CN112221547A - 一种实验室绝缘油脱水脱气储存装置及脱水脱气储存方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实验室绝缘油脱水脱气储存装置，包括真空泵、氮气袋、真空玻璃瓶、恒温磁力搅拌器和储油罐；真空玻璃瓶设置在恒温磁力搅拌器上，内部配套磁力搅拌转子，真空玻璃瓶排气口分别与真空泵、氮气袋相连，储油罐排气管道分别与真空泵、氮气袋相连，真空玻璃瓶出油口与储油罐进油管道相连，储油罐底部设置有取油管道。本发明还公开了一种实验室绝缘油脱水脱气储存方法。本发明只用一套简单的设备便能完成绝缘油的脱水脱气及储存，且整个过程与空气隔绝，具有设备用量少、易搭建、操作简单、占地用空间小、脱水脱气效果好的优点，可有效降低因绝缘油中水分或溶解气体过多对击穿、局部放电等模拟实验结果造成的影响。

Description

一种实验室绝缘油脱水脱气储存装置及脱水脱气储存方法

技术领域

本发明涉及绝缘油预处理技术领域，具体涉及一种实验室绝缘油脱水脱气储存装置及脱水脱气储存方法。

背景技术

绝缘油是电力系统中一种重要的液体绝缘介质，广泛应用于电力变压器、电力电容器、电抗器和充油电缆等高压电力设备中，通过浸渍和填充以消除设备内绝缘中的空隙，起到绝缘、散热冷却、消弧的作用。

刚出厂的绝缘油在包装运输和储藏管理过程中，会吸入气体和水分。绝缘油中芳香烃成分越多，吸潮性越高，油中存在极性分子也会增加绝缘油的吸潮性。绝缘油中水分的增加会对绝缘油的电气性能和理化性能产生严重的影响，尤其是击穿电压的降低和介质损耗因数的增大。此外，水分还会加剧有机酸对金属的腐蚀作用，产生的皂化物会恶化油的介质损耗因数，增加油的吸潮性，并对油的氧化起催化作用。绝缘油中气体含量较多也会带来一定的危害。气体在油中溶解度存在饱和值，在一定条件下会超出饱和溶解量而析出气泡，使油的绝缘强度降低，高电压下易发生局部放电。

因此，在实验室对绝缘油进行模拟试验之前需要对其进行脱水脱气处理，对于处理后的绝缘油还要有密封的存储环境。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种操作简单、脱水脱气效果好的实验室绝缘油脱水脱气储存装置及脱水脱气储存方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种实验室绝缘油脱水脱气储存装置，包括真空泵、氮气袋、真空玻璃瓶、恒温磁力搅拌器和储油罐；

真空玻璃瓶设置在恒温磁力搅拌器上，内部配套磁力搅拌转子，真空玻璃瓶排气口分别与真空泵、氮气袋相连，储油罐排气管道分别与真空泵、氮气袋相连，真空玻璃瓶出油口与储油罐进油管道相连，储油罐底部设置有取油管道。

作为本发明的一种改进，所述真空玻璃瓶排气口配套有三通一，所述储油罐排气管道配套有三通阀二；所述真空泵配套有三通阀三，通过管道一与三通阀一相连，通过管道二与三通阀二相连；所述氮气袋配套有三通阀四，通过管道三与三通阀一相连，通过管道四与三通阀二相连；所述储油罐进油管道上设置有阀门一，所述储油罐进取油管道上设置有阀门二。

作为本发明的一种改进，所述真空玻璃瓶排气口位于靠近真空玻璃瓶瓶口的位置，所述真空玻璃瓶出油口位于靠近真空玻璃瓶瓶底的位置，且二者分布在真空玻璃瓶同一平面的两侧。

作为本发明的一种改进，所述恒温磁力搅拌器上设置有用于对真空玻璃瓶进行恒温加热的加热管；所述真空玻璃瓶瓶塞上安装有用于实时测量真空玻璃瓶内绝缘油温度的温度计。

作为本发明的一种改进，所述储油罐进油管道从罐顶进入并延伸至储油罐内靠近罐底的位置；所述储油罐排气管道从罐顶进入储油罐内靠近罐顶的位置；所述储油罐取油管道从靠近罐底的位置伸出储油罐。

