CN112432830A - 变压器绝缘油的空白油样制备装置及方法 - Google Patents

变压器绝缘油的空白油样制备装置及方法 Download PDF

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Abstract

变压器绝缘油的空白油样制备装置及方法，其特征在于：包括盛装绝缘油的驱净室、向驱净室内输入惰性气体的气体输入组件、通入驱净室中用于排气的气体排出组件和连接驱净室用于取样及油液处理的油样输出组件，气体输入组件向驱净室输入气体对绝缘油进行鼓泡吹洗并在鼓泡吹洗后将油样压入油样输出组件中。本发明有效控制绝缘油中溶解气体的驱净程度，提高空白油样的制备可靠性，制备过程中驱净室的气压稳定不会发生爆裂及油液溅出，提高空白油样制备过程中的安全性，可得到驱净程度稳定的高质量空白油样，而且取样过程操作简单、安全且零污染。

Description

变压器绝缘油的空白油样制备装置及方法
技术领域
本发明涉及变压器绝缘油的空白油样制备装置及方法，用于变压器绝缘油的空白油样制备。
背景技术
对变压器油进行溶解气体含量检测分析，可以及时发现产品内部的故障隐患，随时掌握故障发展趋势，对故障做出准确的判断，有利于提前采取对策，进行预防或解决，以确保变压器安全可靠运行。为实现对变压器油中溶解气体含量检测，需测定油中溶解气体的分配系数，而测定分配系数的关键在于制备出空白油样。因此，在绝缘油中溶解气体分配系数测定前制备空白油样至关重要。
CN201210135967.1，公开了一种变压器空白油样的制备装置及其制备方法，该制备装置其包括有油箱，该油箱顶部设有进油管、排气管、氮气入口，该油箱下部侧壁处设有出油管，该进油管、排气管、氮气入口及出油管上均设有密封阀门，该氮气入口还连接有一设于油箱内的进气管，该油箱顶部设有搅拌机，该搅拌机连接有一伸入油箱内的搅拌叶片。利用注入高纯氮气鼓泡、搅拌和抽真空联合方式进行变压器空白油样制备，并根据实际设计大容量空白油样制备油箱，可在15分钟完成15～18L空白油样的制备工作。其存在的缺陷在于无法稳定且定量控制绝缘油中溶解气体的驱净程度，在取用空白油样时，可操作性差，且容易与空气接触，污染油样，影响试验结果；而且无装置保护功能，容易导致容器爆裂、溅液等。
发明内容
本发明提供的变压器绝缘油的空白油样制备装置及方法，有效控制绝缘油中溶解气体的驱净程度，提高空白油样的制备可靠性，制备过程中驱净室的气压稳定不会发生爆裂及油液溅出，提高空白油样制备过程中的安全性，即可得到驱净程度稳定的高质量空白油样，而且取样过程操作简单、安全且零污染。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
变压器绝缘油的空白油样制备装置，其特征在于：包括盛装绝缘油的驱净室、向驱净室内输入惰性气体的气体输入组件、通入驱净室中用于排气的气体排出组件和连接驱净室用于取样及油液处理的油样输出组件，气体输入组件向驱净室输入气体对绝缘油进行鼓泡吹洗并在鼓泡吹洗后将油样压入油样输出组件中。
优选的，所述的驱净室呈上大下小的圆锥形状，驱净室的上端开口用胶塞密封，下端用手动阀门控制启闭，气体输入组件和气体排出组件分别密封贯穿胶塞通入驱净室中，油样输出组件与驱净室下端联通。
优选的，所述的气体输入组件包括用于供气的气瓶、用连接气瓶和驱净室的输气管和具有散气功能的散气元件，输气管一端密封贯穿胶塞通入驱净室中，散气元件置于驱净中且套在输气管的端部，所述的气体排出组件包括排气管和设置在排气管上用于控制通断的排气阀，排气管一端密封贯穿胶塞通入驱净室中。
