CN109669027A - 一种用于变压器油真空抗泡性能的检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于变压器油真空抗泡性能的检测装置及检测方法，该装置包括：真空显示控制器；真空泵，真空泵与真空显示控制器相连接；真空缓冲罐，真空缓冲罐与真空泵相连接，真空缓冲罐上设有真空口、放空口和排油口，真空口上设有第一阀门、放空口上设有第二阀门、排油口上设有第三阀门；恒温箱；及测量装置，测量装置设于恒温箱内，测量装置包括：计量容器，计量容器上设有密封盖；真空管，真空管的一端通过密封盖与计量容器相连通，真空管的另一端通过第一阀门与真空缓冲罐相通；及搅拌装置，搅拌装置包括搅拌子和搅拌控制器，搅拌子置于计量容器内，搅拌控制器设于计量容器的下方。本装置能真实模拟变压器油在真空滤油的工作现状。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于变压器油真空抗泡性能的检测装置及方法，属于液体绝缘材料使用性能评价的技术领域。
背景技术
变压器油在注入电力设备前，需要进行真空滤油，以脱出油中的水分和溶解气体，以提高油的绝缘强度。油中溶解水分和大量的空气，在真空滤油的高真空下，水分汽化和大量空气从液体里溢出，携带大量液体而产生泡沫层。变压器油自身的洁净度、老化及其它材料的污染都影响变压器油真空滤油泡沫层的体积和消散速率。过多的泡沫及极慢的消散速率会导致真空滤油设备无法正常工作，严重影响变压器油的处理效率，进而影响变压器制造的进度。
目前，国内外没有专门用于变压器油真空泡沫产生量的评估设备和方法。只有用于润滑油抗泡性能测试设备和方法。这些设备主要在常压下，适当温度下，向油中通入一定速率的空气，空气泡携带大量液体溢出产生泡沫层，泡沫层体积和消散速率快慢，来评估润滑在机械循环、振动后产生泡沫和消散速率快慢，以免影响润滑油的润滑性能。这与变压器油真空滤油实际工作条件完全不符，其评价结果很难反应变压器油真空滤油实际泡沫生成情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于变压器油真空抗泡性能的检测装置及检测方法，以解决现有技术难以反应变压器油真空滤油实际泡沫生成情况的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种用于变压器油真空抗泡性能的检测装置，包括：
一真空显示控制器；
一真空泵，所述真空泵与所述真空显示控制器相连接；
一真空缓冲罐，所述真空缓冲罐与所述真空泵相连接，所述真空缓冲罐上设有一真空口、一放空口和一排油口，所述真空口上设有一第一阀门、所述放空口上设有一第二阀门、所述排油口上设有一第三阀门；
一恒温箱；及
一测量装置，所述测量装置设于所述恒温箱内，所述测量装置包括：
一计量容器，所述计量容器上设有一密封盖；
一真空管，所述真空管的一端通过所述密封盖与所述计量容器相连通，所述真空管的另一端通过所述第一阀门与所述真空缓冲罐相通；及
一搅拌装置，所述搅拌装置包括一搅拌子和一搅拌控制器，所述搅拌子置于所述计量容器内，所述搅拌控制器设于所述计量容器的下方。
本发明所述的用于变压器油真空抗泡性能的检测装置，所述计量容器上设有刻度。
本发明所述的用于变压器油真空抗泡性能的检测装置，所述计量容器为量筒。
本发明所述的用于变压器油真空抗泡性能的检测装置，所述恒温箱采用恒温空气浴或恒温水浴。
