CN114354178A - 油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置及校验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油浸式变压器断流阀校验设备技术领域,尤其涉及一种油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置及校验方法,本发明油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置,包括变压器排油模拟装置、模拟油枕、流量计以及管道,通过变压器排油模拟装置模拟发生火情时,变压器油箱排油过程,通过油枕以及待检测的断流阀向变压器排油模拟装置补油,能够模拟断流阀实际工作的过程,因此,测量的断流阀的动作流量受气体和油流动能影响的因素小,检测数据更接近于真实数据,检测结果更准确。
Description
技术领域
本发明涉及油浸式变压器断流阀校验设备技术领域,尤其涉及一种油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置及校验方法。
背景技术
断流阀是变压器排油注氮灭火装置的重要组件,作用是防止储油柜中的油浇到初燃的火上,加剧火势。为保证灭火装置能达到灭火效果,断流阀必须在排油注氮灭火装置启动、变压器油枕冲向变压器油箱中的油达到断流阀的动作流量时可靠关闭并发出报警信号。为保证断流阀在需要时能准确动作,不误动拒动,必须对断流阀定期校验。
断流阀在变压器上的真实工作情况是这样的,当变压器内部发生故障,油箱内部压力急剧增加,变压器的温度持续升高,达到动作温度时感温元件熔断,控制系统启动,电磁机构动作,把快速排油阀打开,将变压器油箱中的高温油排入储油室,变压器油箱中的油位降低,油枕中的油因重力随变压器油自由向下流动,当达到断流阀的动作流量时,断流阀关闭并发出动作信号,切断油枕流向变压器油箱的油,防止“火上浇油”。
现有的断流阀校验装置主要存在以下问题:
1、目前,国内对断流阀的校验缺少有效的校验设备和校验方法。已有的设备在测试方法和校验精度方面比较落后,主要有以下问题:
问题一:人工手动操作。断流阀校验全程人工操作且操作步骤多,流程繁琐。校验准确度受操作人员的操作熟练程度影响很大,且人员工作量大,极易疲劳,又影响操作。
2、管道中有气体影响校验准确度,因气体和油的比重不同,同等流速情况下,气体和油流冲击挡板产生的结果不同,影响校验准确度。
3、均是通过压力产生流量对断流阀进行动作特性校验,都是通过油泵打压,产生油流冲击挡板,由于断流阀是在压力和油流的共同作用下关闭,因此,当压力较大时,会增加油流冲向断流阀挡板的势能,存在流量很小的情况下断流阀也能关闭的情况,使断流阀检验的动作流量值比实际值小。不符合断流阀在变压器上的真实工作情况。
4、流量计的安装不符合流量计生产厂家的要求,流量计安装在GB50093《自动化仪表工程施工及质量验收规范》中对直管段有明确的要求,现有的设备直管段长度过小,导致流体流经流量计时有涡流,影响流量计的测量准确度。
基于此,需要开发设计出一种油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置。
发明内容
本发明实施方式提供了一种油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置及校验方法,用于解决现有技术中校验结果不准确的问题。
第一方面,本发明实施方式提供了一种油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置,包括:
变压器排油模拟装置、模拟油枕、流量计以及管道;
所述模拟油枕设有出油口以及排气口,所述流量计的第一端与所述模拟油枕的出油口连通,所述流量计的第二端用于与断流阀的第一端连通;
所述变压器排油模拟装置设有进油口,所述变压器排油模拟装置的进油口用于与所述断流阀的第二端连通;
