CN201069441Y - 校核变压器绝缘油在线色谱监测系统的标准油样制备装置 - Google Patents

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郭军科
张力晨
胡青波
张桂贤
郭浩
刘鸿芳
李兴
宋卓
林琳
胡志芳
孙龙彪
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Abstract

本实用新型是一种校核变压器绝缘油在线色谱监测系统的标准油样制备装置。由油、汽缸及其活塞驱动马达、控制器和气体体积流量计、各电磁阀组成，油缸设在恒温箱中，其活塞设有进气孔，油缸中设有液位传感器，外壳设有注油杯、氮气和标准气体输入管接口和标准油样出油、回油管接口，面板设有操作键盘、液晶显示器和热敏打印机。本装置根据在50℃恒温条件下绝缘油中溶解各气体组分的溶解平衡系数恒定不变的规律，在自动制备空白油样的基础上自动制备不同浓度的标准油样，所得油样符合GB/T 17623－1998的规定。标准油样送在线色谱监测系统即可实现其在线现场校核。本装置制备空白油样和标准油样过程比较简单方便，非常适合现场使用。

Description

校核变压器绝缘油在线色谱监测系统的标准油样制备装置
技术领域
本实用新型属于校核装置，特别是涉及一种校核变压器绝缘油在线色谱监测系统的标准油样制备装置。
背景技术
电力系统中，对变压器绝缘油中溶解气体成分如氢气(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、乙烷(C2H6)和乙炔(C2H2)等及其含量进行色谱组分分析的在线色谱监测系统，是保障变压器正常运行的重要设备。为使在线色谱监测系统监测结果准确可靠，必需定期对其校准。在目前阶段，所述校准以离线方式进行，电力部门或用户均感不便。
发明内容
本实用新型是为了解决在线色谱监测系统仅能离线方式进行校准的技术问题，而提供出一种使用方便、校核准确的校核变压器绝缘油在线色谱监测系统的标准油样制备装置。
本实用新型提供的校核装置采取以下技术方案：本装置由外壳、面板、电源所组成，其特征在于：外壳中设有汽缸及其活塞驱动马达、置于恒温箱的油缸及其活塞驱动马达、以单片机为核心的控制器和气体体积流量计，油缸的活塞设有进气孔，油缸中设有液位传感器，其输出连接于控制器，外壳设有注油杯、氮气和标准气体输入管接口和标准油样出油、回油管接口，面板设有与控制器相应端口连接的操作键盘、液晶显示器和热敏打印机，外壳中还设有由控制器程序控制的各电磁阀，其中油缸缸盖设置的油、气进出口连接有注油电磁阀、混合气体排出电磁阀和气体循环电磁阀的一端，注油电磁阀另一端与注油杯出口相接，混合气体排出电磁阀另一端与气体体积流量计入口相接，气体体积流量计出口与排气电磁阀和气路中间电磁阀一端相接，气路中间电磁阀另一端与汽缸的气体进出口相接，气体循环电磁阀另一端与标准气体控制电磁阀、标准气体中间电磁阀和气体混合控制电磁阀一端相接，标准气体控制电磁阀另一端与气体体积流量计入口相接，标准气体中间电磁阀另一端与汽缸的气体进出口相接，气体混合控制电磁阀另一端与气体输入控制电磁阀和氮气开关电磁阀的一端相接，气体输入控制电磁阀另一端与油缸活塞进气孔相接，氮气开关电磁阀另一端与氮气输入管接口相接，标准气体管接口与标准气体开关电磁阀一端相接，标准气体开关电磁阀另一端与气体体积流量计入口相接，油缸的活塞进气孔连接出油电磁阀一端，另一端连接外壳出油管接口，油缸的油气进出口连接回油电磁阀一端，另一端连接外壳回油管接口，出油管接口和回油管接口分别与在线色谱监测系统进油端和出油端管路连接。
本实用新型还可以采取以下技术措施：
所述的油缸，其恒温箱中设有电加热管、电风扇和测温控制铂电阻，测温控制铂电阻连接于外壳中的温度控制电路。
所述的油缸，其活塞表面设有覆盖进气孔并均布微孔的匀气板。
本实用新型的有益效果和优点是：本装置根据在50℃恒温条件下绝缘油中溶解氢气(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、乙烷(C2H6)和乙炔(C2H2)等各气体组分的溶解平衡系数恒定不变的特点，在自动制备空白油样的基础上自动制备不同浓度的标准油样，所得标准油样符合GB/T 17623-1998《绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法》的规定。标准油样送在线色谱监测系统即可实现在线色谱监测系统的现场校核。本装置制备空白油样和标准油样过程比较简单方便，非常适合现场操作使用。
附图说明
附图1是本实用新型实施例结构示意图。
附图2是油缸结构剖面示意图。
附图3是图1实施例组成框图。
图中标号：1外壳，2注油杯，3热敏打印机，4面板，5累计气体体积显示，6液晶显示器，7操作键盘，8电源开关，9气体体积流量计，10缸盖，11油、气进出口，12液位传感器，13匀气板，14进气孔，15活塞，16软管，17驱动马达轴，18转盘连杆传动机构。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图进一步说明本实用新型。
如图1所示实施例，外壳1中设有汽缸及其活塞驱动马达、置于恒温箱的油缸及其活塞驱动马达、以单片机和A/D数据采集电路组成的控制器和气体体积流量计9。
