CN111795868A - 瓦斯气体收集装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种瓦斯气体收集装置及其使用方法，瓦斯气体收集装置包括集气盒、储油机构、回油机构、气体收集机构、第一管路、第二管路、第三管路、第一阀门和第二阀门，第一管路的一端与集气盒连接，第一管路的另一端与储油机构连接，第二管路的一端与储油机构连接，第二管路的另一端与回油机构连接，第三管路的一端与回油机构连接，第三管路的另一端与集气盒连接，第一阀门使集气盒与瓦斯继电器的引气管选择性连通，第二阀门使气体收集机构与储油机构选择性连通。油液不可压缩，借助第一阀门和第二阀门的开关可实现瓦斯气体的引入和排出，由于设置了第一管路和第二管路，气体收集机构距离变压器较远，可提高人员收集瓦斯气体时的安全性。

Description

瓦斯气体收集装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种瓦斯气体收集装置及其使用方法。

背景技术

变压器在运行中，由于内部故障，有时候我们无法及时辨别和采取措施，容易引起一些事故，采取瓦斯继电器保护后，一定程度上降低了事故的发生率。

瓦斯保护分轻瓦斯保护和重瓦斯保护，轻重瓦斯保护的动作原理是不一样的。轻瓦斯保护是由于变压器内部过热，或局部放电，使变压器油油温上升，产生一定的气体，汇集于继电器内，达到了一定量后触动继电器，发出信号。而重瓦斯是由于变压器内有严重的故障，使变压器油受热迅速膨胀冲向油枕，瓦斯继电器内的挡板被冲开一定角度，触发跳闸。

变压器轻瓦斯动作后需要对气体进行取样，检测气体进行色谱分析。气体的组分和含量是判断设备是否存在故障及故障性质的判据之一。为减少不同组分有不同回溶率的影响，必须在尽可能短的时间取出气样并进行分析，从而尽快判断故障性质及严重程度、发展进度及趋势。目前瓦斯继电器中轻瓦斯动作后还是通过人工采集集气盒中的气体，如果主变在轻瓦斯动作后继续恶化，人员在采集气体时可能发生人身损害，同时在轻瓦斯动作后变电运行人员再通知试验所人员到站取气，可能取气不及时导致检测气体结果不准确，进而导致判断主变故障性质错误。

发明内容

本发明的目的在于提供一种瓦斯气体收集装置及其使用方法，可在距离变压器较远距离实现瓦斯气体的及时收集，安全性高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种瓦斯气体收集装置，包括集气盒、储油机构、回油机构、气体收集机构、第一管路、第二管路、第三管路、第一阀门和第二阀门，所述第一管路的一端与所述集气盒连接，所述第一管路的另一端与所述储油机构连接，所述第二管路的一端与所述储油机构连接，所述第二管路的另一端与所述回油机构连接，所述第三管路的一端与所述回油机构连接，所述第三管路的另一端与所述集气盒连接，所述第一阀门使所述集气盒与瓦斯继电器的引气管选择性连通，所述第二阀门使所述气体收集机构与所述储油机构选择性连通，所述回油机构用于驱动油液在所述集气盒、所述储油机构、所述第一管路、所述第二管路及所述第三管路中流动。

作为本发明的一种优选方案，所述储油机构包括储油盒及储油槽，所述储油槽设置在所述储油盒上方并与所述储油盒内部连通，所述储油槽中始终保留有油液且油面可上下浮动。

作为本发明的一种优选方案，所述储油盒内部设置有挡板，所述挡板竖直设置，所述挡板将所述储油盒内部分隔为第一区间和第二区间，所述第一区间与所述第二区间的底部连通，所述气体收集机构与所述第一区间选择性连通，所述储油槽与所述第二区间选择性连通。