所述管道用于连通所述模拟油枕的出油口与所述断流阀的第一端,以及,用于连通所述变压器排油模拟装置的进油口与所述断流阀的第二端。
在一种可能实现的方式中,所述变压器排油模拟装置包括:模拟变压器油箱、油泵以及模拟地下储油室;
所述模拟变压器油箱设有进油口以及出油口,所述模拟地下储油室设有进油口;
所述油泵的第一端与所述模拟变压器油箱的出油口连通,所述油泵的第二端与所述模拟地下储油室的进油口连通;
所述模拟变压器油箱的进油口用于与所述断流阀的第二端连通;
所述油泵用于将所述模拟变压器油箱的油转移至所述模拟地下储油室,或,将所述模拟地下储油室的油转移至所述模拟变压器油箱。
在一种可能实现的方式中,所述变压器模拟装置还包括:液位计;
所述液位计用于指示所述模拟变压器油箱的油位和/或所述指示所述模拟地下储油室的油位。
在一种可能实现的方式中,所述管道设有快装夹具;
所述快装夹具用于连通所述断流阀的第一端以及所述流量计第二端,以及,用于连通所述断流阀的第二端与所述变压器排油模拟装置的进油口。
在一种可能实现的方式中,所述管道倾斜角度小于4°。
在一种可能实现的方式中,还包括控制单元;
所述控制单元包括:控制模块、油位计以及信号采集器,所述信号采集器、所述油位计、所述流量计、所述液位计以及所述油泵分别与所述控制模块电连接;
所述油位计用于采集所述模拟油枕中的油位信号,所述流量计用于采集所述管道的流量信号,所述液位计用于采集所述模拟变压器油箱的液位信号以及所述模拟地下储油室的液位信号;
所述信号采集器用于采集所述断流阀的动作信号;
所述控制模块用于根据外部命令控制所述油泵转向,以及根据所述模拟变压器油箱的液位信号、所述模拟地下储油室的液位信号以及所述模拟油枕中的油位信号控制所述油泵停止,所述控制模块还用于收到所述断流阀动作信号时,记录所述管道的流量。
在一种可能实现的方式中,所述控制单元还包括:上位机;所述上位机与所述控制模块电连接;
所述上位机根据外部输入,向所述控制模块发送油泵启动命令,以及,接收并记录所述断流阀动作时所述管道的流量。
第二方面,本发明实施方式提供了一种油浸式变压器灭火装置用断流阀校验方法,包括:获取外部试验命令;
若所述油枕的油位低于油位阈值,则启动所述油泵正转,将所述模拟变压器油箱内的油转移至所述油枕中,直至所述油枕中的油位达到试验油位时,停止所述油泵;
启动所述油泵反转,将所述模拟变压器油箱内的油转移至所述模拟地下储油室中;
获取所述断流阀动作时所述管道的流量。
在一种可能实现的方式中,在所述启动所述油泵反转,将所述模拟变压器油箱内的油转移至所述模拟地下储油室中,之后,包括:
若所述模拟变压器储油室的液位低于阈值时,则停止所述油泵。
在一种可能实现的方式中,所述启动所述油泵正转,将所述模拟变压器油箱内的油转移至所述油枕中,包括:
若所述模拟模拟地下储油室的液位低于阈值时,则停止所述油泵。
本发明实施方式与现有技术相比存在的有益效果是:
本发明实施方式公开了的一种油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置,包括变压器排油模拟装置、模拟油枕、流量计以及管道,通过变压器排油模拟装置模拟发生火情时,变压器油箱排油过程,通过油枕以及待检测的断流阀向变压器排油模拟装置补油,能够模拟断流阀实际工作的过程,因此,测量的断流阀的动作流量受气体和油流动能影响的因素小,检测数据更接近于真实数据,检测结果更准确。
本发明实施方式中,变压器排油模拟装置设有油泵以及两个储油装置,通过油泵将其中一个储油装置中的油转移到另一个储油装置中,因此,模拟变压器发生火情后,变压器油箱向地下储油室排油的过程,在此过程中,模拟油枕通过流量计以及断流阀向模拟变压器油箱补油,即,再现了火情发生后,断流阀工作的场景,在近于真实的场景中测试校验断流阀,更能准确的反映断流阀的状态,校验结果更准确,更贴近实用实际。