油缸的恒温箱设置现有技术中的电加热管、电风扇和测温控制铂电阻，铂电阻与温控器相连，温控器设置50℃的加热温度，到达加热温度后，切断电加热管的电源，从而实现温度控制。
外壳1设有注油杯2、气体体积流量计9的显示窗口，外壳左侧设有氮气、标准气体输入管接口和标准油样出油、回油管接口(未示出)。
面板4设有与控制器相应端口连接的操作键盘7、液晶显示器6和热敏打印机3，以及累计气体体积显示5。操作键盘7包括数字键、小数点键和确认键、启动键、停止键、打印键。
如图2所示，油缸的活塞15设有进气孔14，油缸的缸盖10设有液位传感器12和油、气进出口11，活塞表面设有覆盖进气孔14并均布微孔的匀气板13，进气孔14套装连接气源的软管16。活塞15与驱动马达轴17之间设置现有技术中的转盘连杆传动机构18，使驱动马达轴的旋转运动转变为活塞15的上下运动。本实施例的汽缸及其活塞驱动马达的传动机构与图2所示相同。
外壳中还设有由控制器程序控制的各电磁阀，各电磁阀之间以及电磁阀与本装置其它组成的连接关系参见图3。
如图3所示，油缸缸盖设置的油、气进出口连接有注油电磁阀(a)、混合气体排出电磁阀(b)和气体循环电磁阀(c)的一端，注油电磁阀(a)另一端与注油杯出口相接，混合气体排出电磁阀(b)另一端与气体体积流量计入口相接，气体体积流量计出口与排气电磁阀(j)和气路中间电磁阀(i)一端相接，气路中间电磁阀(i)另一端与汽缸的气体进出口相接，气体循环电磁阀(c)另一端与标准气体控制电磁阀(d)、标准气体中间电磁阀(e)和气体混合控制电磁阀(f)一端相接，标准气体控制电磁阀(d)另一端与气体体积流量计入口相接，标准气体中间电磁阀(e)另一端与汽缸的气体进出口相接，气体混合控制电磁阀(f)另一端与气体输入控制电磁阀(g)和氮气开关电磁阀(h)的一端相接，气体输入控制电磁阀(g)另一端经由软管与油缸活塞进气孔相接，氮气开关电磁阀(h)另一端与氮气输入管接口相接。标准气体输入管接口与标准气体开关电磁阀(k)一端相接，标准气体开关电磁阀(k)另一端与气体体积流量计入口相接。油缸的活塞进气孔通过软管连接出油电磁阀(m)一端，出油电磁阀(m)另一端连接外壳出油管接口，油缸的油气进出口连接回油电磁阀一端，另一端连接外壳回油管接口，出油管接口和回油管接口分别与在线色谱监测系统进油端和出油端管路连接。
以下结合图1、3简要叙述本装置实施例的工作过程：接通电源开关8，按启动键启动控制器单板机程序，程序打开电磁阀a、i、j，其余电磁阀关闭，同时启动油缸、汽缸驱动马达使油缸、汽缸活塞上行，分别排空油、汽缸。程序关闭油缸、汽缸驱动马达和电磁阀a、i、j。显示器提示向注油杯注入绝缘油，程序打开电磁阀a的同时启动油缸驱动马达使油缸活塞下行，绝缘油进入油缸后，油缸驱动马达换向使油缸活塞上行排出空气，当液面触及液面传感器时，程序关闭电磁阀a和油缸驱动马达。程序启动油缸驱动马达使油缸活塞下行，油缸形成一定的真空后打开电磁阀h和电磁阀g，氮气进入油缸对绝缘油进行氮气洗脱，同时打开电磁阀a约1min，关闭电磁阀h和电磁阀g，启动油缸驱动马达使油缸活塞上行的同时打开电磁阀a排出氮气，当液面触及液面传感器时程序及时关闭电磁阀a和油缸驱动马达。程序重复氮气洗脱3次，得到合格的空白油样。程序经显示器提示用户键入标准气体和氮气配比设定值(应符合GB/T 17623-1998《绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法》的规定。)，并按键确认后，程序打开电磁阀e、电磁阀d和电磁阀k，同时启动汽缸驱动马达，汽缸注入标准气体，关闭电磁阀e、电磁阀d、电磁阀k和汽缸驱动马达，随后打开电磁阀i和电磁阀j，同时启动汽缸驱动马达，完成汽缸清洗。程序打开电磁阀k和电磁阀i，同时启动汽缸驱动马达，通过气体体积流量计使汽缸注入定量标准气体，A/D数据采集电路经RS232信号线采集气体体积流量计配置的气体体积累计控制器累计的标准气体体积是否达到设定值要求，达到设定值后程序关闭电磁阀k、电磁阀i和汽缸驱动马达，同时向打印机发出打印标准气体数据指令。程序打开电磁阀h、电磁阀f、电磁阀d和电磁阀i，使汽缸注入一定量的氮气，通过气体体积流量计计量，达到设定值后程序关闭电磁阀h、电磁阀f、电磁阀d和电磁阀i，打开电磁阀e、电磁阀f和电磁阀g的同时启动汽缸驱动马达和油缸驱动马达，使汽缸活塞上行、油缸活塞下行，将汽缸的混合气体全部推入油缸后关闭电磁阀e、电磁阀f、电磁阀g和各驱动马达，随后打开电磁阀c、电磁阀e和各驱动马达，将油缸中的混合气体推入汽缸，当油缸液面触及液面传感器时关闭电磁阀c、电磁阀e和各驱动马达。重复上述过程至少3次后静至10min，使油缸中的空白油样溶解规定浓度的混合气体，即得到规定浓度的标准油样。获得标准油样后，程序将通过A/D数据采集的以下数据由显示器显示，输入标准气体的体积和浓度以及氮气体积、大气温度和压力。同时，程序自动分析计算出标准油样的各组分浓度值，并打印出标准油样浓度结果。程序同时还打开电磁阀i和电磁阀m，使标准油样进入在线色谱监测系统进行校核。校核毕，按停止键，程序打开电磁阀b和电磁阀j，同时启动油缸驱动马达使油缸活塞上行，排出混合气体，当油缸液面触及液面传感器时关闭电磁阀b、电磁阀j和油缸驱动马达，为进入下一个不同混合气体的标准油样的先期制备空白油样做好准备。
本实用新型的标准油样是通过进入油缸不同体积比的标准气体和氮气实现浓度变化，两者体积之和固定不便。