为实现上述目的，本发明还提供一种变压器油真空抗泡性能的检测方法，使用上述所述装置进行检测，包括如下步骤：
步骤1，将搅拌子放置于计量容器内；
步骤2，将变压器油倒入计量容器内，盖上连接有真空管的密封盖，将计量容器置于搅拌控制器上，设置恒温箱的温度、搅拌速率和时间，打开第一阀门和第二阀门，关闭第三阀门，然后开始恒温和搅拌；
步骤3，搅拌完成后，关闭第一阀门和第二阀门，在真空显示控制器上设置真空度，开启真空泵，对真空缓冲罐抽真空；
步骤4，当真空缓冲罐真空度达到设置值后，记录计量容器中液位初始体积，然后打开第一阀门，记录计量容器内泡沫上升至最高处的体积值；
步骤5，打开第二阀门，放空，关闭真空泵；
步骤6，依据公式：泡沫量＝(泡沫上升最高处的体积值-液位初始体积值)÷液体体积，计算结果。
本发明所述的变压器油真空抗泡性能的检测方法，恒温箱的温度为40～60℃。
本发明所述的变压器油真空抗泡性能的检测方法，步骤2中的搅拌时间为5～15分钟。
本发明所述的变压器油真空抗泡性能的检测方法，步骤2中的搅拌速率为500～1500转/min。
本发明所述的变压器油真空抗泡性能的检测方法，步骤3中设置的真空度为5～15Pa。
本发明的有益效果：
本发明是在真空模拟变压器油在真空滤油的工作现状。与传统的润滑油抗泡性能测试方式相比，本方法的测量结果更能反应变压器油工况下泡沫生成状态和体积，其数值的大小直接反应出变压器油在真空滤油时，泡沫层产生和消散速率。为评定变压器油质量及是否受到污染提供一种有效的设备和方法。
附图说明
图1为本发明所述的一种用于变压器油真空抗泡性能的检测装置的示意图。
其中，附图标记：
1、密封盖
2、计量容器
3、搅拌子
4、搅拌控制器
5、恒温箱
6、真空显示控制器
7、真空缓冲罐
8、真空泵
9、第一阀门
10、第二阀门
11、第三阀门
具体实施方式
本发明提供一种用于变压器油真空抗泡性能的检测装置，包括：
一真空显示控制器；
一真空泵，所述真空泵与所述真空显示控制器相连接；
一真空缓冲罐，所述真空缓冲罐与所述真空泵相连接，所述真空缓冲罐上设有一真空口、一放空口和一排油口，所述真空口上设有一第一阀门、所述放空口上设有一第二阀门、所述排油口上设有一第三阀门；
一恒温箱；及
一测量装置，所述测量装置设于所述恒温箱内，所述测量装置包括：
一计量容器，所述计量容器上设有一密封盖；
一真空管，所述真空管的一端通过所述密封盖与所述计量容器相连通，所述真空管的另一端通过所述第一阀门与所述真空缓冲罐相通；及
一搅拌装置，所述搅拌装置包括一搅拌子和一搅拌控制器，所述搅拌子置于所述计量容器内，所述搅拌控制器设于所述计量容器的下方。
本发明所述的用于变压器油真空抗泡性能的检测装置，所述计量容器上设有刻度。
本发明所述的用于变压器油真空抗泡性能的检测装置，所述计量容器为量筒。
本发明所述的用于变压器油真空抗泡性能的检测装置，所述恒温箱采用恒温空气浴或恒温水浴。
本发明还提供一种变压器油真空抗泡性能的检测方法，使用上述所述装置进行检测，包括如下步骤：
步骤1，将搅拌子放置于计量容器内；
步骤2，将变压器油倒入计量容器内，盖上连接有真空管的密封盖，将计量容器置于搅拌控制器上，设置恒温箱的温度、搅拌速率和时间，打开第一阀门和第二阀门，关闭第三阀门，然后开始恒温和搅拌；
步骤3，搅拌完成后，关闭第一阀门和第二阀门，在真空显示控制器上设置真空度，开启真空泵，对真空缓冲罐抽真空；
