CN113975856B - 一种内置绝缘油智能净化装置、方法及高压电缆充油终端 - Google Patents

Abstract

本公开提出了一种内置绝缘油智能净化装置、方法及高压电缆充油终端，净化装置包括：内置部分和外置部分，外置部分包括控制装置，内置部分包括微型动力泵、传感装置以及滤芯管，微型动力泵的一端连接滤芯管，微型动力泵、传感装置分别连接双向射频卡，通过双向射频卡无线连接至控制装置。净化装置能够在实现净化的同时，满足高压电缆充油终端密封的要求，为保障高压电缆充油终端的安全运行有着重要意义。

Description

一种内置绝缘油智能净化装置、方法及高压电缆充油终端

技术领域

本公开涉及电力高压电缆设备相关技术领域，具体的说，是涉及一种内置绝缘油智能净化装置、方法及高压电缆充油终端。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

电力高压电缆充油终端正常工作中，需要长期严格保持密闭密封运行，运行期间，严禁任何有损害密封的行为，高压电缆充油终端内部充注的绝缘油，起到绝缘、浸润、冷却高压电缆充油终端内部组件的作用，绝缘油的质量为保证高压电缆安全运行起到至关重要作用。虽然初期充入高压电缆充油终端的绝缘油能保持优异的理化性质和电气性能，但长期运行中绝缘油会自然老化，而且在运行中如发生高压电缆充油终端异常发热、放电等故障，会使绝缘油产生裂解，电缆充油终端相关组件材料由于制造质量不良，析出分解物，也会污染绝缘油，这些情况都会造成绝缘油劣化、绝缘强度降低，给高压电缆的正常运行造成隐患，一旦积累到一定程度，将直接危及高压电缆的安全运行，甚至导致电缆终端爆炸、烧毁的恶性故障，严重危及周围人员的人身安全和电网的安全运行。

高压电缆充油终端正常运行中，要求严格保持密闭密封，因此不能像传统充油主变，或充油互感器等一样，通过外接滤油设备进行净化处理的方式，来对高压电缆充油终端内部的绝缘油进行净化处理，目前在高压电缆充油终端设备中还没有相应的净化装置，对于高压电缆充油终端内部的绝缘油质量无法控制，只能是在高压电缆充油终端运行出现故障后再进行更换或者检修，影响高压电缆的正常运行，安全性差，同时造成了巨大的浪费。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种内置绝缘油智能净化装置、方法及高压电缆充油终端，净化装置能够在实现净化的同时，满足高压电缆充油终端密封的要求，为保障高压电缆充油终端的安全运行有着重要意义。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一个或多个实施例提供了一种内置绝缘油智能净化装置，包括：内置部分和外置部分，内置部分设置在待净化设备的绝缘油中，外置部分设置在待净化设备外，外置部分包括控制装置，内置部分包括微型动力泵、传感装置以及滤芯管，微型动力泵的一端连接滤芯管，微型动力泵、传感装置分别连接双向射频卡，通过双向射频卡无线连接至控制装置。

一个或多个实施例提供了一种内置绝缘油智能净化装置的控制方法，包括如下过程：

设置净化装置内的装置的运行时长及间隔周期，按照设定控制运行；

设定检测数据的要求范围，当检测数据超出设定的范围，增加检测次数或/和增加微型动力泵的运行时长或次数；

当检测到吸附材料颜色波长变化超出设定值，发出报警信号；

当检测供电电源电力不足，控制隔空充电器开启，进行充电。

一个或多个实施例提供了一种高压电缆充油终端，该充油终端中设置上述所述的一种内置绝缘油智能净化装置。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

本公开的装置包括内置部分和外置部分，通过无线进行控制和充电，可以将净化装置的净化执行部分即内置部分封装于高电压电缆充油终端内腔，由内部绝缘油浸渍绝缘，这样不仅不会影响高电压电缆充油终端外表绝缘，密封绝缘效果好，而且能够直接对高电压电缆充油终端内部绝缘油进行智能净化处理，有力保障电力高压电缆的安全运行。