Claims (3)

1.校核变压器绝缘油在线色谱监测系统的标准油样制备装置，由外壳、面板、电源所组成，其特征在于：外壳中设有汽缸及其活塞驱动马达、置于恒温箱的油缸及其活塞驱动马达、以单片机为核心的控制器和气体体积流量计，油缸的活塞设有进气孔，油缸中设有液位传感器，其输出连接于控制器，外壳设有注油杯、氮气和标准气体输入管接口和标准油样出油、回油管接口，面板设有与控制器相应端口连接的操作键盘、液晶显示器和热敏打印机，外壳中还设有由控制器程序控制的各电磁阀，其中油缸缸盖设置的油、气进出口连接有注油电磁阀、混合气体排出电磁阀和气体循环电磁阀的一端，注油电磁阀另一端与注油杯出口相接，混合气体排出电磁阀另一端与气体体积流量计入口相接，气体体积流量计出口与排气电磁阀和气路中间电磁阀一端相接，气路中间电磁阀另一端与汽缸的气体进出口相接，气体循环电磁阀另一端与标准气体控制电磁阀、标准气体中间电磁阀和气体混合控制电磁阀一端相接，标准气体控制电磁阀另一端与气体体积流量计入口相接，标准气体中间电磁阀另一端与汽缸的气体进出口相接，气体混合控制电磁阀另一端与气体输入控制电磁阀和氮气开关电磁阀的一端相接，气体输入控制电磁阀另一端与油缸活塞进气孔相接，氮气开关电磁阀另一端与氮气输入管接口相接，标准气体管接口与标准气体开关电磁阀一端相接，标准气体开关电磁阀另一端与气体体积流量计入口相接，油缸的活塞进气孔连接出油电磁阀一端，另一端连接外壳出油管接口，油缸的油气进出口连接回油电磁阀一端，另一端连接外壳回油管接口，出油管接口和回油管接口分别与在线色谱监测系统进油端和出油端管路连接。
2.根据权利要求1所述的标准油样制备装置，其特征在于：所述的油缸，其恒温箱中设有电加热管、电风扇和测温控制铂电阻，测温控制铂电阻连接于外壳中的温度控制电路。
3.根据权利要求1所述的标准油样制备装置，其特征在于：所述的油缸，其活塞表面设有覆盖进气孔并均布微孔的匀气板。
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