CN110196177A - 一种变压器故障气体采集装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于电气试验技术领域的变压器故障气体采集装置及方法，包括气体继电器、注射器和输气管路，其特征在于气体继电器前端的气体继电器放气嘴与注射器前端的注射器接头通过密封接头分别与输气管路一端相连接。本发明采用螺纹啮合、胶帽/胶垫密封、针形气路贯穿、三通搭配流量调节等技术，提高了工作质量和工作效率，有效防止气样失真，解决了现有技术难题。该装置结构简单、成本低、性能好，较传统方式具有省时、省力、可靠性强的优势。可为变压器故障诊断提供具有代表性及试验价值的气样，保证试验数据准确性，为决策制定及事故处理提供可靠的技术依据。

Description

一种变压器故障气体采集装置及方法

技术领域

本发明涉及一种气体采集装置及方法，尤其涉及一种变压器故障气体采集装置及方法，多用于对故障后的变压器内部所产生特征气体的采集作业，属于电气试验技术领域。

背景技术

当变压器内部发生放电、过热等故障时，绝缘油分解产生的特征气体聚集在气体继电器内部，通过对该气体的采集、试验可初步判断变压器故障类型及发展趋势，这是我们可在第一时间掌握变压器故障程度的唯一的方法，故障后聚集在气体继电器内的气体十分宝贵，该气体所提供的色谱试验数据是变压器故障诊断的重要依据。在采集过程中，任何情况对该气体造成损失或使其浓度发生改变都会影响我们对故障的判断，损失不可估量。

我们目前遵照DL/T722-2014《变压器油中溶解气体分析和判断导则》6.2.3规定方法进行此项工作，其内容为：取气时应在气体继电器的放气嘴上套一小段乳胶管，乳胶管的另一头接一个小型金属三通阀与注射器连接，并采用以下步骤：

a）转动三通阀，用气体继电器内的气体冲洗连接管路及注射器，转动三通阀，排空注射器，再转动三通阀取气样。

b）取样后，关闭放气嘴，转动三通阀使之封住注射器口，把注射器连同三通阀和乳胶管一起取下来，然后再取下三通阀，立即改用小胶头封住注射器。

但在实际操作中，发现如下问题：

1、同一乳胶管难以同时满足不同直径的金属三通阀及气体继电器放气嘴的密封及连接要求，导致气路连接费时、费力且容易脱落。

2、上述方法中，在取下三通阀后，改用小胶头封住注射器前的一段时间内，使注射器内部必然与空气接触，容易造成气样损失或降低气样浓度，严重影响变压器故障诊断。

3、由于室外变压器的气体继电器内部易出现轻微锈蚀，调节阀不够灵敏，难以控制取气速度，延长操作时间。

4、国家电网发布的《五项通用制度》规定：气样采集后应及时做气体可燃性试验。而传统方法并不具备一个完善的气体可燃性试验装置，操作存在安全隐患。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种方便安装、连接可靠、气密性佳、可调性强、全过程保持注射器的密闭性，同时具有安全可靠的气体可燃性试验功能的变压器故障气体采集装置。并通过以下技术方案实现：

一种变压器故障气体采集装置，包括气体继电器、注射器和输气管路，气体继电器前端的气体继电器放气嘴与注射器前端的注射器接头通过密封接头分别与输气管路一端相连接。

密封接头包括内螺纹密封接头和针形气路内螺纹密封接头，为一端开口结构，封闭端内部设置有密封胶垫，开口端为内螺纹结构，分别与气体继电器放气嘴和注射器接头的外螺纹相匹配。

输气管路贯穿内螺纹密封接头封闭端和密封胶垫与气体继电器连通。

注射器接头由管形结构的外螺纹套套装密封胶帽组成，密封胶帽为一端开口结构，开口端内尺寸与注射器接头外尺寸相匹配，密封胶帽套装在注射器前端的注射器嘴上。

针形气路内螺纹密封接头与注射器接头螺纹连接，针形气路针尖端依次贯穿针形气路内螺纹密封接头封闭端、密封胶垫和套装密封胶帽封闭端。

针形气路尾端有接口，与输气管路连接。

针形气路长度小于等于针形气路内螺纹密封接头长度，针形气路内螺纹密封接头长度小于等于注射器嘴长度。

输气管路上设置有能改变气体流量和流向的调节器。

针形气路内螺纹密封接头通过输气管路与点火嘴连通，逆止阀设置在输气管路上，组成气体可燃性试验装置。

一种变压器故障气体采集方法，包括如下步骤：

步骤1：将内螺纹密封接头与气体继电器的放气嘴密封连接，用以采集气样；

步骤2：将针形气路内螺纹密封接头与注射器接头密封连接，针形气路穿过密封胶帽和密封胶垫，使输气管路与气体继电器连通；

步骤3：打开气体继电器调节阀，然后操作调节器控制输气管路内的气体流量，使气体继电器中的气体缓慢流向注射器内；

步骤4：操作调节器控制气体流向，冲洗输气管路，然后使用注射器采集气样；

步骤5：气样采集完毕后，依次关闭调节器和气体继电器调节阀，拆下注射器接头与输气管路连接，再拆下气路与气体继电器放气嘴连接，套上气体继电器放气嘴的密封螺帽；

步骤6：选择气样做气体可燃性试验，将气体可燃性试验装置连在注射器接头上，可靠连接后将点火嘴对准明火，缓慢推出注射器内气体，如出现火苗，说明该气体可燃，否则不可燃。