本发明实施方式中变压器模拟装置中设有液位计,可以通过观察液位计操作变压器模拟装置中的油泵,防止油泵吸入空气。在管道与断流阀连接的两端设有快装夹具,可以方便快速的接入断流阀,提高了校验效率,省时省力。管道倾斜角度较小,可以减少因动能因素导致断流阀动作因素的占比,提高检测数据的准确性。
本发明实施方式中油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置,设有控制单元,控制单元包括上位机以及控制模块,上位机接收来自外部的输入,根据外部输入向控制模块发送控制命令,控制模块控制油泵的正转、反转以及停止,实现将模拟变压器油箱中的油转移到模拟地下储油室中,或,将模拟变压器油箱中的油转移到油枕中,当待校验断流阀动作时,记录动作时的流量,作为校验断流阀的依据,全部过程自动化进行,人工干预的环节少,解放了人力,提高了操作效率,使得各次测试过程更趋于一致,避免了人工操作不规范影响检测结果的可能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施方式提供的油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置机械部分的原理图;
图2是本发明实施方式提供的油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置控制部分的原理图。
图中:
1模拟变压器油箱;
2管道;
3膨胀器;
4快装夹具;
5断流阀;
6液位计;
7油泵;
8流量计;
9模拟地下储油室;
10油位计;
11模拟油枕。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施方式。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施方式中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图通过具体实施方式来进行说明。
下面对本发明的实施例作详细说明,本实例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
图1为本发明实施方式提供的油浸式变压器灭火装置用断流阀5校验装置机械部分的原理图。
如图1所示,其示出了本发明实施方式提供的油浸式变压器灭火装置用断流阀5校验装置机械部分的原理图,详述如下:
一种油浸式变压器灭火装置用断流阀5校验装置,包括:变压器排油模拟装置、模拟油枕11、流量计8以及管道2。
所述模拟油枕11设有出油口以及排气口,所述流量计8的第一端与所述模拟油枕11的出油口连通,所述流量计8的第二端用于与断流阀5的第一端连通。所述变压器排油模拟装置设有进油口,所述变压器排油模拟装置的进油口用于与所述断流阀5的第二端连通。所述管道2用于连通所述模拟油枕11的出油口与所述断流阀5的第一端,以及,用于连通所述变压器排油模拟装置的进油口与所述断流阀5的第二端。
示例性地,变压器排油模拟装置是一种用于模拟变压器在发生火情时,变压器油箱中的油排出至地下储油室的装置,模拟油枕11中的油在变压器油箱的油变少时,会通过流量计8以及管道2向模拟变压器排油模拟装置内补充,因此,将断流阀5设置于管道2上,就可以模拟出断流阀5工作时的场景。在校验时,通过观察断流阀5动作时,流量计8的流量,就可以根据断流流量确定断流阀5是否合格。
模拟油枕11设有出油口以及排气口,出油口通常设置在靠近模拟油枕11下表面的一侧,而排气口通常设置在模拟油枕11靠近上表面的一侧,出油口以及排气口二者相结合,即可实现将模拟油枕11中的油顺利地放出至变压器排油模拟装置。
在一种实施方式中,管道2被分为了三段,模拟油枕11的出油口通过管道2第一段与流量计8第一端连通,断流阀5与流量计8第二端通过管道2第二段连通,断流阀5与变压器排油模拟装置通过管道2第三段连通。
