CN111504705B - 一种全自动防风沙绝缘油采集装置及方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种全自动防风沙绝缘油采集装置及方法，属于绝缘油采集技术领域领域，该装置包括密闭的采样腔体以及设置在腔体内的注油平台和控制系统；采样腔体上设有进油口；所述进油口连接进油管道；所述注油平台通过注油管道与进油口相连接；所述注油平台的下方设有多个绝缘油瓶；所述控制系统控制注油平台通过注油管道将外部的绝缘油引入绝缘油瓶中。本公开的绝缘油采集装置采样腔体上设有进油口，且内部设有注油平台以及采样绝缘油瓶，这样避免了现场人员用干净塑料布遮挡，且整个采样过程通过内部的控制系统控制，无需操作人员参与。

Description

一种全自动防风沙绝缘油采集装置及方法

技术领域

本公开属于绝缘油采集技术领域，具体是涉及一种全自动防风沙绝缘油采集装置及方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

绝缘油在油浸式变压器、电抗器中起到了绝缘、散热、消弧的作用，为设备正常运行提供保障。绝缘油质量关系到变压器设备的安全，众多标准都对绝缘油各项指标有明确的要求，绝缘油化验是保障绝缘油品质的重要手段。多个绝缘油化验项目精度达到10^-6等级。内蒙古地区常见风沙天气。蒙东电科院承担的多项特高压变电站(换流站)建设、检修期间的绝缘油试验，由于天气原因(大风、沙尘等)多次遇到样品污染、无法准确测量问题，有影响工期、送电，错误决策的风险。对于高精度的化验，些许灰尘、水汽对试验结果会造成“差之毫厘，失之千里”的影响。由于工程现场有限的环境条件，业内普遍无有效解决方案。

问题现状概括如下：

(1)工程现场条件有限，风沙天气环境，样品极容易被污染。

(2)业内无有效解决方案。稍有条件的现场，可以使用干净塑料布遮挡，但操作繁琐，效果有限。

(3)蒙东地区冬季严寒。该时节进行绝缘试验，带棉手套不灵活，不带手套容易冻伤，大大增加了绝缘油试验人员的工作难度。

(4)绝缘油试验属于检修常规试验，开展范围广、频次高，上述问题存在普遍，影响广泛。

发明内容

本公开至少一实施例公开了一种全自动防风沙绝缘油采集装置，该装置包括密闭的采样腔体以及设置在腔体内的注油平台和控制系统；采样腔体上设有进油口；所述进油口连接进油管道；所述注油平台通过注油管道与进油口连接；所述注油平台的下方设有多个绝缘油瓶；所述控制系统控制注油平台通过注油管道将外部的绝缘油引入绝缘油瓶中。

进一步地，所述采样腔体内分为操作机构仓、清洗管路废油仓以及用于放置多个绝缘油瓶的抽屉式绝缘油瓶仓；操作机构仓设置在清洗管路废油仓和抽屉式绝油瓶仓的上方；所述注油平台设置在操作机构仓内，且可在清洗管路废油仓和抽屉式绝油瓶之间做水平运动。

进一步地，所述注油平台包括水平移动注油平台和注油管道升降平台；所述水平移动注油平台在操作机构仓水平移动；所述注油管道升降平台设置在水平移动注油平台的上方，且可做上下运动；所述注油管道升降平台上连接注油管道，所述水平移动注油平台上设有与所述注油管道同轴心的第一注油孔。

进一步地，所述注油管道升降平台至少为两个，且对称设置在水平移动注油平台上方的两侧。

进一步地，所述抽屉式绝油瓶仓内设有油瓶支架，油瓶支架上设有用于放置绝缘油的圆柱凹槽；绝缘油瓶的瓶盖上设有第二注油孔。

进一步地，所述油瓶支架的顶面设有沿其表面滑动的顶盖；所述顶盖安装在油瓶支架侧壁凹槽型导轨中，保证了顶盖滑动的稳定。油瓶支架侧壁上边缘设有通孔；抽屉式绝油瓶仓的内壁面上设有可穿过所述通孔的凸起；当油瓶支架放入抽屉式绝油瓶仓后，所述凸起穿过所述通孔推动所述顶盖滑动。