一种实验室绝缘油脱水脱气储存方法，基于上述的实验室绝缘油脱水脱气储存装置实现，包括以下步骤：

S1：排出管道以及真空玻璃瓶内空气：将靠近真空泵的三通阀三调节至真空泵与管道一连接的位置，将靠近氮气袋的三通阀四调节至氮气袋与管道三连接的位置，将三通阀一调节至管道一与真空玻璃瓶排气口连接的位置，开启恒温磁力搅拌器，将温度设置为55℃，控制真空玻璃瓶内部磁力搅拌转子转动，开启真空泵，抽去管道内以及真空玻璃瓶内空气，使瓶内真空度小于80Pa；

S2：用氮气润洗管道以及真空玻璃瓶：将三通阀一调节至管道三与真空玻璃瓶排气口连接的位置，使氮气进入真空玻璃瓶内，再将三通阀一调节至管道一与真空玻璃瓶排气口连接的位置，用真空泵抽去瓶内的混合气体，重复用氮气润洗气体两次；

S3：脱水脱气：保持管道一与真空玻璃瓶排气口连接、真空泵和恒温磁力搅拌器开启的状态，持续12h，脱去油中水分以及溶解气体；

S4：平衡真空玻璃瓶内部气压：关闭恒温磁力搅拌器，等待绝缘油冷却至室温后，将三通阀一调节至管道三与真空玻璃瓶排气口连接的位置，关闭真空泵，让氮气进入真空玻璃瓶平衡内外气压；

S5：储油：将三通阀三调节至真空泵与管道二连接的位置，将三通阀二调节至管道二与储油罐排气管道连接的位置，抽去管道以及储油罐内空气，使储油罐内真空度小于80Pa，再将三通阀三调节至真空泵与管道二断开的位置，打开储油罐进油管道的阀门一，使真空玻璃瓶内的绝缘油进入储油罐；

S6：取油：将三通阀四调节至氮气袋与管道四连接的位置，将三通阀二调节至管道四与储油罐排气管道连接的位置，让氮气进入储油罐平衡内外气压，打开阀门二即可从储油罐取油管道取油。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的实验室绝缘油脱水脱气储存装置，在整个处理以及存储过程中始终与空气隔绝。

2、真空泵以及氮气袋通过三通阀与真空玻璃瓶的排气口连接起来，该结构可防止当真空泵打开时，真空玻璃瓶中的绝缘油会吸入真空泵中使真空泵损坏。

3、使用真空玻璃瓶盛放绝缘油，避免绝缘油与大量外界气体接触。

4、真空玻璃瓶内部置有磁力搅拌转子，可加速脱水脱气过程。

5、在真空玻璃瓶瓶塞上安装温度计，便于实时观察绝缘油中的温度情况。

6、真空玻璃瓶的出油口连接着装有阀门的出油管道，在绝缘油脱水脱气处理结束后可以方便存储且避免外界空气的干扰。

7、使用三通连接器便于打开和关闭阀门，不需要频繁更换管道，操作更加便捷。

8、使用氮气润洗管道以及真空玻璃瓶两次可彻底去除瓶内剩余的空气。

9、本发明的实验室绝缘油脱水脱气储存装置，具有简单易搭建、操作简单、占地用空间小、脱水脱气效果好等优点。

附图说明

图1是本发明实验室绝缘油脱水脱气储存装置的结构示意图；

图2是本发明实验室绝缘油脱水脱气储存方法的流程示意图。

附图标记说明：1-真空泵；2-氮气袋；3-真空玻璃瓶；4-恒温磁力搅拌器；5-储油罐；6--三通阀一；7-真空玻璃瓶排气口；8--三通阀二；9-储油罐排气管道；10-真空玻璃瓶出油口；11-阀门一；12-储油罐进油管道；13-阀门二；14-储油罐取油管道；15-三通阀三；16-三通阀四；17-加热管；18-温度计；19-磁力搅拌转子；20-管道一；21-管道二；22-管道三；23-管道四。

具体实施方式

为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指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包括一个或者更多个该特征。

