装置流速为400-600ml/min，油温为20-80℃。
与现有技术相比，本发明采用膜式全自动变压器油脱气装置利用陶瓷膜对样品油进行油气分离，脱气结构简单，脱气效率高而且脱气速度很快，整个脱气过程在2小时内就可完成，大大缩短了工作时间，提高了工作效率；可以实现全自动脱气与在线色谱有效连接，膜管脱气效率稳定，重复性很好。滤油网的逐级设置大大增加了陶瓷膜管的使用寿命，并且提高了分离后的变压器油质量。
附图说明
图1是本发明提供的变压器用油气分离装置的结构示意图。
附图标记
1、样品油进样口，2、样品油出样口，3、齿轮泵，4、加热箱，5、陶瓷膜管，6、气泵，7、漏油警报装置，8、气体出样口，9、气体进样口，10、六通阀，11、滤油网，100变压器。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明提供的变压器用油气分离装置作进一步详细、完整地说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的实验材料如无特殊说明，均为市场购买得到。
本发明中的变压器用油气分离装置如图1所示，分离装置包括油路、气路和分离部，油路包括样品油进样口1和样品油出样口2，气路包括气体出样口8和气体进样口9，分离部件包括一齿轮泵3、加热管4、陶瓷膜管5、气泵6、漏油警报装置7和滤油网11，根据油路和气路的走向，齿轮泵3设于样品油进样口1一侧，加热管4设于齿轮泵3之后，齿轮泵3与加热管4之间还设有一滤油网11，滤油网11将变压器油中的杂质过滤后进行加热，加热管4后设有陶瓷膜管5，加热管4与陶瓷膜管5之间的油路上还设有另一个滤油网11，对变压器油进行二次过滤，保证油中无杂质进入油气分离膜。加热管4后还设有一温度探头，保证整个分离装置的恒温状态。油气分离后的变压器油经过油路回到变压器内继续使用。经过油气分离装置分离后的气体通过气路进行循环，在气路中设于陶瓷膜管5后的为一漏油警报装置7，漏油警报装置7可以监测气路中是否由于陶瓷膜破损混入油，可以起到监测陶瓷膜的作用。漏油警报装置7后设有一气泵6，气泵6对分离后的气体进行加压，气体进入六通阀循环，由气体出样口8流出分离部，通过外接的色谱检测仪器后再与陶瓷膜中已分理出的气体进行混合。
样品油进样口1和样品油出样口2设于分离部的同一侧，与变压器100相连。气体进样口9和气体出样口8设于分离部的另一侧，气体由变压器油经陶瓷膜管5分离后进行气体循环，在一段时间达到一定的气体浓度后，进行色谱柱分析。变压器油从样品油进样口1进入分离装置后，经过齿轮泵3加压、加热管4加热，进入陶瓷膜组件过滤，过滤后的样品油自管路沿样品油出样口排出分离装置，再次进入变压器中。
陶瓷膜管5为一同轴套接的双层结构，过滤器油流入膜管内后，气体通过膜后通过中层的空腔流入气路中，油无法通过膜管从而自膜管内部流入油路中。图中黑色实心箭头为油路走向，黑色线条箭头为气路走向。
打开油泵调节稳定的流速，持续加热温度探头的油温显示为恒定温度；打开气泵，形成良好的气路循环；经2小时的油路循环，待渗透平衡后，直接由气相色谱的六通阀中的定量阀进样至在线色谱系统中进行组分分析。
最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种变压器用油气分离装置，其特征在于，所述分离装置包括样品油进样口、样品油出样口、气体进样口、气体出样口、齿轮泵、加热管、陶瓷膜管、气泵和滤油网，其中，样品油进样口、齿轮泵、加热管、陶瓷膜管和样品油出样口依次设置于油路中，气体进样口、陶瓷膜管、气泵、六通阀和气体出样口依次设于气路中，油路中在陶瓷膜管之前还设有至少一个滤油网。
2.根据权利要求1所述的变压器用油气分离装置，其特征在于，所述滤油网数量为两个，分设于加热管两侧。
3.根据权利要求2所述的变压器用油气分离装置，其特征在于，滤油网的网眼直径逐渐递减。
4.根据权利要求1所述的变压器用油气分离装置，其特征在于，分离装置还包括漏油警报装置，漏油警报装置设于陶瓷膜管的出气口。
5.根据权利要求1所述的变压器用油气分离装置，其特征在于，样品油进样口、样品油出样口设于分离装置的一侧，与变压器相连。
6.根据权利要求1所述的变压器用油气分离装置，其特征在于，分离装置还设有一温度探头，温度探头监测加热后的油温。
7.根据权利要求1所述的变压器用油气分离装置，其特征在于，分离装置流速为400-600ml/min，油温为20-80℃。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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