进一步地，所述顶盖上设有与绝缘油瓶的瓶盖上注油孔相对应的第三注油孔；所述顶盖与油瓶支架的顶面通过弹簧连接；当顶盖未滑动，弹簧处于自然状态时，顶盖上的第三注油孔与瓶盖上的第二注油孔不重合；当顶盖滑动后，弹簧处于压缩状态时，顶盖上的第三注油孔与瓶盖上的第二注油孔重合。

进一步地，所述油瓶支架上设有滑块；抽屉式绝油瓶仓的内壁面上设有所述滑块相配合导轨凹槽；所述滑块可在导轨凹槽内滑动。

进一步地，所述采集装置还包括无线操作面板；所述无线操作面板与采集腔体内的控制电路通过无线通信连接；所述无线操作面板上设有图形化的操作按钮；

进一步地，在所述无线操作面板上可进行流速调整、管路清洗操作。

本公开至少一实施例还公开了一种基于上述任一项所述一种全自动防风沙绝缘油采集装置的采集方法，该方法包括如下过程：

将采样腔体上进油口连接的进油管道连接于变压器绝缘油取样阀门；

将若干个空绝缘油瓶放入油瓶支架中，再将油瓶支架放入抽屉式绝油瓶仓内；

通过与采样腔体内控制系统相连接的无线操作面板，控制注油平台将外部的变压器内部的油引入空绝缘油瓶中，然后将油瓶支架取出，最后取出取样完成的绝缘油瓶。

上述实施例公开的有益效果：

(1)、本公开绝缘油采集装置采样腔体上设有进油口，且内部设有注油平台以及采样绝缘油瓶，且整个采样过程通过内部的控制系统控制，无需操作人员参与，绝缘油瓶始终与外界空气环境隔离，避免了绝缘油样品受外界环境污染。

(2)、本公开绝缘油采集装置采样腔体内设有三个独立的腔体，注油平台可在操作机构仓内水平运动，注油平台在抽屉式绝油瓶仓内的绝缘油瓶进行注油之前，可运动到清洗管路废油仓的上方通过绝缘油进行管路的预清洗，实现了注油管路中“零污染”。

(3)、本公开绝缘油采集装置中的绝缘油瓶通过油瓶支架放置在抽屉式绝油瓶仓内，绝缘油瓶的瓶盖上设有注油孔，同时油瓶支架的顶面滑盖，滑盖也设有注油孔，通过滑盖的滑动实现两个注油孔重合或交错，保证了绝缘油瓶在放入和取出的过程中不会污染。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例提供的绝缘油采集装置的整体图；

图2为本公开实施例提供的绝缘油采集装置中移动底座的结构图；

图3为本公开实施例提供的绝缘油采集装置中油瓶支架的结构图；

图4为本公开实施例提供的无线操作面板的操作界面图；

图5为本公开实施例提供的无线操作面板的设置界面图。

图中：1、水平移动注油平台，2、注油管道升降平台，3、水平滚珠丝杠，4、导向杆，5、竖直滚珠丝杠，6、注油管道，7、注油孔，8、丝杠螺母，9、油瓶支架，10、圆柱凹槽，11、盖板，12、进油口。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本公开使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