本公开附加方面的优点将在具体的实施例中具体描述。

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限定。

图1是本公开实施例3安装净化装置的高电压电缆充油终端结构示意图；

图2是本公开实施例1的净化装置的内置部分的结构侧视图；

图3是本公开实施例1的滤芯管14的结构示意图；

图4是本公开实施例1的净化装置数据传输示意图；

图5是本公开实施例1净化装置的结构框图；

其中：1-绝缘电缆；2-绝缘包带；3-应力锥；4-导电杆；5-上端密封盖；6-出线；7-绝缘油；8-绝缘瓷套；9-支撑绝缘子；10-下端密封盖；11-微型动力泵；12-第一喇叭口；13-组合传感器；14-滤芯管；15-发光二极管；16-波长传感器；17-第二喇叭口；18-吸附材料；19-双向射频器；20-隔空充电器。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。

高压电缆充油终端内部充注的绝缘油，在长期正常运行中会老化生成一氧化碳、二氧化碳，且随着运行时间延长，一氧化碳、二氧化碳积累将不断增加，危害高压电缆充油终端的正常运行。如高压电缆充油终端内部发生严重过热，或放电故障，在故障点处附近的绝缘油会分解产生乙炔，故障程度越严重，分解的乙炔越多。高压电缆充油终端使用的绝缘油和固体绝缘物在厂家生产中不可避免的会存在微量水，高压电缆充油终端运行中如发生哪怕只有微小渗漏，外界潮气也会渗透进充油终端内部，在高压电缆充油终端内部如发生过热或放电故障时，这些水分会催化与绝缘物发生化学反应产生氢气。以上分解和反应产物：氢气，乙炔，一氧化碳、二氧化碳和水分，积累到一定程度，都会危及高压电缆充油终端的运行安全，甚至造成爆炸和烧毁，严重危及周围工作人员的人身安全和电网的安全运行。基于该问题，本实施例提供了一种可以适用于高压电缆充油终端进行进化的净化装置，下面以具体的实施例进行说明。

实施例1

在一个或多个实施方式公开的技术方案中，如图1-5所示，高压电缆充油终端一种内置绝缘油智能净化装置，可以设置在高压电缆充油终端内实现内部绝缘油的净化，包括：内置部分和外置部分，内置部分设置在待净化设备的绝缘油中，外置部分设置在待净化设备外，外置部分包括控制装置，内置部分包括微型动力泵11、传感装置以及滤芯管，微型动力泵11的一端连接滤芯管14，微型动力泵11、传感装置分别连接双向射频卡，通过双向射频卡无线连接至控制装置。

进一步地，外置部分还包括隔空充电器20，微型动力泵11、传感装置的供电电源设置有接收线圈，隔空充电器20内设置有发射线圈，发射线圈与接收线圈通过电磁感应为供电电源充电。

其中，隔空充电器20与控制装置通信连接；当微型动力泵11以及传感装置的供电电源电力不足，控制装置控制隔空充电器为微型动力泵11、传感装置充电。

本实施例的装置包括内置部分和外置部分，通过无线进行控制和充电，可以将净化装置的净化执行部分即内置部分封装于高电压电缆充油终端内腔，由内部绝缘油浸渍绝缘，这样不仅不会影响高电压电缆充油终端外表绝缘，密封绝缘效果好，而且能够直接对高电压电缆充油终端内部绝缘油进行智能净化处理，有力保障电力高压电缆的安全运行。

具体的，还包括双向射频器19，所述双向射频卡与双向射频器19无线连接，双向射频器19与控制装置通信连接；双向射频卡将各自信号传输至双向射频器。

可选的，微型动力泵11可以为微型变频动力泵。

进一步的技术方案，微型动力泵一端连接进油管，另一端连接滤芯管14，所述进油管连接第一喇叭口12，以利于较大范围吸入绝缘油；滤芯管14的输出端连接有第二喇叭口17，以利于出油扩散。

高压电缆充油终端内部的绝缘油，通过微型动力泵11打至滤芯管14内进行过滤净化，同时也能够起到加强循环散热作用。

进一步的技术方案，传感装置包括组合传感器13和波长传感器16。

组合传感器用于检测被净化液体内的有害物质，其中有害组分可以包括：水分，一氧化碳、二氧化碳，氢气，乙炔以及其它杂质等。

可选的，组合传感器包括钯栅氢敏传感器、聚砜膜半导体乙炔传感器、和一氧化碳二氧化碳半导体传感器，这三种传感器组合并组装一体，组合后可以共用一个双向射频卡进行数据的传输。