优选的，所述的散气元件伸入至驱净室的下半段中，驱净室盛装绝缘油后散气元件浸没在绝缘油中。
优选的，所述的输气管上设有用于控制通断的进气阀、用于记录气流量的气体流量计和用于记录气体压力的压力表，进气阀、气体流量计和压力表在输气管上由驱净室一侧向气瓶一侧依次排列。
优选的，所述的输气管上还装用于稳定气体压力的稳压控制器和调节气体压力的减压阀，所述的稳压控制器装在压力表靠近气瓶的一侧，减压阀装在稳压控制器靠近气瓶的一侧，且减压阀的低压端与气体稳压控制器连接，高压端与气瓶连接。
优选的，所述的油样输出组件包括与驱净室下端联通的输出油管、与输出油管自由端连接的取样器和设置在输出油管上用于控制通断的输出阀，所述的取样器为活塞推筒结构。
优选的，所述的输出阀为三通阀，输出阀的一端与驱净室下端联通，一端与取样器联通，另一端联通废样瓶。
变压器绝缘油的空白油样制备方法，采用以上所述的变压器绝缘油的空白油样制备装置进行空白油样的制备，其特征在于，包括以下步骤：
S1:关闭油样输出组件，向驱净室内装入绝缘油，使绝缘油占驱净室空量的1/3~2/3；
S2:打开气体输入组件和气体排出组件，由气体输入组件向驱净室输入惰性气体对绝缘油进行鼓泡吹洗，时长为1~2小时；
S3: 鼓泡吹洗后，关闭气体输入组件和气体排出组件使驱净室中的油样静置0.5~1h，得到空白油样；
S4:打开气体输入组件和油样输出组件，由气体输入组件向驱净室输入惰性气体，用惰性气将空白油样压入油样输出组件中，完成对空白油样的输出取样。
优选的，在完成空白油样的输出取样后，对取出的空白油样进行色谱分析法检测，检测取出的空白油样是否符合驱净要求，如符合则步骤S3得到的空白油样合格，如不符合则重复步骤S1至S4,直至检测取出的空白油样符合驱净要求。
发明的有益效果是：
本发明中绝缘油盛装在驱净室中，气体输入组件向驱净室输入惰性气体，对绝缘油进行鼓泡吹洗，将绝缘油中的溶解气体驱出，并由气体排出组件排出，以制备出溶解气体分配系数测定所需的空白油样，制备成空白油样后通过气体输入组件向驱净室输入惰性气体将空白油样压入油样输出组件中，以完成油样的取出，气体输入组件稳定且定量控制输入至驱净室的气体压力、流量和流速，从而有效控制绝缘油中溶解气体的驱净程度，提高空白油样的制备可靠性。
将绝缘油盛装在驱净室中，用气体输入组件和气体排出组件来稳定驱净室中的气压，用油样输出组件来提取油样，制备过程中驱净室的气压稳定不会发生爆裂及油液溅出，提高空白油样制备过程中的安全性。
制备成空白油样后通过气体输入组件向驱净室输入惰性气体将空白油样压入油样输出组件中，以完成油样的取出，即自动完成取样，避免取样时的空气污染，即可得到驱净程度稳定的高质量空白油样，而且取样过程操作简单、安全且零污染。
附图说明
图1为变压器绝缘油的空白油样制备装置的示意图。
具体实施方式
下面结合图1对本发明的实施例做详细说明。
变压器绝缘油的空白油样制备装置，其特征在于：包括盛装绝缘油的驱净室1、向驱净室1内输入惰性气体的气体输入组件2、通入驱净室1中用于排气的气体排出组件3和连接驱净室1用于取样及油液处理的油样输出组件4，气体输入组件2向驱净室1输入气体对绝缘油进行鼓泡吹洗并在鼓泡吹洗后将油样压入油样输出组件4中。