为保证绝缘油化验的实效性和准确性，消除不可控天气因素对试验的影响，解决长期困扰绝缘油试验员的问题，蒙东电科院电源技术中心职工通过长期的现场试验经验积累，设计研发全自动防风沙绝缘油取样装置，如图1为本实施例公开的绝缘油采集装置，该装置主要包括一个用于放置多个绝缘油的密闭的采集腔体；该采集腔体的外壁上设有一个进油口，该进油口可通过管路连接到变压器的内部绝缘油中，采集腔体内主要分为三大部分，分别为操作机构仓、抽屉式绝缘油瓶仓以及清洗管路废油仓，操作机构仓设置在抽屉式绝缘油瓶仓以及清洗管路废油仓的上方，且操作机构仓与抽屉式绝缘油瓶仓和清洗管路废油仓相联通的，操作机构仓设有注油平台，该注油平台可在抽屉式绝缘油瓶仓和清洗管路废油仓的上方之间之间做水水平运动，该注油平台包括水平移动注油平台和注油管道升降平台，水平移动注油平台可在仓体内进行水平移动，注油管道升降平台通过进油管道与采集腔体上的进油口相连接，注油管路上可设置抽油泵通过进油口及其连接的进油管道将变压器内的绝缘油引入所述注油管道，再通过注油平台的运动将绝缘油注入到绝缘油瓶仓中的绝缘油瓶中实现绝缘油的采集，整个过程无需人工参与。

进一步地，本实施例中的抽屉式绝缘油平仓是可以打开的，具体是在该腔体的侧面底部设有一个翻盖；通过打开翻盖可以将绝缘油瓶仓放入或取出。

为了保证每一瓶绝缘油瓶中的绝缘油都做到“零污染”，在注油之前可操作移动底座移动到清洗管路废油仓的上方，通过底面上的注油孔将注油管路插入到清洗管路废油仓中，用样品充分清洗注油管路，做到注油管路中“零残留”。

进一步地，如图2所示，本实施例中的操作机构仓的注油平台包括水平移动注油平台1和注油管道升降平台2，注油管道升降平台2设置在水平移动注油平台1的上方，水平移动平台底座通过固定在平台上的丝杠螺母8与水平滚珠丝杠3相连接，滚珠丝杠的两端固定在操作机构仓的两端，且一端连接水平步进电机驱动滚珠丝杠的转动，进而带动水平移动台的移动，同时两边水平移动台的两侧设有导向杆4实现移动定位，进一步地，注油管道升降平台2通过竖直滚珠丝杠5与水平移动注油平台相连接，竖直滚珠丝杠穿过所述水平移动注油平台在该平台的下方连接竖直步进电机，实现竖直滚珠丝杠的转动，进而带动升降平台的上下运动，而且升降平台与水平移动注油平台之间也设有导向杆实现升降平台运动的稳定性，并且升降平台与水平注油平台上都设有相应的注油孔7，用于注油管道的安装。注油管道升降平台上的注油孔连接注油管道，且升降平台在下降的过程中注油管道正好插入水平注油平台上的注油孔，所以移动底座的两个平台可以在各自的步进电机的驱动下，实现精确地2维运动控制，注油管路得以清洗废油仓和各个取样瓶之间准确运动。

需要注意的是本实施例中的升降平台设有两个，设置在水平移动注油平台长度方向上的两侧，这样同时可以实现对两个绝缘油瓶的进行注油，当然在另外一些实施例中升降平台也可设置多于两个。

进一步的，如图所示，本实施抽屉式绝缘油瓶仓中的绝缘油瓶是放置在油瓶支架9上，该油瓶支架内多个圆柱凹槽10用于放置多个绝缘油瓶，绝缘油瓶的瓶盖上都设置一个进油口，当操作机构中的移动底座运动到指定空绝缘瓶的上方时候，通过升降台的上下运动将注油管插到瓶盖的进油口中，进行灌油实现绝缘油的提取，整个过程无人参与，与外界不接触，保证了绝缘油的纯净性。