作为本发明的一种优选方案，所述第一管路与所述第一区间连通，所述第二管路与所述第一区间或所述第二区间连通。

作为本发明的一种优选方案，所述第一管路及所述第三管路均与所述集气盒的顶部连接。

作为本发明的一种优选方案，所述第一阀门和所述第二阀门均为电磁阀。

作为本发明的一种优选方案，所述气体收集机构包括气体收集管、活塞、连接杆和电机，所述连接杆的一端与所述活塞连接，所述电机驱动所述连接杆上下移动，使所述活塞在所述收集管中往复运动。

作为本发明的一种优选方案，所述气体收集管与所述第二阀门可拆卸连接。

作为本发明的一种优选方案，所述气体收集管的管壁上设置有检测接口。

另一方面，提供一种瓦斯气体收集装置的使用方法，包括如下步骤：

S1.向集气盒、储油机构、回油机构、第一管路、第二管路和第三管路注入油液以排尽空气；

S2.当轻瓦斯保护动作发生，使第一阀门打开，变压器产生的瓦斯气体由引气管通入集气盒内，所述集气盒中的部分油液经所述第一管路被压入所述储油机构中；

S3.当轻瓦斯保护动作停止，使所述第一阀门关闭，然后使所述回油机构启动，使所述储油机构中的部分油液经所述第二管路、所述回油机构及所述第三管路后回流到所述集气盒中，所述集气盒内部被油液完全充满，瓦斯气体经所述第一管路被排入所述储油机构中；

S4.使第二阀门打开，所述储油机构中的瓦斯气体上升并进入气体收集机构中。

本发明的有益效果：

本发明的瓦斯气体收集装置利用回油机构驱动油液在集气盒、储油机构、回油机构、第一管路、第二管路和第三管路中流动，因油液不可压缩，借助第一阀门和第二阀门的开关可实现瓦斯气体的引入和排出。由于设置了第一管路和第二管路，气体收集机构距离变压器较远，可提高人员收集瓦斯气体时的安全性。第一阀门和第二阀门可以设置为电磁阀，可以接收到瓦斯继电器发出的信号，以实现瓦斯气体生成后的及时收集，保证检测结果的准确。

附图说明

图1为本发明实施例的瓦斯气体收集装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的储油盒的结构示意图；

图3为本发明实施例的气体收集机构的结构示意图。

图中：

1、集气盒；2、储油机构；21、储油盒；22、储油槽；23、挡板；3、回油机构；4、气体收集机构；41、气体收集管；42、活塞；43、连接杆；44、电机；45、检测接口；5、第一管路；6、第二管路；7、第三管路；8、第一阀门；9、第二阀门；100、引气管；200、油面；210、第一区间；220、第二区间。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之“上”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之“下”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。

如图1所示，本实施例的瓦斯气体收集装置包括集气盒1、储油机构2、回油机构3、气体收集机构4、第一管路5、第二管路6、第三管路7、第一阀门8和第二阀门9，第一管路5的一端与集气盒1连接，第一管路5的另一端与储油机构2连接，第二管路6的一端与储油机构2连接，第二管路6的另一端与回油机构3连接，第三管路7的一端与回油机构3连接，第三管路7的另一端与集气盒1连接，第一阀门8使集气盒1与瓦斯继电器(图中未示出)的引气管100选择性连通，第二阀门9使气体收集机构4与储油机构2选择性连通，回油机构3用于驱动油液在集气盒1、储油机构2、第一管路5、第二管路6及第三管路7中流动。

本实施例的瓦斯气体收集装置利用回油机构3驱动油液在集气盒1、储油机构2、回油机构3、第一管路5、第二管路6和第三管路7中流动，因油液不可压缩，借助第一阀门8和第二阀门9的开关即可实现瓦斯气体的引入和排出。由于设置了第一管路5和第二管路6，气体收集机构4距离变压器较远，可提高人员收集气体时的安全性。第一阀门8和第二阀门9可设置为电磁阀等形式，使其可以接收到瓦斯继电器发出的信号，以实现瓦斯气体生成后的及时收集，保证检测结果的准确。回油机构3可以采用蠕动泵等形式的泵浦并与第一阀门8、第二阀门9电连接，实现装置的自动化运行，避免人工徒手操作带来的安全风险。