外螺纹套前端还设置有二次密封螺帽，二次密封螺帽前端设置有孔，内部设置有密封胶垫。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、在输气管路的气体继电器连接端装设内螺纹密封接头，满足输气管路与气体继电器放气嘴的密封连接要求。

2、在输气管路的注射器连接端安装针形气路内螺纹密封接头；在注射器嘴上安装注射器接头，两接头相互啮合连接，一方面满足注射器与输气管路的密封连接要求。一方面可实现在取气完毕拆下注射器后，注射器内部始终保持密闭性。

3、在输气管路的适当位置安装调节器，来控制气流方向及大小。

4、制做满足安全要求的气体可燃性试验装置。

附图说明

图1为整体结构示意图；

图2为内螺纹密封接头剖面示意图；

图3为内螺纹密封接头左视截面示意图；

图4为内螺纹密封接头与气体继电器放气嘴连接示意图；

图5为针形气路内螺纹密封接头与注射器接头连接示意图；

图6为气体可燃性试验装置示意图；

图7为气体可燃性试验装置使用示意图；

图中，1.内螺纹密封接头，2.输气管路，3.调节器，4.针形气路内螺纹密封接头，5.注射器接头，6.注射器，7.气体可燃性试验装置，8.气体继电器，9.气体继电器调节阀，10.气体继电器放气嘴，11.密封胶垫，12.螺纹连接体，13.针形气路，14.密封胶帽，15.外螺纹套，16.点火嘴，17.逆止阀，18.气样。

具体实施方式：

实施例1

如图1所示，变压器故障气体采集装置主要由内螺纹密封接头1、输气管路2，调节器3、针型气路内螺纹密封接头4、注射器接头5、注射器6构成，以上部件依次连接构成一个连接紧固、气密性佳、可控性强且容易安装及操作的气样采集装置。

实施例2

如图1-4所示，在输气管路2的一端设有内螺纹密封接头1，用来与气体继电器放气嘴10紧密连接，气体继电器放气嘴10设置有外螺纹，与内螺纹密封接头1开口的内螺纹相匹配，内螺纹密封接头1内置密封胶垫11，连接后可达到密封可靠，连接紧固的效果。内螺纹密封接头1顶部设有2mm直径圆孔，外径2mm的输气管路2贯穿圆孔和密封胶垫11，与气体继电器放气嘴10连通，使气体继电器8内的特征气体可在密闭的状态下通过输气管路2。

实施例3

如图1所示，为适应现场不同操作空间，输气管路2采用柔韧度高，内壁光滑，无吸附特性，不易老化及破坏的聚四氟乙烯软管来代替乳胶管，为了节约冲洗管路气体，采用管路内径为1mm，外径2mm，长度可根据现场情况适当增减。

实施例4

如图1所示，在输气管路2适当位置安装调节器3来控制气体流量及流向，提高可控性。调节器3包括三通部分及流量调节部分，因此，调节器不仅具备三通阀的功能用来冲洗管路，也可使气流调节至适当大小，便于控制取气速度。

实施例5

如图1所示，输气管路2的另一端设有针形气路内螺纹密封接头4，用来与注射器接头5密封连接，其结构与内螺纹密封接头1相似，不同的是穿过该接头的气路并非输气管路2，而是金属针形气路13，针形气路13位于该接头圆心位置并贯穿内置密封胶垫11的圆心，其长度不露出该接头（以免扎伤），也不超过注射器嘴的长度（以免影响注射器芯子正常移动）。当针形气路内螺纹密封接头4与注射器接头5啮合连接后，针形气路13穿过注射器接头5处的密封胶帽14进入注射器嘴（此时密封胶帽14与密封胶垫11紧密接触），并将采集的气样输送到注射器6内，而拔出后仍然保持注射器原有的密闭状态（由于密封胶帽14弹性密封）。

实施例6

如图1所示，在注射器6的出口处装设注射器接头5，用于将注射器与所对应输气管路端的针形气路内螺纹密封接头4密封连接。在注射器嘴处依次套装密封胶帽14和外螺纹套15，松紧适当。外螺纹套15的外螺纹规格与针形气路内螺纹密封接头4的内螺纹相吻合，二者可相互啮合。密封胶帽14的长度微微超出外螺纹套15，便于当两接头可靠连接后，密封胶帽14可与密封胶垫11紧密接触，加强该连接处密封。

实施例7

如图1所示，二次密封螺帽7悬挂在注射器6上，用于取气完毕后，将注射器6二次密封。它的内螺纹与注射器接头5的外螺纹相吻合，但中间没有气路，内置密封胶垫11，顶部留有1毫米直径进针取气孔16，用于色谱试验进针取气。如图3-3所示，安装后，注射器接头5的密封胶帽14与二次密封螺帽7内置的密封胶垫11顶在一起，强化密封，可适应各种运输环境及状况，长期保存气样。