需要说明就是，本实施例中的油瓶支架可设置6个圆柱凹槽10，每2个为一行，且这两个中心间距等于移动底座中水平移动平台的两个注油孔的间距。

本实施中在当给绝缘油瓶仓中绝缘油瓶注满绝缘油后，需要将绝缘油瓶从油瓶仓中取出，为了实现最大程度的零污染，本实施例中油瓶支架放入取样装置后，打开油瓶支架密封机构，可以通过注油管路向取样瓶注入样品。当6只取样瓶取样完成后，可现场取出绝缘油瓶仓，密闭结构自动恢复，将取样瓶与外界隔离。可更换的取样仓设计，能满足现场大量样品的取样操作。具体地，如图3所示，在油瓶支架的顶部还设有一个可滑动的盖板11，该盖板上均匀的设置6个进油口12，这6个进油口12与设置在仓体内部的6只绝缘油取样瓶的瓶盖上的进油口相对应，进一步地，滑盖长度方向上的一端与通过弹簧与油瓶支架的顶面相连接，另一端突出于油瓶支架顶面于外部，使得滑盖上的进油口与取样瓶的进油口在水平方向上错开一端距离，当油瓶支架放入到绝缘油瓶仓的时候，依靠仓体内部的内壁面将滑盖压缩，实现滑盖上的进油口与取样瓶的进油口相对齐，再把翻盖关上，实现绝缘油瓶的定位。为了实现准确定位可在油瓶支架侧壁上边缘设有通孔；抽屉式绝油瓶仓的内壁面上设有可穿过所述通孔的凸起；当油瓶支架放入抽屉式绝油瓶仓后，所述凸起穿过所述通孔推动所述顶盖滑动。最后再通过移动底座的运动实现，这样不管在油瓶支架放进仓体的时候，还是从仓体取出的时候，油瓶支架顶面的滑盖在弹簧的作用下始终保证滑盖上的进油口与取样瓶的进油口不重合，保证了该油瓶支架的封闭性。

需要注意的是，为了保证在注油的过程中油瓶之间在仓体内的稳定，可在油瓶支架的璧面上设置滑块，同时在仓体的璧面上设置相应的凹槽导轨，所述滑块可在凹槽内滑动，这样既可以保证支架上的底盖的注油孔定位，又保证了油瓶支架在注油过程中的稳定性。而且在的抽屉式绝缘油平仓的外壁上设置一个可打开的翻盖，通过旋转该翻盖将油瓶支架放入仓体内部，然后再将翻盖关闭，形成抽屉式绝油瓶仓内部密闭环境。

进一步地，为了实现本实施例采集装置的自动化，该装置的采集腔体内还设置了控制电路如图1，该控制电路可以控制移动底座上水平移动注油平台、升降平台以及注油管路上的驱动装置实现全自动取油。

如图1所示，本实施中绝缘油采集装置中控制电路在外部还通过无线通信与无线操作面板相连接，无线操作面板的操作方式为按键的无线触摸屏操作。触摸屏操作方式可提供图形化界面的人机交互界面，大大降低操作的复杂程度，同时可以直观显示取样操作的状态，做到了“点哪瓶，取哪瓶”，进入系统的主界面后，可选择需要注入绝缘油的取样瓶，可单独选择某一瓶，或两瓶，或者是全部，按下连接按钮，然后控制电路开始工作实现全自动取油，见图4。

本实施例中的操作面板上可设置多个功能，可以实现调整流速、清洗管路等见图5。

本实施公开的绝缘油采集装置在进行绝缘油采样时只需要连接变压器，选择取样瓶，断开变压器三步，十分简便。同时，采用取样瓶保护、全密闭环境取样、取样管路洁净冲洗三个技术手段，保障了绝缘油取样不受任何外界条件的影响。该装置也取得了一定的经济效益，比如该装置取单个样品由于风沙污染致使绝缘油试验不合格，需要滤油费用15000元/次，绝缘油某项化验费用1200元/次，人员成本3000元/天(按6人计)。蒙东地区共有220千伏及以上变电站、换流站99座。依照历史风沙污染样品事件次数统计：年度平均有30％的变电站出现4次污染事件。样品污染事件，按一天内通过一次滤油后化验合格解决，全自动防风沙绝缘油采集装置应用后，国网蒙东电力公司将每年减少检修直接成本：＝(15000+1200+3000)×99×13×4≈253(万元/年)。此外，还可避免由绝缘油样品污染导致的化验不合格，电力设备无法按期投运，进而推迟送电的情况。