其中，钯栅氢敏传感器检测绝缘油中的氢组分，聚砜膜半导体乙炔传感器检测绝缘油中的乙炔组分，一氧化碳二氧化碳半导体传感器检测绝缘油中的一氧化碳和二氧化碳组分。

在一些实施例中，组合传感器安装于微型变频动力泵的进油管上。

可选的，波长传感器16可以安装在滤芯管14的管壁，并带有发光光源，具体的，发光光源可以为发光二极管。

具体的，发光二极管和波长传感器密封贴附安装在滤芯管14的管壁。

滤芯管内吸附材料在吸附水的过程中，颜色会逐渐发生变化，发光二极管和波长传感器密封贴附安装在滤芯管外壁，通过发光二极管照亮滤芯管，波长传感器能对滤芯管内吸附材料颜色变化的波长进行检测，以确定吸附材料吸附水分的情况。

滤芯管14内吸附材料18在吸附过程中，随着吸附水分程度的增加，颜色会逐渐发生变化，如可以从初始的橙黄色，波长为610nm波长，到吸附接近饱和的墨绿色，波长为450nm。

微型动力泵11、组合传感器13、波长传感器16均能通过自带的双向射频卡将各自信号传输至外部的双向射频器19，再由外部双向射频器19传输给控制装置；同时控制装置将控制指令通过外部双向射频器19，分别传输给微型动力泵11、组合传感器13、波长传感器16，控制装置自动控制净化过程。

可选的，滤芯管包括外壳和设置在外壳内的吸附材料；

滤芯管外壳可以采用透明材料，材料可以为有机玻璃、PC塑料等。

滤芯管内盛装有能对绝缘油中的有害杂质和组分，进行有选择性吸附的微孔高分子吸附材料，能够将微型动力泵输送过来的绝缘油进行净化。

进一步地，还包括报警器，所述报警器与控制装置连接，当组合传感器、波长传感器检测的数据超出设定的范围，发出报警信息，提醒检修更换。

进一步地，还包括绝缘外套，净化装置内置部分的部件的外露金属部分，均外衬有绝缘外套，且采取屏蔽措施，以防止产生悬浮电位。

本实施例的装置的内置部分供电电源可以采用锂电池，轻便可以适应于较小空间的设置。

实施例3

基于实施例1，本实施例提供一种内置绝缘油智能净化装置的控制方法,如下：

(1)设置净化装置内的装置的运行时长及间隔周期，按照设定控制运行；

控制装置根据设置运行时长及间隔周期，自动控制微型动力泵11、组合传感器13、波长传感器16的启停。

如正常情况下，按每天微型动力泵11开机一次，每次运行1hr程序，进行控制运行；组合传感器13正常情况每天开机检测一次，波长传感器16每天开机检测一次。

(2)设定检测数据的要求范围，当超出设定的范围，增加检测次数或/和增加微型动力泵11的运行时长或次数。

设定检测数据包括有：(1)氢气含量设置值；(2)乙炔含量设置值；(3)一氧化碳、二氧化碳共有含量设置值；(4)吸附剂18吸湿水分颜色波长变化设置值，从初始的橙黄色610nm波长，到吸附接近饱和的墨绿色450nm波长；还包括电能充电设置：供电电源的充电设置值。

具体的，组合传感器13正常情况每天开机检测1次，如检测到氢气，乙炔，一氧化碳、二氧化碳，这三种组分中的任一种组分或多种达到设置值时，每天增加检测1次，同时报警器发出报警信号，降至设置值以下时，自动恢复正常。

微型动力泵11的控制，具体的，当检测数据超范围，按每天微型变频动力泵11间隔均时开机2次，每次运行2hr程序，进行控制运行；按照超标情况增加微型动力泵11的出力，加大滤芯管14的过滤吸附能力。

检测数据超标越严重，微型动力泵11出力越大，检测数据降至设置值以内时，自动恢复正常；

(3)当检测到吸附材料18颜色波长变化超出设定值，报警器发出报警信号；吸附材料18颜色波长达到450nm时，需要更换。

正常情况下，波长传感器16每天开机检测1次，当检测到波长超出设定值，结合高压电缆充油终端正常检修周期，更换滤芯管14的吸附材料18。

(3)当检测供电电源电力不足，控制隔空充电器20开启，进行充电。

实施例3

基于实施例1，本实施例提供一种高压电缆充油终端，该充油终端中设置实施例1所述的一种内置绝缘油智能净化装置。

可选的，净化装置的内置部分设置高压电缆充油终端密封内腔内，外置部分的双向射频器19和隔空充电器20安装在高压电缆充油终端外部近旁。

如图1所示，高电压电缆充油终端包括：密封壳体，设置在密封壳体内绝缘油7，以及浸在绝缘油7内依次连接的出线6、导电杆4、应力锥3、绝缘包带2，通过绝缘包带2连接绝缘电缆1。