步骤4，当真空缓冲罐真空度达到设置值后，记录计量容器中液位初始体积，然后打开第一阀门，记录计量容器内泡沫上升至最高处的体积值；
步骤5，打开第二阀门，放空，关闭真空泵；
步骤6，依据公式：泡沫量＝(泡沫上升最高处的体积值-液位初始体积值)÷液体体积，计算结果。
本发明所述的变压器油真空抗泡性能的检测方法，恒温箱的温度为40～60℃。
本发明所述的变压器油真空抗泡性能的检测方法，步骤2中的搅拌时间为5～15分钟。
本发明所述的变压器油真空抗泡性能的检测方法，步骤2中的搅拌速率为500～1500转/min。
本发明所述的变压器油真空抗泡性能的检测方法，步骤3中设置的真空度为5～15Pa。
真空显示控制器通过数据线控制真空泵给真空缓冲罐抽真空，时时显示其真空度，同时通过数据线控制恒温箱的温度和控制搅拌控制器的搅拌速率，以及第一阀门、第二阀门和第三阀门的通断控制。
本发明的工作原理是：在40度～60度下，通过记录常压下变压器油液位体积和在高真空度下变压器油泡沫层达到最高处的体积，并计算其差值，差值的大小直接反应出变压器油真空抗泡性能的好坏。
以下，通过具体实施例来对本发明进行说明。
实施例1
如图1所示，一种用于变压器油真空抗泡性能的检测装置，包括：一真空显示控制器6；一真空泵8，所述真空泵8与所述真空显示控制器6相连接；一真空缓冲罐7，所述真空缓冲罐7与所述真空泵8相连接，所述真空缓冲罐7上设有一真空口、一放空口和一排油口，所述真空口上设有一第一阀门9、所述放空口上设有一第二阀门10、所述排油口上设有一第三阀门11；一恒温箱5；及一测量装置，所述测量装置设于所述恒温箱5内，所述测量装置包括：一带有刻度的计量容器2，所述计量容器2上设有一密封盖1；一真空管，所述真空管的一端通过所述密封盖1与所述计量容器2相连通，所述真空管的另一端通过所述第一阀门9与所述真空缓冲罐7相通；及一搅拌装置，所述搅拌装置包括一搅拌子3和一搅拌控制器4，所述搅拌子3置于所述计量容器2内，所述搅拌控制器4设于所述计量容器2的下方。
真空显示控制器6通过数据线控制真空泵8给真空缓冲罐7抽真空，时时显示其真空度，同时通过数据线控制恒温箱5的温度和控制搅拌控制器4的搅拌速率，以及第一阀门9、第二阀门10和第三阀门11的通断控制。
具体的实验操作步骤如下：
步骤一、首先，将连接真空管的密封盖1、计量容器2、搅拌子3进行清洗、干燥，搅拌子3放置于计量容器2中；
步骤二、将50ml的变压器油倒入计量容器2中，塞上连接真空管路的密封盖1，计量容器2放置于恒温箱5中的搅拌控制器4上。设置搅拌速率为1000转/min、时间为5min，恒温箱5为恒温空气浴，温度为60度，开始恒温和搅拌。此时第一阀门9和第二阀门10处于打开状态，第三阀门11处于关闭状态。
步骤三、放空搅拌10分钟后，关闭第一阀门9和第二阀门10，在真空显示控制器6上设置真空度为10Pa，开启真空泵8，给真空缓冲罐7抽真空。
步骤四、当真空缓冲罐7的真空度达到设置值10Pa后，记录计量容器2中液位初始体积V1＝70ml，打开第一阀门9，观测到泡沫上升最高处的体积值,记录为V2＝140ml。打开第二阀门10，放空，关闭真空泵8。测试结束。
步骤五、依据公式：泡沫量＝(泡沫上升最高处的体积值V2-筒中液位初始体积V1)÷液体体积50ml，计算结果。
实施例2