以上所述的变压器绝缘油的空白油样制备装置中绝缘油盛装在驱净室1中，气体输入组件2向驱净室1输入惰性气体，对绝缘油进行鼓泡吹洗，将绝缘油中的溶解气体驱出，并由气体排出组件3排出，以制备出溶解气体分配系数测定所需的空白油样，制备成空白油样后通过气体输入组件2向驱净室输入惰性气体将空白油样压入油样输出组件4中，以完成油样的取出，气体输入组件2稳定且定量控制输入至驱净室的气体压力、流量和流速，从而有效控制绝缘油中溶解气体的驱净程度，提高空白油样的制备可靠性。将绝缘油盛装在驱净室1中，用气体输入组件2和气体排出组件3来稳定驱净室中的气压，用油样输出组件4来提取油样，制备过程中驱净室1的气压稳定不会发生爆裂及油液溅出，提高空白油样制备过程中的安全性。制备成空白油样后通过气体输入组件2向驱净室输入惰性气体将空白油样压入油样输出组件4中，以完成油样的取出，即自动完成取样，避免取样时的空气污染，即可得到驱净程度稳定的高质量空白油样，而且取样过程操作简单、安全且零污染。
其中，所述的驱净室1呈上大下小的圆锥形状，驱净室1的上端开口用胶塞11密封，下端用手动阀门12控制启闭，气体输入组件2和气体排出组件3分别密封贯穿胶塞11通入驱净室1中，油样输出组件4与驱净室1下端联通。胶塞11将驱净室1的上端开口密封，打开胶塞11可向驱净室1内入绝缘油，驱净室1的下端用手动阀门12开启或闭合，在鼓泡吹洗过程中将手动阀门12闭合，防止油液下液，在完成鼓泡吹洗后进行取样前将手动阀门12开启，油液在重力和气体压力的作用下进入至油样输出组件4中。驱净室1呈上大下小的圆锥形形状，即有利于鼓泡吹洗过程中溶解气体的向上排出，又利于在取样过程中油液由重力向驱净室1下端顺流，提高制样和取样的便利性和有效性。
其中，所述的气体输入组件2包括用于供气的气瓶21、用连接气瓶21和驱净室1的输气管22和具有散气功能的散气元件23，输气管22一端密封贯穿胶塞11通入驱净室1中，散气元件23置于驱净1中且套在输气管22的端部，所述的气体排出组件3包括排气管31和设置在排气管31上用于控制通断的排气阀32，排气管22一端密封贯穿胶塞11通入驱净室1中。散气元件23将惰性气体散开至油样中，提高鼓泡洗吹过程中惰性气体和绝缘油的接触面积，增加鼓泡吹洗力度，从而提升绝缘油中溶解气体的驱净效率。气体排出组件3中用排气阀32控制排气管31的通断，便于在制样和取样过程中及时控制气体排出组件3中的气体流通。
其中，所述的散气元件23伸入至驱净室1的下半段中，驱净室1盛装绝缘油后散气元件23浸没在绝缘油中。散气元件23将惰性气体直接导入绝缘油中，在气体输入过程中对绝缘油进行有效鼓泡吹洗，提高驱净效率。
其中，所述的输气管22上设有用于控制通断的进气阀22.1、用于记录气流量的气体流量计22.2和用于记录气体压力的压力表22.3，进气阀22.1、气体流量计22.2和压力表22.3在输气管22上由驱净室1一侧向气瓶21一侧依次排列。进气阀22.1用于控制输气管22的通断，气体流量计22.2和压力表22.3分别用于记录输气管22中的实时气体流量和压力。
其中，所述的输气管22上还装用于稳定气体压力的稳压控制器22.4和调节气体压力的减压阀22.5，所述的稳压控制器22.4装在压力表22.3靠近气瓶21的一侧，减压阀22.5装在稳压控制器22.4靠近气瓶21的一侧，且减压阀22.5的低压端与气体稳压控制器22.4连接，高压端与气瓶21连接。气瓶21中导出的高压气体先经减压阀22.5减压，然后经过稳压控制器22.4调节气压至稳定值，再输入至驱净室1中，输入驱净室1中的气体压力稳定且可调节，可有效控制驱净室1中的气压，保护驱净室1不因气压过大而破裂，并取样前通过减压阀22.5和稳定控制器22.4进一步调节气压，即保证油液被有效压入取样器中，又保证驱净室1不因气压增大而破损，提高整个制备装置的结构可靠性，从而提高制备过程中的安全性和有效性。
