CN110152554B - 一种变压器油中溶解气体的配制方法及配制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变压器油中溶解气体的配制方法及配制装置,所述方法为取两份相同变压器油a和b,向变压器油a中通入气体使a中气体达到饱和状态,然后使a和b中的温度相同,结合亨利定律导出的奥斯特瓦尔德系数来控制a和b中油的流量配比,最终配制出指定溶解气体浓度的变压器油,所述配制装置包括油气溶解室、变压器油控温室、测试室和控制设备,油气溶解室、变压器油控温室和测试室分别与控制设备相连接。本发明变压器油中溶解气体的配制方法具有良好的实用性,操作方法可控,步骤简单,可重复性强。本发明的配制装置具有广泛的适用范围,能够作为各类油中溶解气体油的配制装置。
Description
技术领域
本发明涉及变压器油技术领域,具体涉及一种变压器油中溶解气体的配制方法及配制装置。
背景技术
变压器油中溶解气体监测直接影响变压器故障诊断的准确性,常规的实验室离线油中溶解气体分析,是通过定期在现场采取油样,之后在实验室色谱仪上进行分析,缺点是检测周期长,在取油样周期间隔中无法对变压器油中溶解气体进行实时有效的监测,且无法监测到变压器的突发性故障。油中溶解气体在线监测系统可以实现对变压器状态的连续监测,有利于及早发现故障征兆,对突发性故障的判别尤为有效,为变压器的安全可靠运行提供保障。
目前油中气体检测逐渐成为研究的热点,但是对于油中传感器测试的油中溶解气体浓度的配制及装置目前还处于空缺,过去的装置主要用于气相环境中混合及单一气体浓度的配制,因此,如何实现油中溶解气体油样的配制及配制装置的设计还需寻求重大突破
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种变压器油中溶解气体的配制方法及配制装置,能够有效用于指定气体溶解浓度的变压器油样配制。
为达到上述目的,本案发明人经长期研究和大量实践,得出本发明技术方案,如下:
1、一种变压器油中溶解气体的配制方法,所述方法为:取两份相同变压器油a和b,向变压器油a中通入气体使a中气体达到饱和状态,然后使a和b中的温度相同,结合亨利定律导出的奥斯特瓦尔德系数来控制a和b中油的流量配比,最终配制出指定溶解气体浓度的变压器油。
进一步,所述奥斯特瓦尔德系数由温度决定,其公式为:
2、一种变压器油中溶解气体的配制装置,主要包括油气溶解室、变压器油控温室、测试室和控制设备;
所述油气溶解室、变压器油控温室和测试室分别与控制设备相连接。
进一步,所述油气溶解室为圆柱型的壳体结构;
壳体结构的上端面设有注油孔和控温器;壳体结构的下端面设有两个孔;壳体结构的内部设有与进气孔相连接的气体分散器。本发明的配制装置是根据上述配制方法所设计的,其中控温器用于恒定控制油温,使油气溶解室内的油温充分均匀地保持在设定温度,气体分散器用于将气体分散使之能够与室内变压器油充分接触溶解,快速达到动态平衡。
进一步,所述变压器油控温室为圆柱型的壳体结构;
壳体结构的上端面设有注油孔和控温器;壳体结构的下端面设有出油孔。其中控温器跟随油气溶解室里的温度变化而变化,使变压器油控温室和油气溶解室内的油温保持一致。
进一步,所述测试室为圆柱型的壳体结构;
壳体结构的下端面设有两个孔;壳体结构的内部设有样品测试台,样品测试台位于进油孔的正下方。其中进油孔位于样品测试台的正上方的目的是保证油样能够流动覆盖于样品测试台上。
再进一步,所述样品测试台上有用于连接传感器正、负极的电极。其中连接样品正、负极的传感器用于检测配制的变压器油中的电阻值,从而判断配制变压器油的绝缘性能。
更进一步,所述控制设备包括两个流量阀、连接两个流量阀的流量传感器、连接两个控温器的温度传感器以及连接样品测试台的传感器;
两个流量阀的进口端分别与变压器油控温室和油气溶解室的两个出油孔相连接;两个流量阀的出口端通过三通管相连接;两个流量阀出口端的三通管与测试室的进油孔相连接;两个流量阀分别与流量传感器相连接。其中连接两个控温器的温度传感器保证变压器油控温室和油气溶解室内的油温保持一致,并将温度数据实时送至流量传感器,然后通过流量传感器来控制流量阀的流量,通过奥斯特瓦尔德系数来控制变压器油控温室和油气溶解室的流量配比,最终配制出指定溶解气体浓度的变压器油。
更进一步,所述油气溶解室和变压器油控温室壳体结构端面上的孔为注油孔、进气孔或出油孔。
更进一步,所述测试室壳体结构端面上的孔为进油孔和出油孔。
本发明的有益效果是:本发明提供了一种变压器油中溶解气体浓度的配制方法,该方法根据奥斯特瓦尔德系数及温度、流量双控制,能够快速配制出指定浓度的油中溶解气体的变压器油。
附图说明
图1为本发明配制装置的整体示意图;
图2为本发明配制装置控制设备连接示意图;
图3为本发明配制装置测试室内样品测试台的细节放大图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例1提供了一种变压器油中溶解气体的配制方法,是取两份相同变压器油a和b,向变压器油a中通入气体使a中气体达到饱和状态,然后使a和b的温度相同,结合亨利定律导出的奥斯特瓦尔德系数来控制a和b中油的流量配比,最终配制出指定溶解气体浓度的变压器油。