一种用于变压器油真空抗泡性能的检测装置，包括：一真空显示控制器6；一真空泵8，所述真空泵8与所述真空显示控制器6相连接；一真空缓冲罐7，所述真空缓冲罐7与所述真空泵8相连接，所述真空缓冲罐7上设有一真空口、一放空口和一排油口，所述真空口上设有一第一阀门9、所述放空口上设有一第二阀门10、所述排油口上设有一第三阀门11；一恒温箱5；及一测量装置，所述测量装置设于所述恒温箱5内，所述测量装置包括：一带有刻度的计量容器2，所述计量容器2为一量筒，所述计量容器2上设有一密封盖1；一真空管，所述真空管的一端通过所述密封盖1与所述计量容器2相连通，所述真空管的另一端通过所述第一阀门9与所述真空缓冲罐7相通；及一搅拌装置，所述搅拌装置包括一搅拌子3和一搅拌控制器4，所述搅拌子3置于所述计量容器2内，所述搅拌控制器4设于所述计量容器2的下方。
真空显示控制器6通过数据线控制真空泵8给真空缓冲罐7抽真空，时时显示其真空度，同时通过数据线控制恒温箱5的温度和控制搅拌控制器4的搅拌速率，以及第一阀门9、第二阀门10和第三阀门11的通断控制。
具体的实验操作步骤如下：
步骤一、首先，将连接真空管的密封盖1、计量容器2、搅拌子3进行清洗、干燥，搅拌子3放置于计量容器2中；
步骤二、将50ml的变压器油倒入计量容器2中，塞上连接真空管路的密封盖1，计量容器2放置于恒温箱5中的搅拌控制器4上。设置搅拌速率为500转/min、时间为10min，恒温箱5为恒温水浴，温度为40度，开始恒温和搅拌。此时第一阀门9和第二阀门10处于打开状态，第三阀门11处于关闭状态。
步骤三、放空搅拌10分钟后，关闭第一阀门9和第二阀门10，在真空显示控制器6上设置真空度为5Pa，开启真空泵8，给真空缓冲罐7抽真空。
步骤四、当真空缓冲罐7的真空度达到设置值5Pa后，记录计量容器2中液位初始体积V1＝70ml，打开第一阀门9，观测到泡沫上升最高处的体积值,记录为V2＝150ml。打开第二阀门10，放空，关闭真空泵8。测试结束。
步骤五、依据公式：泡沫量＝(泡沫上升最高处的体积值V2-筒中液位初始体积V1)÷液体体积50ml，计算结果。
实施例3
一种用于变压器油真空抗泡性能的检测装置，包括：一真空显示控制器6；一真空泵8，所述真空泵8与所述真空显示控制器6相连接；一真空缓冲罐7，所述真空缓冲罐7与所述真空泵8相连接，所述真空缓冲罐7上设有一真空口、一放空口和一排油口，所述真空口上设有一第一阀门9、所述放空口上设有一第二阀门10、所述排油口上设有一第三阀门11；一恒温箱5；及一测量装置，所述测量装置设于所述恒温箱5内，所述测量装置包括：一带有刻度的计量容器2，所述计量容器2为一量筒，所述计量容器2上设有一密封盖1；一真空管，所述真空管的一端通过所述密封盖1与所述计量容器2相连通，所述真空管的另一端通过所述第一阀门9与所述真空缓冲罐7相通；及一搅拌装置，所述搅拌装置包括一搅拌子3和一搅拌控制器4，所述搅拌子3置于所述计量容器2内，所述搅拌控制器4设于所述计量容器2的下方。
真空显示控制器6通过数据线控制真空泵8给真空缓冲罐7抽真空，时时显示其真空度，同时通过数据线控制恒温箱5的温度和控制搅拌控制器4的搅拌速率，以及第一阀门9、第二阀门10和第三阀门11的通断控制。
具体的实验操作步骤如下：
步骤一、首先，将连接真空管的密封盖1、计量容器2、搅拌子3进行清洗、干燥，搅拌子3放置于计量容器2中；