其中，所述的油样输出组件4包括与驱净室1下端联通的输出油管41、与输出油管41自由端连接的取样器42和设置在输出油管41上用于控制通断的输出阀43，所述的取样器42为活塞推筒结构。输出阀43用于控制输出油管41的通断，取样器42中的活塞因油液的输入而运动，避免因取样器42中存在空气而污染油样，实现零污染取样，提高取样可靠性。
其中，所述的输出阀43为三通阀，输出阀43的一端与驱净室1下端联通，一端与取样器42联通，另一端联通废样瓶44。在取样过后，可通过输出阀43与废样瓶44的联通，而排出驱净室1中的多余或废弃油样。
本发明还保护一种变压器绝缘油的空白油样制备方法，采用以上所述的变压器绝缘油的空白油样制备装置进行空白油样的制备，其特征在于，包括以下步骤：
S1:关闭油样输出组件4，向驱净室1内装入绝缘油，使绝缘油占驱净室空量的1/3~2/3；
S2:打开气体输入组件2和气体排出组件3，由气体输入组件2向驱净室1输入惰性气体对绝缘油进行鼓泡吹洗，时长为1~2小时；
S3: 鼓泡吹洗后，关闭气体输入组件2和气体排出组件3使驱净室1中的油样静置0.5~1h，得到空白油样；
S4:打开气体输入组件2和油样输出组件4，由气体输入组件2向驱净室1输入惰性气体，用惰性气将空白油样压入油样输出组件4中，完成对空白油样的输出取样。
以上所述的变压器绝缘油的空白油样制备方法中气体输入组件2向驱净室1输入惰性气体，对绝缘油进行鼓泡吹洗，将绝缘油中的溶解气体驱出，并由气体排出组件3排出，以制备出溶解气体分配系数测定所需的空白油样，制备成空白油样后通过气体输入组件2向驱净室输入惰性气体将空白油样压入油样输出组件4中，以完成油样的取出，气体输入组件2稳定且定量控制输入至驱净室的气体压力、流量和流速，从而有效控制绝缘油中溶解气体的驱净程度，提高空白油样的制备可靠性，制备过程中驱净室1的气压稳定不会发生爆裂及油液溅出，提高空白油样制备过程中的安全性，避免取样时的空气污染，即可得到驱净程度稳定的高质量空白油样，而且取样过程操作简单、安全且零污染。
其中，在完成空白油样的输出取样后，对取出的空白油样进行色谱分析法检测，检测取出的空白油样是否符合驱净要求，如符合则步骤S3得到的空白油样合格，如不符合则重复步骤S1至S4,直至检测取出的空白油样符合驱净要求。通过色谱分析法检测取出的空白油样，保证制备的空白油样符合驱净要求。
以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.变压器绝缘油的空白油样制备装置，其特征在于：包括盛装绝缘油的驱净室（1）、向驱净室（1）内输入惰性气体的气体输入组件（2）、通入驱净室（1）中用于排气的气体排出组件（3）和连接驱净室（1）用于取样及油液处理的油样输出组件（4），气体输入组件（2）向驱净室（1）输入气体对绝缘油进行鼓泡吹洗并在鼓泡吹洗后将油样压入油样输出组件（4）中。
2.根据权利要求1所述的变压器绝缘油的空白油样制备装置，其特征在于：所述的驱净室（1）呈上大下小的圆锥形状，驱净室（1）的上端开口用胶塞（11）密封，下端用手动阀门（12）控制启闭，气体输入组件（2）和气体排出组件（3）分别密封贯穿胶塞（11）通入驱净室（1）中，油样输出组件（4）与驱净室（1）下端联通。