本发明油浸式变压器灭火装置用断流阀5校验装置实施方式,通过变压器排油模拟装置模拟发生火情时,变压器油箱排油过程,通过油枕以及待检测的断流阀5向变压器排油模拟装置补油,能够模拟断流阀5实际工作的过程,因此,测量的断流阀5的动作流量受气体和油流动能影响的因素小,检测数据更接近于真实数据,检测结果更准确。
在一种可能实现的方式中,所述变压器排油模拟装置包括:模拟变压器油箱1、油泵7以及模拟地下储油室9。
所述模拟变压器油箱1设有进油口以及出油口,所述模拟地下储油室9设有进油口。所述油泵7的第一端与所述模拟变压器油箱1的出油口连通,所述油泵7的第二端与所述模拟地下储油室9的进油口连通。所述模拟变压器油箱1的进油口用于与所述断流阀5的第二端连通。所述油泵7用于将所述模拟变压器油箱1的油转移至所述模拟地下储油室9,或,将所述模拟地下储油室9的油转移至所述模拟变压器油箱1。
示例性地,在一种应用场景中,变压器排油模拟装置设有油泵7以及两个储油装置,其中一个储油装置模拟变压器油箱1,另一个储油装置模拟地下储油室9。
油泵7用于将其中一个储油装置转移到另一个储油装置中,注意,本发明实施方式中的转移是可以双向的,也就是说,可以通过油泵7将模拟变压器油箱1中的油转移到模拟地下储油室9,也可以通过油泵7将模拟地下储油室9中的油转移到模拟变压器油箱1中。
因此,在使用中可以模拟发生火情时将变压器油箱中的油转移到地下储油室,即,启动油泵7,将模拟变压器油箱1中的油转移到模拟地下储油室9,此时,模拟变压器油箱1中的液位降低,油枕通过流量计8以及断流阀5,向模拟变压器油箱1中补油,开始模拟火情发生时的过程。
本发明实施方式中,变压器排油模拟装置设有油泵7以及两个储油装置,通过油泵7将其中一个储油装置中的油转移到另一个储油装置中,因此,模拟变压器发生火情后,变压器油箱向地下储油室排油的过程,在此过程中,模拟油枕11通过流量计8以及断流阀5向模拟变压器油箱1补油,即,再现了火情发生后,断流阀5工作的场景,在近于真实的场景中测试校验断流阀5,更能准确的反映断流阀5的状态,校验结果更准确,更贴近实用实际。
在一种可能实现的方式中,所述变压器模拟装置还包括:液位计6。所述液位计6用于指示所述模拟变压器油箱1的油位和/或所述指示所述模拟地下储油室9的油位。
在一种可能实现的方式中,所述管道2设有快装夹具4。所述快装夹具4用于连通所述断流阀5的第一端以及所述流量计8第二端,以及,用于连通所述断流阀5的第二端与所述变压器排油模拟装置的进油口。
在一种可能实现的方式中,所述管道2倾斜角度小于4°。
示例性地,变压器模拟装置中设有液位计6,可以通过观察液位计6操作变压器模拟装置中的油泵7,防止油泵7吸入空气。在管道2与断流阀5连接的两端设有快装夹具4,可以方便快速的接入断流阀5,提高了校验效率,省时省力。管道2倾斜角度较小,可以减少因动能因素导致断流阀5动作因素的占比,提高检测数据的准确性。
此外,在一些实施方式中,管道2上还设有膨胀器3,可以通过膨胀器3的伸缩作用,减少因温差导致管道2长度变化,进一步导致断流阀5不易安装的问题。
在一种可能实现的方式中,油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置还包括控制单元。所述控制单元包括:控制模块、油位计10以及信号采集器,所述信号采集器、所述油位计10、所述流量计8、所述液位计6以及所述油泵7分别与所述控制模块电连接。
所述油位计10用于采集所述模拟油枕11中的油位信号,所述流量计8用于采集所述管道2的流量信号,所述液位计6用于采集所述模拟变压器油箱1的液位信号以及所述模拟地下储油室9的液位信号。所述信号采集器用于采集所述断流阀5的动作信号。
所述控制模块用于根据外部命令控制所述油泵7转向,以及根据所述模拟变压器油箱1的液位信号、所述模拟地下储油室9的液位信号以及所述模拟油枕11中的油位信号控制所述油泵7停止,所述控制模块还用于收到所述断流阀5动作信号时,记录所述管道2的流量。