可选的，密封壳体可以为分体的结构，包括两端开口的管壳，设置在管壳两端的上端密封盖5和下端密封盖10。

进一步地，高电压电缆充油终端密封壳体外还设置有绝缘瓷套8和支撑绝缘子9，能够实现外部的保护和进行支撑安装。

充油终端设置后净化装置后，外部的双向射频器19能够与微型变频动力泵11、组合传感器13、波长传感器16等的自带双向射频卡进行双向信号和数据传输，控制装置与外部射频器19双向电性连接，当微型变频动力泵、组合传感器、波长传感器及双向射频卡等供电电源如锂电池电量不足时，隔空充电器能分别对微型变频动力泵、组合传感器、波长传感器进行自动隔空充电。

优选的，微型动力泵11安装在充油终端内腔的底部靠内壁侧。

波长传感器16可以设置为定期检测，工作人员就能知道滤芯管吸附水分情况。

滤芯管14的过滤和吸附容量，经预先设计，至少能满足高压电缆充油终端一个检修周期的需要，在高压电缆充油终端发生严重过热和放电故障，产生大量氢气，乙炔，一氧化碳、二氧化碳和水分等情况时，虽然可能滤芯管的过滤和吸附容量会提前达到饱和，但此时的严重故障，高压电缆已不能继续运行，需停电检修，可以利用这个机会更换滤芯管，保证高压电缆充油终端内置绝缘油智能净化装置的正常运行。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开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公开的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种内置绝缘油智能净化装置，其特征是，包括：内置部分和外置部分，内置部分设置在待净化设备的绝缘油中，外置部分设置在待净化设备外，外置部分包括控制装置，内置部分包括微型动力泵、传感装置以及滤芯管，微型动力泵的一端连接滤芯管，微型动力泵、传感装置分别连接双向射频卡，通过双向射频卡无线连接至控制装置；

所述微型动力泵一端连接进油管，另一端连接滤芯管，所述进油管连接第一喇叭口，滤芯管的输出端连接有第二喇叭口；

所述传感装置包括组合传感器和波长传感器；

具体的，组合传感器包括钯栅氢敏传感器、聚砜膜半导体乙炔传感器、和一氧化碳二氧化碳半导体传感器，这三种传感器组合并组装一体，组合后能够共用一个双向射频卡进行数据的传输；波长传感器带有发光二极管，并密封贴附安装在滤芯管外壁，滤芯管内吸附材料在吸附水的过程中，颜色会逐渐发生变化，通过发光二极管照亮滤芯管，波长传感器能对滤芯管内吸附材料颜色变化的波长进行检测，以确定吸附材料吸附水分的情况。

2.如权利要求1所述的一种内置绝缘油智能净化装置，其特征是：外置部分还包括隔空充电器，微型动力泵、传感装置的供电电源设置有接收线圈，隔空充电器内设置有发射线圈，发射线圈与接收线圈通过电磁感应为供电电源充电；隔空充电器与控制装置通信连接。

3.如权利要求1所述的一种内置绝缘油智能净化装置，其特征是：还包括双向射频器，所述双向射频卡与双向射频器无线连接，双向射频器与控制装置通信连接；双向射频卡将各自信号传输至双向射频器。

4.如权利要求1所述的一种内置绝缘油智能净化装置，其特征是：所述组合传感器安装于微型变频动力泵的进油管上。

5.如权利要求1所述的一种内置绝缘油智能净化装置，其特征是：还包括报警器，所述报警器与控制装置连接；

还包括绝缘外套，净化装置内置部分的部件的外露金属部分，均外衬有绝缘外套。

6.一种内置绝缘油智能净化装置的控制方法，其特征是，使用权利要求1-5任一项所述的一种内置绝缘油智能净化装置，包括如下过程：

设置净化装置内的装置的运行时长及间隔周期，按照设定控制运行；

设定检测数据的要求范围，当检测数据超出设定的范围，增加检测次数或/和增加微型动力泵的运行时长或次数；

当检测到吸附材料颜色波长变化超出设定值，发出报警信号；

当检测供电电源电力不足，控制隔空充电器开启，进行充电。

7.一种高压电缆充油终端，其特征是：该充油终端中设置权利要求1-5任一项所述的一种内置绝缘油智能净化装置。

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