如图1所示，本实施例的一种实验室绝缘油脱水脱气装置，主要包括真空泵1、氮气袋2、真空玻璃瓶3、恒温磁力搅拌器4和储油罐5。

氮气袋2内外气压相同时氮气不会溢出，真空玻璃瓶3安放在恒温磁力搅拌器4上方，真空泵1以及氮气袋2通过三通阀一6与真空玻璃瓶排气口7连接起来，真空泵1以及氮气袋2通过三通阀二8与储油罐排气管道9连接起来，真空玻璃瓶出油口10连接着装有阀门一11的储油罐进油管道12，储油罐5还包含装有阀门二13的储油罐取油管道14。该结构中，真空泵1以及氮气袋2通过三通阀一6与真空玻璃瓶排气口7连接起来，可防止当真空泵1打开时，真空玻璃瓶3中的绝缘油吸入真空泵1中使真空泵1损坏。使用真空玻璃瓶3盛放绝缘油，避免绝缘油与大量外界气体接触；真空玻璃瓶3内部置有磁力搅拌转子19，可加速脱水脱气过程；在真空玻璃瓶3的瓶塞上安装温度计18，便于实时观察瓶内绝缘油的温度情况。储油罐取油管道14上设置有阀门二13，在绝缘油脱水脱气处理结束后可以方便取油且避免外界空气的干扰。使用三通连接器便于打开和关闭阀门，不需要频繁更换管道，操作更加便捷。使用氮气润洗管道以及真空玻璃瓶两次可彻底去除瓶内剩余的空气。

本实施例中，真空玻璃瓶3安放在恒温磁力搅拌器4上方，恒温磁力搅拌器4配套有加热管17，真空玻璃瓶3内部置有磁力搅拌转子19，并在真空玻璃瓶3的瓶塞上安装有温度计18。该结构中，真空玻璃瓶3可注入5.5L绝缘油，恒温磁力搅拌器4用于对油液的加热处理并可以控制磁力搅拌转子19在油中的搅拌速度防止油液溢出污染管道，真空玻璃瓶瓶塞上的温度计18便于操作人员对真空玻璃瓶3内油温的监控。

本实施例中，真空泵1配套有三通阀三15，通过管道一20与三通阀一6相连，通过管道二21与三通阀二8相连。氮气袋2配套有三通阀四16，通过管道三22与三通阀一6相连，通过管道四23与三通阀二8相连。三通阀一6可控制真空泵1和氮气袋2通道的启闭，真空泵1用于对管道以及真空玻璃瓶内空气的排出，氮气袋2用于对管道以及真空玻璃瓶的润洗以及脱水脱气后平衡真空玻璃瓶内部气压。三通阀三15控制真空泵1的抽取范围，三通阀四16控制氮气袋2的使用。

本实施例中，真空玻璃瓶排气口7位于靠近真空玻璃瓶瓶口的位置，真空玻璃瓶出油口10位于靠近真空玻璃瓶瓶底的位置，且二者分布在真空玻璃瓶同一平面的两侧。阀门一11用于控制储油罐进油管道12的启闭，真空玻璃瓶出油口10主要用于脱水脱气后绝缘油注入储油罐5，阀门二13用于控制油罐取油管道14的启闭。

本实施例中，储油罐进油管道12从罐顶进入并延伸至储油罐5内靠近罐底的位置；储油罐排气管道9从罐顶进入储油罐5内靠近罐顶的位置；储油罐取油管道14从靠近罐底的位置伸出储油罐5。

如图2所示，本实施例的一种实验室绝缘油脱水脱气储存方法，基于上述的实验室绝缘油脱水脱气储存装置实现，该方法包括以下步骤：

S1：排出管道以及真空玻璃瓶内空气：将靠近真空泵1的三通阀三调节至真空泵1与管道一20连接的位置，将靠近氮气袋2的三通阀四16调节至氮气袋2与管道三22连接的位置，将三通阀一6调节至管道一20与真空玻璃瓶排气口7连接的位置，开启恒温磁力搅拌器4，将温度设置为55℃，控制真空玻璃瓶3内部磁力搅拌转子19转动，开启真空泵1，抽去管道内以及真空玻璃瓶3内空气，使瓶内真空度小于80Pa；

S2：用氮气润洗管道以及真空玻璃瓶：将三通阀一6调节至管道三22与真空玻璃瓶排气口7连接的位置，使氮气进入真空玻璃瓶3内，再将三通阀一6调节至管道一20与真空玻璃瓶排气口7连接的位置，打开阀门一11，用真空泵1抽去瓶内的混合气体，重复用氮气润洗气体两次；

S3：脱水脱气：保持管道一20与真空玻璃瓶排气口7连接、真空泵1和恒温磁力搅拌器4开启的状态，持续12h，脱去油中水分以及溶解气体；

S4：平衡真空玻璃瓶内部气压：关闭恒温磁力搅拌器4，等待绝缘油冷却至室温后，将三通阀一6调节至管道三22与真空玻璃瓶排气口7连接的位置，关闭真空泵1，让氮气进入真空玻璃瓶3平衡内外气压；

S5：储油：将三通阀三15调节至真空泵1与管道二21连接的位置，将三通阀二8调节至管道二21与储油罐排气管道9连接的位置，抽去管道内以及储油罐5内空气，使储油罐内真空度小于80Pa，再将三通阀三15调节至真空泵1与管道二21断开的位置，打开储油罐进油管道12的阀门一11，使真空玻璃瓶内的绝缘油进入储油罐5；