在一种可能实现的方式中,如图2所示,所述控制单元还包括:上位机;所述上位机与所述控制模块电连接。所述上位机根据外部输入,向所述控制模块发送油泵7启动命令,以及,接收并记录所述断流阀5动作时所述管道2的流量。
示例性地,本发明实施方式中,设有控制单元,控制单元包括上位机以及控制模块,上位机接收来自外部的输入,根据外部输入向控制模块发送控制命令,控制模块控制油泵7的正转、反转以及停止,实现将模拟变压器油箱1中的油转移到模拟地下储油室9中。或者,上位机根据外部输入将模拟变压器油箱1中的油转移到油枕中,当待校验断流阀5动作时,记录动作时的流量,作为校验断流阀5的依据。采用上述油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置进行校验的全部过程可以自动化进行,人工干预的环节少,解放了人力,提高了操作效率,使得各次测试过程更趋于一致,避免了人工操作不规范影响检测结果的可能。
具体地,在一些实施方式中,控制模块可以采用可编程逻辑控制器或者微机测控系统,微机测控系统一种具体的方案为嵌入式工控机。上位机的可采用工控计算机。
第二方面,本发明实施方式提供了一种油浸式变压器灭火装置用断流阀5校验方法,包括:
获取外部试验命令;
若所述油枕的油位低于油位阈值,则启动所述油泵7正转,将所述模拟变压器油箱1内的油转移至所述油枕中,直至所述油枕中的油位达到试验油位时,停止所述油泵7;
启动所述油泵7反转,将所述模拟变压器油箱1内的油转移至所述模拟地下储油室9中;
获取所述断流阀5动作时所述管道2的流量。
在一种可能实现的方式中,在所述启动所述油泵7反转,将所述模拟变压器油箱1内的油转移至所述模拟地下储油室9中,之后,上述方法包括:若所述模拟变压器储油室的液位低于阈值时,则停止所述油泵7。
在一种可能实现的方式中,所述启动所述油泵7正转,将所述模拟变压器油箱1内的油转移至所述油枕中,包括:若所述模拟模拟地下储油室9的液位低于阈值时,则停止所述油泵7。
示例性地,在一种应用场景中,应用本发明实施方式中的断流阀5校验装置,其操作过程如下:
启动油泵7,将模拟变压器储油室内的油通过拟变压器油箱和管道2注入模拟油枕11,并排出管道2内的气体,油枕的油位计10高位报警动作时微机测控系统控制油泵7停止注油。
然后,校验装置模拟排油注氮灭火装置的动作流程,油泵7反转,将模拟变压器油箱1内的油注入模拟变压器储油室,模拟油箱内油位降低,模拟油枕11内的油因重力自由向断流阀5流动并冲击阀板,微机测控系统实时监测流量计8流量和接点信号,直到断流阀5动作,此时监测到的油流量即为断流阀5的动作流量。
工作可靠性试验:按动作流量试验相同的步骤重复进行次,检验断流阀5的动作灵活性、可靠性和信号接点。
油位低时液位报警装置发出报警信号,微机测控系统提示补油。
以上所述实施方式仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置,其特征在于,包括:变压器排油模拟装置、模拟油枕(11)、流量计(8)以及管道(2);
所述模拟油枕(11)设有出油口以及排气口,所述流量计(8)的第一端与所述模拟油枕(11)的出油口连通,所述流量计(8)的第二端用于与断流阀(5)的第一端连通;
所述变压器排油模拟装置设有进油口,所述变压器排油模拟装置的进油口用于与所述断流阀(5)的第二端连通;
所述管道(2)用于连通所述模拟油枕(11)的出油口与所述断流阀(5)的第一端,以及,用于连通所述变压器排油模拟装置的进油口与所述断流阀(5)的第二端。
2.根据权利要求1所述的油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置,其特征在于,所述变压器排油模拟装置包括:模拟变压器油箱(1)、油泵(7)以及模拟地下储油室(9);
所述模拟变压器油箱(1)设有进油口以及出油口,所述模拟地下储油室(9)设有进油口;
所述油泵(7)的第一端与所述模拟变压器油箱(1)的出油口连通,所述油泵(7)的第二端与所述模拟地下储油室(9)的进油口连通;