作为进一步改进,奥斯特瓦尔德系数由温度决定,其公式为:
如图1和图2所示,本发明提供了一种变压器油中溶解气体配制方法的配制装置,主要包括油气溶解室、变压器油控温室、测试室和控制设备;
油气溶解室、变压器油控温室和测试室分别与控制设备相连接。
作为进一步改进,油气溶解室为圆柱型的壳体结构;
壳体结构的上端面设有第一注油孔1和第一控温器3;壳体结构的下端面设有进气孔2和第一出油孔5;壳体结构的内部有与进气孔2相连接的气体分散器4。
作为进一步改进,变压器油控温室为圆柱型的壳体结构;
壳体结构的上端面设有第二注油孔6和第二控温器7;壳体结构的下端面设有第二出油孔8。
作为进一步改进,测试室为圆柱型的壳体结构;
壳体结构的下端面设有进油孔11和第三出油孔13;壳体结构的内部设有样品测试台12,样品测试台12位于进油孔11的正下方。
作为再进一步改进,如图3所示,样品测试台12上有用于连接传感器正、负极的电极。
作为更进一步改进,控制设备包括第一流量阀9、第二流量阀10和连接两个流量阀的流量传感器、连接第一控温器3和第二控温器7的温度传感器以及连接样品测试台12的传感器;
第一流量阀9的进口端与第二出油孔8相连接;第二流量阀10的进口端与第一出油孔5相连接;第一流量阀9和第二流量阀10的出口端通过三通管道相连接;第一流量阀9和第二流量阀10出口端的三通管道与进油孔11相连接;第一流量阀9和第二流量阀10分别与流量传感器相连接。
本实施例1的目的是在80℃条件下,配制10号变压器油中溶解气体浓度为100ppm的变压器油。
具体操作过程如下:
2)取10号变压器纯油分别通过第一注油孔1和第二注油孔6注入油气溶解室和变压器油控温室中;
4)将第一控温器3的温度设置为80℃,通过温度传感器控制第二控温器7的温度与第一控温器3的温度相同;
实施例2
本实施例2的目的是在80℃条件下,配制10号变压器油中溶解气体浓度分别为350ppm、480ppm和640ppm的变压器油。
本实施例2的具体操作过程与实施例1相同。
实施例3
本实施例3的目的是在80℃条件下,配制25号和45号变压器油中溶解气体浓度分别为50ppm和200ppm的变压器油。
本实施例3的具体操作过程与实施例1相同。
实施例4
本实施例4的目的是在20℃条件下,配制10号变压器油中溶解气体浓度为100ppm的变压器油。
具体操作过程如下:
2)取10号变压器纯油分别通过第一注油孔1和第二注油孔6注入油气溶解室和变压器油控温室中;
4)将第一控温器3的温度设置为20℃,通过温度传感器控制第二控温器7的温度与第一控温器3的温度相同;
本案发明人采用气相色谱法对本发明配制方法及配制装置所配制的目标浓度油中溶解气体的实际浓度进行了检测,以验证本发明配制方法及配制装置配制的变压器油中溶解气体浓度的稳定性,具体结果如表1所示。
表1目标浓度与气相色谱法测试结果对比
从表1中分析可知,通过气相色谱法检测实施例1~4中配制变压器油的实际浓度与本发明配制装置中设定的目标浓度一致,误差小于2%(因为从油中取样去做气相色谱检测的过程中已经存在误差),充分证明了本发明配制方法及配制装置的准确性,且对不同型号的变压器油均适用,进一步证明了本发明配制方法及配制装置的稳定性。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (2)
2.一种采用如权利要求1所述的变压器油中溶解气体的配制方法的配制装置,其特征在于,包括油气溶解室、变压器油控温室、测试室和控制设备;所述油气溶解室、变压器油控温室和测试室分别与控制设备相连接;
所述油气溶解室为圆柱型的壳体结构;壳体结构的上端面设有第一注油孔(1)和第一控温器(3);壳体结构的下端面设有进气孔(2)和第一出油孔(5);壳体结构的内部设有与进气孔(2)相连接的气体分散器(4);
所述变压器油控温室为圆柱型的壳体结构;壳体结构的上端面设有第二注油孔(6)和第二控温器(7);壳体结构的下端面设有第二出油孔(8);
所述测试室为圆柱型的壳体结构;壳体结构的下端面设有进油孔(11)和第三出油孔(13);壳体结构的内部设有样品测试台(12),样品测试台(12)位于进油孔(11)的正下方,所述样品测试台(12)上有用于连接传感器正、负极的电极;
所述控制设备包括第一流量阀(9)、第二流量阀(10)、连接两个流量阀的流量传感器、连接第一控温器(3)和第二控温器(7)的温度传感器以及连接样品测试台(12)的传感器;第一流量阀(9)的进口端与第二出油孔(8)相连接;第二流量阀(10)的进口端与第一出油孔(5)相连接;第一流量阀(9)和第二流量阀(10)的出口端通过三通管道相连接;第一流量阀(9)和第二流量阀(10)出口端的三通管道与进油孔(11)相连接;第一流量阀(9)和第二流量阀(10)分别与流量传感器相连接。
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