另外，本实施例还公开了一种基于上述采集装置的采集方法，首先将该采集采样腔体上进油口连接的进油管道放入连接于变压器绝缘油取样阀门；

将放置若干个空绝缘油瓶的油瓶支架放入采样腔体的绝缘油瓶仓；打开与采样腔体内控制系统相连接的无线操作面板，首先点击清洗管路按钮，控制注油平台移动到清洗管路废油仓的上方，通过样品油先进行注油管道的预清洗，然后在操作面板上选择需要采样的空绝缘油瓶，点击链接按钮，注油平台移动到指定的空绝缘油瓶的上方，进而控制注油平台将外部的变压器内部的油引入空绝缘油瓶中，最后再将空绝缘油瓶取出。

上述公开的采集方法采用自动化的操作方式，避免了取样人员的繁琐操作，在提高取样质量的同时，降低工作难度。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本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以内。

Claims (7)

1.一种全自动防风沙绝缘油采集装置，其特征在于：包括密闭的采样腔体以及设置在腔体内的注油平台和控制系统；采样腔体上设有进油口；所述进油口连接进油管道；所述注油平台通过注油管道与进油口连接；所述注油平台的下方设有多个绝缘油瓶；所述控制系统控制注油平台通过注油管道将外部的绝缘油引入绝缘油瓶中；

所述采样腔体内分为操作机构仓、清洗管路废油仓以及用于放置多个绝缘油瓶的抽屉式绝缘油瓶仓；操作机构仓设置在清洗管路废油仓和抽屉式绝油瓶仓的上方；所述注油平台设置在操作机构仓内，且可在清洗管路废油仓和抽屉式绝油瓶之间做水平运动；

所述抽屉式绝油瓶仓内设有油瓶支架，油瓶支架上设有用于放置绝缘油的圆柱凹槽；绝缘油瓶的瓶盖上设有第二注油孔；

所述油瓶支架的顶面设有沿着其表面滑动的顶盖；所述顶盖上设有与绝缘油瓶的瓶盖上注油孔相对应的第三注油孔；所述顶盖与油瓶支架的顶面通过弹簧连接；当顶盖未滑动，弹簧处于自然状态时，顶盖上的第三注油孔与瓶盖上的第二注油孔不重合；当顶盖滑动后，弹簧处于压缩状态时，顶盖上的第三注油孔与瓶盖上的第二注油孔重合。

2.如权利要求1所述的一种全自动防风沙绝缘油采集装置，其特征在于：所述注油平台包括水平移动注油平台和注油管道升降平台；所述水平移动注油平台在操作机构仓水平移动；所述注油管道升降平台设置在水平移动注油平台的上方，且可做上下运动；所述注油管道升降平台上连接注油管道，所述水平移动注油平台上设有与所述注油管道同轴心的第一注油孔。

3.如权利要求2所述的一种全自动防风沙绝缘油采集装置，其特征在于：所述注油管道升降平台至少为两个，且对称设置在水平移动注油平台上方的两侧。

4.如权利要求1所述的一种全自动防风沙绝缘油采集装置，其特征在于：所述油瓶支架上设有滑块；抽屉式绝油瓶仓的内壁面上设有所述滑块相配合导轨凹槽；所述滑块可在导轨凹槽内滑动。

5.如权利要求1所述的一种全自动防风沙绝缘油采集装置，其特征在于：所述采集装置还包括无线操作面板；所述无线操作面板与采集腔体内的控制电路通过无线通信连接；所述无线操作面板上设有图形化的操作按钮。

6.如权利要求5所述的一种全自动防风沙绝缘油采集装置，其特征在于：在所述无线操作面板上可进行流速调整、管路清洗操作。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述一种全自动防风沙绝缘油采集装置的采集方法，其特征在于：

将采样腔体上进油口连接的进油管道连接于变压器绝缘油取样阀门；

将若干个空绝缘油瓶放入油瓶支架中，再将油瓶支架放入抽屉式绝油瓶仓内；

通过与采样腔体内控制系统相连接的无线操作面板，控制注油平台将外部的变压器内部的油引入空绝缘油瓶中，然后将油瓶支架取出，最后取出取样完成的绝缘油瓶。

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