优选的，储油机构2包括储油盒21及储油槽22，储油槽22设置在储油盒21上方并与储油盒21内部连通，储油槽22中始终保留有油液且油面200可上下浮动。储油槽22可以起到溢流缓冲的作用，当储油盒21中已经充满油液时，可以继续向储油机构2中输入油液，从而使储油槽22中的油面200升高。相反的，储油槽22中的油液也可以回流到储油盒21中，使储油盒21被油液充满，此时储油槽22中的油面200下降。通过合理的容量设计，可以使储油槽22中始终保留有一定量的油液，从而实现整套装置的油封，防止外部空气进入储油盒21或其他部件中，保证瓦斯气体不被污染。

如图2所示，进一步的，储油盒21内部设置有挡板23，挡板23竖直设置，挡板23将储油盒21内部分隔为第一区间210和第二区间220，第一区间210与第二区间220的底部连通，气体收集机构4与第一区间210选择性连通，储油槽22与第二区间220选择性连通。由于气体较轻，进入到储油盒21内的瓦斯气体会聚集在储油盒21的顶部，通过设置挡板23，可以使进入到储油盒21内的瓦斯气体被限制在第一区间210的顶部，防止瓦斯气体进入第二区间220后通过储油槽22逸散出去，而油液可以通过挡板23下方的空隙在第一区间210和第二区间220之间正常流动。

具体的，第一管路5与第一区间210连通，第二管路6与第一区间210或第二区间220连通，以使进入储油盒21中的瓦斯气体始终不会进入到第二区间220中。

优选的，第一管路5及第三管路7均与集气盒1的顶部连接，因此可以使油液完全将集气盒1充满，将从引气管100进入的瓦斯气体完全排空，且瓦斯气体排空后，集气盒1也可以长久且稳定地保持被油液充满的状态，为下一次瓦斯气体的通入做准备。

将第一阀门8和第二阀门9设置为电磁阀，除了可以实现瓦斯气体生成后的及时收集，还避免了在轻瓦斯保护后人工手动打开阀门带来的安全隐患。

如图3所示，优选的，气体收集机构4包括气体收集管41、活塞42、连接杆43和电机44，连接杆43的一端与活塞42连接，电机44驱动连接杆43上下移动，使活塞42在气体收集管41中往复运动。当电机44驱动连接杆43上升后，气体收集管41内产生负压，储油盒21内的瓦斯气体被抽入气体收集管41内部，为了避免油液进入气体收集管41中，可以在第二阀门9中设置半透膜，油液分子较大，无法通过半透膜，而气体分子很小，不会被半透膜阻挡。

在一个具体的实施例中，电机44的转轴上设置有齿轮，连接杆43表面为锯齿状，电机44的转轴旋转即可带动连接杆43上下移动，电机44可以采用微型电机以减小体积和重量。

进一步的，气体收集管41与第二阀门9可拆卸连接，当瓦斯气体收集完毕后，可以将气体收集机构4整体取下后拿走再进行检测，十分方便日常使用。

在另一些实施例中，气体收集管41的管壁上设置有检测接口45，可以将瓦斯气体检测设备连接在检测接口45上，当活塞42上升并经过检测接口45的位置时，瓦斯气体即可流入检测设备中，可以在第一时间即得到瓦斯气体的检测结果，检测结果更为准确。

本发明的实施例还提供一种瓦斯气体收集装置的使用方法，包括如下步骤：

首先，向集气盒1、储油机构2、回油机构3、第一管路5、第二管路6和第三管路7注入油液以排尽空气；

当轻瓦斯保护动作发生，使第一阀门8打开，瓦斯气体在变压器油压作用下顺着引气管100通入集气盒1内，集气盒中1的部分油液经第一管路5被压入储油机构2中；

然后，当轻瓦斯保护动作停止，使第一阀门8关闭，再使回油机构3启动，储油机构2中的部分油液经第二管路6、回油机构3及第三管路7后回流到集气盒1中，使集气盒1内部被油液完全充满，瓦斯气体经第一管路5被排入储油机构2中；