3.根据权利要求2所述的变压器绝缘油的空白油样制备装置，其特征在于：所述的气体输入组件（2）包括用于供气的气瓶（21）、用连接气瓶（21）和驱净室（1）的输气管（22）和具有散气功能的散气元件（23），输气管（22）一端密封贯穿胶塞（11）通入驱净室（1）中，散气元件（23）置于驱净（1）中且套在输气管（22）的端部，所述的气体排出组件（3）包括排气管（31）和设置在排气管（31）上用于控制通断的排气阀（32），排气管（22）一端密封贯穿胶塞（11）通入驱净室（1）中。
4.根据权利要求3所述的变压器绝缘油的空白油样制备装置，其特征在于：所述的散气元件（23）伸入至驱净室（1）的下半段中，驱净室（1）盛装绝缘油后散气元件（23）浸没在绝缘油中。
5.根据权利要求3所述的变压器绝缘油的空白油样制备装置，其特征在于：所述的输气管（22）上设有用于控制通断的进气阀（22.1）、用于记录气流量的气体流量计（22.2）和用于记录气体压力的压力表（22.3），进气阀（22.1）、气体流量计（22.2）和压力表（22.3）在输气管（22）上由驱净室（1）一侧向气瓶（21）一侧依次排列。
6.根据权利要求5所述的变压器绝缘油的空白油样制备装置，其特征在于：所述的输气管（22）上还装用于稳定气体压力的稳压控制器（22.4）和调节气体压力的减压阀（22.5），所述的稳压控制器（22.4）装在压力表（22.3）靠近气瓶（21）的一侧，减压阀（22.5）装在稳压控制器（22.4）靠近气瓶（21）的一侧，且减压阀（22.5）的低压端与气体稳压控制器（22.4）连接，高压端与气瓶（21）连接。
7.根据权利要求2所述的变压器绝缘油的空白油样制备装置，其特征在于：所述的油样输出组件（4）包括与驱净室（1）下端联通的输出油管（41）、与输出油管（41）自由端连接的取样器（42）和设置在输出油管（41）上用于控制通断的输出阀（43），所述的取样器（42）为活塞推筒结构。
8.根据权利要求7所述的变压器绝缘油的空白油样制备装置，其特征在于：所述的输出阀（43）为三通阀，输出阀（43）的一端与驱净室（1）下端联通，一端与取样器（42）联通，另一端联通废样瓶（44）。
9.变压器绝缘油的空白油样制备方法，采用权利要求1至8任一项所述的变压器绝缘油的空白油样制备装置进行空白油样的制备，其特征在于，包括以下步骤：
S1: 关闭油样输出组件（4），向驱净室（1）内装入绝缘油，使绝缘油占驱净室空量的1/3~2/3；
S2: 打开气体输入组件（2）和气体排出组件（3），由气体输入组件（2）向驱净室（1）输入惰性气体对绝缘油进行鼓泡吹洗，时长为1~2小时；
S3: 鼓泡吹洗后，关闭气体输入组件（2）和气体排出组件（3）使驱净室（1）中的油样静置0.5~1h，得到空白油样；
S4:打开气体输入组件（2）和油样输出组件（4），由气体输入组件（2）向驱净室（1）输入惰性气体，用惰性气将空白油样压入油样输出组件（4）中，完成对空白油样的输出取样。
10.根据权利要求9所述的变压器绝缘油的空白油样制备方法，其特征在于：在完成空白油样的输出取样后，对取出的空白油样进行色谱分析法检测，检测取出的空白油样是否符合驱净要求，如符合则步骤S3得到的空白油样合格，如不符合则重复步骤S1至S4,直至检测取出的空白油样符合驱净要求。
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