实施例8

如图4所示，气体可燃性试验装置8由点火嘴18，逆止阀19、针形气路内螺纹密封接头4及连接管路组成，可连于装有气样的注射器使用。其中，点火嘴18为金属耐火材料，逆止阀19装配在管路中适当位置，进行气体可燃性试验时，逆止阀19可起到有效防止气体回流的作用。

实施例9

操作步骤1：采集气样时，将内螺纹密封接头与气体继电器的放气嘴紧密连接。

步骤2：将针形气路内螺纹密封接头与注射器接头可靠连接，确保：（1）.针形气路穿过密封胶帽。（2）.螺纹啮合到位，保证该处连接紧固。（3）.密封胶帽与密封胶垫紧密接触，确保密封。

步骤3：打开气体继电器调节阀。

步骤4：转动调节器的流量调节部分，得到适当气流，使气体继电器内的气体缓慢流向注射器内。

步骤5：操作调节器中的三通部分，冲洗管路，然后采集气样。步骤为：（1）让气体流进管路及注射器。（2）转动三通后推出注射器内的气体，冲洗注射器及气路数次（根据气量决定次数）。（3）再次转动三通部分，取气。

步骤6：采集完毕后，关闭气体继电器调节阀，先拆下注射器，再拆下气路与气体继电器放气嘴连接，用二次密封螺帽封住注射器接头，进行二次密封。

步骤7：从若干气样中选择一个做气体可燃性试验，方法为：将气体可燃性试验装置连在注射器接头上，可靠连接后将点火嘴对准明火，缓慢推出注射器内气体，如出现火苗，说明该气体可燃，否则不可燃。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种变压器故障气体采集装置，包括气体继电器（8）、注射器（6）和输气管路（2），其特征在于气体继电器（8）前端的气体继电器放气嘴（10）与注射器（6）前端的注射器接头（5）通过密封接头分别与输气管路（2）一端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种变压器故障气体采集装置，其特征在于密封接头包括内螺纹密封接头（1）和针形气路内螺纹密封接头（4），为一端开口结构，封闭端内部设置有密封胶垫（11），开口端为内螺纹结构，分别与气体继电器放气嘴（10）和注射器接头（5）的外螺纹相匹配。

3.根据权利要求2所述的一种变压器故障气体采集装置，其特征在于输气管路（2）贯穿内螺纹密封接头（1）封闭端和密封胶垫（11）与气体继电器（8）连通。

4.根据权利要求2所述的一种变压器故障气体采集装置，其特征在于注射器接头（5）由管形结构的外螺纹套（15）套装密封胶帽（14）组成，密封胶帽（14）为一端开口结构，开口端内尺寸与注射器接头（5）外尺寸相匹配，密封胶帽（14）套装在注射器（6）前端的注射器嘴上。

5.根据权利要求2所述的一种变压器故障气体采集装置，其特征在于针形气路内螺纹密封接头（4）与注射器接头（5）螺纹连接，针形气路（13）针尖端依次贯穿针形气路内螺纹密封接头（4）封闭端、密封胶垫（11）和套装密封胶帽（14）封闭端。

6.根据权利要求5所述的一种变压器故障气体采集装置，其特征在于针形气路（13）尾端有接口，与输气管路（2）连接。

7.根据权利要求5所述的一种变压器故障气体采集装置，其特征在于针形气路（13）长度小于等于针形气路内螺纹密封接头（4）长度，针形气路内螺纹密封接头（4）长度小于等于注射器嘴长度。

8.根据权利要求1所述的一种变压器故障气体采集装置，其特征在于输气管路（2）上设置有能改变气体流量和流向的调节器（3）。

9.根据权利要求1所述的一种变压器故障气体采集装置，其特征在于针形气路内螺纹密封接头（4）通过输气管路（2）与点火嘴（16）连通，逆止阀（17）设置在输气管路（2）上，组成气体可燃性试验装置（7）。

10.一种变压器故障气体采集方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：将内螺纹密封接头（1）与气体继电器的放气嘴（10）密封连接，用以采集气样；

步骤2：将针形气路内螺纹密封接头（4）与注射器接头（5）密封连接，针形气路（13）穿过密封胶帽（14）和密封胶垫（11），使输气管路（2）与气体继电器（8）连通；

步骤3：打开气体继电器调节阀（9），然后操作调节器（3）控制输气管路（2）内的气体流量，使气体继电器（8）中的气体缓慢流向注射器（6）内；

步骤4：操作调节器（3）控制气体流向，冲洗输气管路（2），然后使用注射器（6）采集气样；

步骤5：气样采集完毕后，依次关闭调节器（3）和气体继电器调节阀（9），拆下注射器接头（5）与输气管路（2）连接，再拆下气路与气体继电器放气嘴（10）连接，套上气体继电器放气嘴（10）的密封螺帽；

步骤6：选择气样做气体可燃性试验，将气体可燃性试验装置（7）连在注射器接头（5）上，可靠连接后将点火嘴对准明火，缓慢推出注射器内气体，如出现火苗，说明该气体可燃，否则不可燃。