最后，使第二阀门9打开，储油机构2中的瓦斯气体上升并进入气体收集机构4中。

本实施例利用了油液的不可压缩性，回油机构3驱动油液流动，实现瓦斯气体的定向运动和收集，相较于人工手动采集的方式，可实现较高程度的自动化、危险系数低，保证了检测结果的准确。

结合前述各实施例的瓦斯气体收集装置的具体结构，瓦斯气体收集装置的使用方法则相应地做出调整以实现相应的技术效果。

作为本发明优选的实施方案，在本说明书的描述中，参考术语“优选的”、“进一步的”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上实施例仅用来说明本发明的详细方案，本发明并不局限于上述详细方案，即不意味着本发明必须依赖上述详细方案才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种瓦斯气体收集装置，其特征在于，包括集气盒、储油机构、回油机构、气体收集机构、第一管路、第二管路、第三管路、第一阀门和第二阀门，所述第一管路的一端与所述集气盒连接，所述第一管路的另一端与所述储油机构连接，所述第二管路的一端与所述储油机构连接，所述第二管路的另一端与所述回油机构连接，所述第三管路的一端与所述回油机构连接，所述第三管路的另一端与所述集气盒连接，所述第一阀门使所述集气盒与瓦斯继电器的引气管选择性连通，所述第二阀门使所述气体收集机构与所述储油机构选择性连通，所述回油机构用于驱动油液在所述集气盒、所述储油机构、所述第一管路、所述第二管路及所述第三管路中流动。

2.根据权利要求1所述的瓦斯气体收集装置，其特征在于，所述储油机构包括储油盒及储油槽，所述储油槽设置在所述储油盒上方并与所述储油盒内部连通，所述储油槽中始终保留有油液且油面可上下浮动。

3.根据权利要求2所述的瓦斯气体收集装置，其特征在于，所述储油盒内部设置有挡板，所述挡板竖直设置，所述挡板将所述储油盒内部分隔为第一区间和第二区间，所述第一区间与所述第二区间的底部连通，所述气体收集机构与所述第一区间选择性连通，所述储油槽与所述第二区间选择性连通。

4.根据权利要求3所述的瓦斯气体收集装置，其特征在于，所述第一管路与所述第一区间连通，所述第二管路与所述第一区间或所述第二区间连通。

5.根据权利要求1所述的瓦斯气体收集装置，其特征在于，所述第一管路及所述第三管路均与所述集气盒的顶部连接。

6.根据权利要求1所述的瓦斯气体收集装置，其特征在于，所述第一阀门和所述第二阀门均为电磁阀。

7.根据权利要求6所述的瓦斯气体收集装置，其特征在于，所述气体收集机构包括气体收集管、活塞、连接杆和电机，所述连接杆的一端与所述活塞连接，所述电机驱动所述连接杆上下移动，使所述活塞在所述收集管中往复运动。

8.根据权利要求7所述的瓦斯气体收集装置，其特征在于，所述气体收集管与所述第二阀门可拆卸连接。

9.根据权利要求7所述的瓦斯气体收集装置，其特征在于，所述气体收集管的管壁上设置有检测接口。

10.一种瓦斯气体收集装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.向集气盒、储油机构、回油机构、第一管路、第二管路和第三管路注入油液以排尽空气；

S2.当轻瓦斯保护动作发生，使第一阀门打开，变压器产生的瓦斯气体由引气管通入集气盒内，所述集气盒中的部分油液经所述第一管路被压入所述储油机构中；

S3.当轻瓦斯保护动作停止，使所述第一阀门关闭，然后使所述回油机构启动，使所述储油机构中的部分油液经所述第二管路、所述回油机构及所述第三管路后回流到所述集气盒中，所述集气盒内部被油液完全充满，瓦斯气体经所述第一管路被排入所述储油机构中；

S4.使第二阀门打开，所述储油机构中的瓦斯气体上升并进入气体收集机构中。

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