步骤二、将50ml的变压器油倒入计量容器2中，塞上连接真空管路的密封盖1，计量容器2放置于恒温箱5中的搅拌控制器4上。设置搅拌速率为1500转/min、时间为15min，恒温箱5为恒温水浴，温度为50度，开始恒温和搅拌。此时第一阀门9和第二阀门10处于打开状态，第三阀门11处于关闭状态。
步骤三、放空搅拌10分钟后，关闭第一阀门9和第二阀门10，在真空显示控制器6上设置真空度为15Pa，开启真空泵8，给真空缓冲罐7抽真空。
步骤四、当真空缓冲罐7的真空度达到设置值15Pa后，记录计量容器2中液位初始体积V1＝70ml，打开第一阀门9，观测到泡沫上升最高处的体积值,记录为V2＝160ml。打开第二阀门10，放空，关闭真空泵8。测试结束。
步骤五、依据公式：泡沫量＝(泡沫上升最高处的体积值V2-筒中液位初始体积V1)÷液体体积50ml，计算结果。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于变压器油真空抗泡性能的检测装置，其特征在于，包括：
一真空显示控制器；
一真空泵，所述真空泵与所述真空显示控制器相连接；
一真空缓冲罐，所述真空缓冲罐与所述真空泵相连接，所述真空缓冲罐上设有一真空口、一放空口和一排油口，所述真空口上设有一第一阀门、所述放空口上设有一第二阀门、所述排油口上设有一第三阀门；
一恒温箱；及
一测量装置，所述测量装置设于所述恒温箱内，所述测量装置包括：
一计量容器，所述计量容器上设有一密封盖；
一真空管，所述真空管的一端通过所述密封盖与所述计量容器相连通，所述真空管的另一端通过所述第一阀门与所述真空缓冲罐相通；及
一搅拌装置，所述搅拌装置包括一搅拌子和一搅拌控制器，所述搅拌子置于所述计量容器内，所述搅拌控制器设于所述计量容器的下方。
2.根据权利要求1所述的用于变压器油真空抗泡性能的检测装置，其特征在于，所述计量容器上设有刻度。
3.根据权利要求1所述的用于变压器油真空抗泡性能的检测装置，其特征在于，所述计量容器为量筒。
4.根据权利要求1所述的用于变压器油真空抗泡性能的检测装置，其特征在于，所述恒温箱采用恒温空气浴或恒温水浴。
5.一种变压器油真空抗泡性能的检测方法，其特征在于，使用权利要求1～4中任一项所述装置进行检测，包括如下步骤：
步骤1，将搅拌子放置于计量容器内；
步骤2，将变压器油倒入计量容器内，盖上连接有真空管的密封盖，将计量容器置于搅拌控制器上，设置恒温箱的温度、搅拌速率和时间，打开第一阀门和第二阀门，关闭第三阀门，然后开始恒温和搅拌；
步骤3，搅拌完成后，关闭第一阀门和第二阀门，在真空显示控制器上设置真空度，开启真空泵，对真空缓冲罐抽真空；
步骤4，当真空缓冲罐真空度达到设置值后，记录计量容器中液位初始体积，然后打开第一阀门，记录计量容器内泡沫上升至最高处的体积值；
步骤5，打开第二阀门，放空，关闭真空泵；
步骤6，依据公式：泡沫量＝(泡沫上升最高处的体积值-液位初始体积值)÷液体体积，计算结果。
6.根据权利要求5所述的变压器油真空抗泡性能的检测方法，其特征在于，恒温箱的温度为40～60℃。
7.根据权利要求5所述的变压器油真空抗泡性能的检测方法，其特征在于，步骤2中的搅拌时间为5～15分钟。
8.根据权利要求5所述的变压器油真空抗泡性能的检测方法，其特征在于，步骤2中的搅拌速率为500～1500转/min。
9.根据权利要求5所述的变压器油真空抗泡性能的检测方法，其特征在于，步骤3中设置的真空度为5～15Pa。
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