S6：取油：将三通阀四16调节至氮气袋2与管道四23连接的位置，将三通阀二8调节至管道四23与储油罐排气管道9连接的位置，让氮气进入储油罐5平衡内外气压，打开阀门二13即可从储油罐取油管道14取油。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种实验室绝缘油脱水脱气储存装置，其特征在于：包括真空泵、氮气袋、真空玻璃瓶、恒温磁力搅拌器和储油罐；

真空玻璃瓶设置在恒温磁力搅拌器上，内部配套磁力搅拌转子，真空玻璃瓶排气口分别与真空泵、氮气袋相连，储油罐排气管道分别与真空泵、氮气袋相连，真空玻璃瓶出油口与储油罐进油管道相连，储油罐底部设置有取油管道。

2.根据权利要求1所述的一种实验室绝缘油脱水脱气储存装置，其特征在于：所述真空玻璃瓶排气口配套有三通一，所述储油罐排气管道配套有三通阀二；所述真空泵配套有三通阀三，通过管道一与三通阀一相连，通过管道二与三通阀二相连；所述氮气袋配套有三通阀四，通过管道三与三通阀一相连，通过管道四与三通阀二相连；所述储油罐进油管道上设置有阀门一，所述储油罐进取油管道上设置有阀门二。

3.根据权利要求1所述的一种实验室绝缘油脱水脱气储存装置，其特征在于：所述真空玻璃瓶排气口位于靠近真空玻璃瓶瓶口的位置，所述真空玻璃瓶出油口位于靠近真空玻璃瓶瓶底的位置，且二者分布在真空玻璃瓶同一平面的两侧。

4.根据权利要求1所述的一种实验室绝缘油脱水脱气储存装置，其特征在于：所述恒温磁力搅拌器上设置有用于对真空玻璃瓶进行恒温加热的加热管；所述真空玻璃瓶瓶塞上安装有用于实时测量真空玻璃瓶内绝缘油温度的温度计。

5.根据权利要求1所述的一种实验室绝缘油脱水脱气储存装置，其特征在于：所述储油罐进油管道从罐顶进入并延伸至储油罐内靠近罐底的位置；所述储油罐排气管道从罐顶进入储油罐内靠近罐顶的位置；所述储油罐取油管道从靠近罐底的位置伸出储油罐。

6.一种实验室绝缘油脱水脱气储存方法，基于权利要求2所述的装置实现，其特征在于：包括以下步骤：

S1：排出管道以及真空玻璃瓶内空气：将靠近真空泵的三通阀三调节至真空泵与管道一连接的位置，将靠近氮气袋的三通阀四调节至氮气袋与管道三连接的位置，将三通阀一调节至管道一与真空玻璃瓶排气口连接的位置，开启恒温磁力搅拌器，将温度设置为55℃，控制真空玻璃瓶内部磁力搅拌转子转动，开启真空泵，抽去管道内以及真空玻璃瓶内空气，使瓶内真空度小于80Pa；

S2：用氮气润洗管道以及真空玻璃瓶：将三通阀一调节至管道三与真空玻璃瓶排气口连接的位置，使氮气进入真空玻璃瓶内，再将三通阀一调节至管道一与真空玻璃瓶排气口连接的位置，用真空泵抽去瓶内的混合气体，重复用氮气润洗气体两次；

S3：脱水脱气：保持管道一与真空玻璃瓶排气口连接、真空泵和恒温磁力搅拌器开启的状态，持续12h，脱去油中水分以及溶解气体；

S4：平衡真空玻璃瓶内部气压：关闭恒温磁力搅拌器，等待绝缘油冷却至室温后，将三通阀一调节至管道三与真空玻璃瓶排气口连接的位置，关闭真空泵，让氮气进入真空玻璃瓶平衡内外气压；

S5：储油：将三通阀三调节至真空泵与管道二连接的位置，将三通阀二调节至管道二与储油罐排气管道连接的位置，抽去管道以及储油罐内空气，使储油罐内真空度小于80Pa，再将三通阀三调节至真空泵与管道二断开的位置，打开储油罐进油管道的阀门一，使真空玻璃瓶内的绝缘油进入储油罐；

S6：取油：将三通阀四调节至氮气袋与管道四连接的位置，将三通阀二调节至管道四与储油罐排气管道连接的位置，让氮气进入储油罐平衡内外气压，打开阀门二即可从储油罐取油管道取油。

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