所述模拟变压器油箱(1)的进油口用于与所述断流阀(5)的第二端连通;
所述油泵(7)用于将所述模拟变压器油箱(1)的油转移至所述模拟地下储油室(9),或,将所述模拟地下储油室(9)的油转移至所述模拟变压器油箱(1)。
3.根据权利要求2所述的油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置,其特征在于,所述变压器模拟装置还包括:液位计(6);
所述液位计(6)用于指示所述模拟变压器油箱(1)的油位和/或所述指示所述模拟地下储油室(9)的油位。
4.根据权利要求1所述的油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置,其特征在于,所述管道(2)设有快装夹具(4);
所述快装夹具(4)用于连通所述断流阀(5)的第一端以及所述流量计(8)第二端,以及,用于连通所述断流阀(5)的第二端与所述变压器排油模拟装置的进油口。
5.根据权利要求1-4任一项所述的油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置,其特征在于,所述管道(2)倾斜角度小于4°。
6.根据权利要求3所述的油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置,其特征在于,所述油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置还包括控制单元;
所述控制单元包括:控制模块、油位计(10)以及信号采集器,所述信号采集器、所述油位计(10)、所述流量计(8)、所述液位计(6)以及所述油泵(7)分别与所述控制模块电连接;
所述油位计(10)用于采集所述模拟油枕(11)中的油位信号,所述流量计(8)用于采集所述管道(2)的流量信号,所述液位计(6)用于采集所述模拟变压器油箱(1)的液位信号以及所述模拟地下储油室(9)的液位信号;
所述信号采集器用于采集所述断流阀(5)的动作信号;
所述控制模块用于根据外部命令控制所述油泵(7)转向,以及根据所述模拟变压器油箱(1)的液位信号、所述模拟地下储油室(9)的液位信号以及所述模拟油枕(11)中的油位信号控制所述油泵(7)停止,所述控制模块还用于收到所述断流阀(5)动作信号时,记录所述管道(2)的流量。
7.根据权利要求6所述的油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置,其特征在于,所述控制单元还包括:上位机;所述上位机与所述控制模块电连接;
所述上位机根据外部输入,向所述控制模块发送油泵(7)启动命令,以及,接收并记录所述断流阀(5)动作时所述管道(2)的流量。
8.一种油浸式变压器灭火装置用断流阀校验方法,其特征在于,应用于如权利要求7所述的油浸式变压器灭火装置用断流阀校验装置中,包括:
获取外部试验命令;
若所述油枕的油位低于油位阈值,则启动所述油泵(7)正转,将所述模拟变压器油箱(1)内的油转移至所述油枕中,直至所述油枕中的油位达到试验油位时,停止所述油泵(7);
启动所述油泵(7)反转,将所述模拟变压器油箱(1)内的油转移至所述模拟地下储油室(9)中;
获取所述断流阀(5)动作时所述管道(2)的流量。
9.根据权利要求8所述的油浸式变压器灭火装置用断流阀校验方法,其特征在于,在所述启动所述油泵(7)反转,将所述模拟变压器油箱(1)内的油转移至所述模拟地下储油室(9)中,之后,包括:
若所述模拟变压器储油室的液位低于阈值时,则停止所述油泵(7)。
10.根据权利要求8所述的油浸式变压器灭火装置用断流阀校验方法,其特征在于,所述启动所述油泵(7)正转,将所述模拟变压器油箱(1)内的油转移至所述油枕中,包括:
若所述模拟模拟地下储油室(9)的液位低于阈值时,则停止所述油泵(7)。
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