CN202182839U - 变压器油箱仿真装置 - Google Patents

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苏伟
李智
王梦君
卢国华
钱艺华
范圣平
刘世念
魏增福
梁华杰
张洪波
王允志
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Abstract

本实用新型公开了一种变压器油箱仿真装置，其包括：油缸，循环油管，与所述油缸的下腔室连接有空气进管及排气装置，标气装置，用于测量油缸的上腔体体积及下腔体体积的体积测量装置，循环泵及加热装置。通过控制所述空气进管的进气量，通过进入下腔室的空气压力控制所述隔板移动，从而改变所述油缸的上腔室的容积和压力，同时，并通过所述加热装置，使所述油缸的环境与变压器的环境相同。本实用新型变压器邮箱仿真装置配置的油样精准度高，且容易操作，便于重复配置同样的油样，大大提高了检定效率。

Description

变压器油箱仿真装置
技术领域
本实用新型涉及电力设备领域，尤其是自一种变压器油箱仿真装置。
背景技术
通过检测油浸式电力变压器中绝缘油所含的组分，即可对变压器的运行状况进行相应的了解。DL/T 596-1996《电力设备预防性试验规程》中规定，为了发现变压器的潜伏性缺陷，必须使用对应的计量类试验仪器对变压器内绝缘油中的溶解气体、微水、酸值等多项数据进行检定。而对这些计量类实验仪器进行验收、检定时都需要采集绝缘油作为检验样品。
在实际的操作中，从变压器中取绝缘油，存在操作复杂、实验数据人为失真、进站手续繁琐，并且频繁取绝缘油也在一定程度上影响变压器的稳定运行等负面因素。给验收和检定绝缘油类实验仪器带来很大的困难，致使该项工作难以正常开展。
现有技术通过人工配置实验油样，但人工配置不仅操作繁琐，难以达到多次配置同种油样，对实验人员的实验经验要求高。
发明内容
本实用新型的发明目的是提供一种变压器油箱仿真装置，其能够解决现有技术的技术问题，不仅不需要从变压器中取出试验用绝缘油，且配置油样的精准度高、易操作。
根据顶空色谱法原理(分配定律)。即在一恒温恒压条件下的油样与洗脱气体构成的密闭系统内，使油中溶解气体在气、液两相达到分配平衡。通过测定气体中各组分浓度，并根据分配定律和物料平衡原理所导出的公式求出油样中的溶解气体各组分浓度，见公式(1)和(2)。
Figure 2011203123306100002DEST_PATH_IMAGE001
     （1）
                   
Figure 245754DEST_PATH_IMAGE002
               （2）
式中：Ki—— 试验温度下，气、液平衡后溶解气体i组分的分配系数(或称气体溶解系数)；
Cil—— 平衡条件下，溶解气体i组分在液体中的浓度，μL/L；
Cig —— 平衡条件下，溶解气体i组分在气体中的浓度，μL/L；
Xi  —— 油样中溶解气体i组分的浓度，μL/L；
Vg  —— 平衡条件下气体体积，mL；
Vl —— 平衡条件下液体体积，mL；
溶解平衡定律的核心是：在一个密闭容器中，当气液两相平衡之后，特征组分在气体中的浓度和溶解到液体中的浓度的比值是一个定值，即气体溶解系数，简称奥氏系数。
本实用新型是这样实现的：
一种变压器油箱仿真装置，其包括：
油缸，所述油缸内设有可上、下移动的隔板，所述隔板将所述油缸分为上、下两个腔室，所述上腔室用于装油，而所述下腔室用于装气；
循环油管，所述循环油管的一端连接于所述油缸的底部并与所述上腔室连通，所述循环油管的另一端连接于所述油缸的上端并与所述上腔室连通，所述上腔室及所述循环油管形成循环油路，所述循环油管连接有取油管及空白油进管；
与所述油缸的下腔室连接的空气进管及排气装置；
标气装置，所述标气装置通过标气进气管与所述油缸的上腔室连通； 
用于测量所述上腔体体积及所述下腔体体积的体积测量装置，所述体积测量装置与所述油缸连接；
循环泵，所述循环泵连接于所述循环油管上，从而使所配油样能够混合均匀；
及加热装置，所述加热装置设于所述油缸上腔室的外周。
通过控制所述空气进管的进气量，通过进入下腔室的空气压力控制所述隔板移动，从而改变所述油缸的上腔室的容积和压力，同时，并通过所述加热装置，使所述油缸的环境与变压器的环境相同。
优选的是，所述油缸设有导杆，所述导杆的一端与所述隔板连接，所述导杆的另一端与所述循环油管连接，所述导杆内设有通孔，所述通孔将所述上腔室与所述循环油管连通。
优选的是，所述体积测量装置为拉线电阻传感器，所述拉线电阻传感器包括有编码识别电路及拉线，所述拉线的一端与所述编码识别电路连接，另一端固定于所述隔板上，所述编码识别电路设于所述油缸的底部。当所述隔板移动时，所述编码识别电路感测到与隔板连接的拉线长度的变化量，从而测量出所述隔板到所述油缸底部的距离，经过计算从容得出油缸上腔室油的体积。
优选的是，为了便于控制上腔室油的温度，所述循环油管上设于用于测量油样温度的温度感应器。
进一步的，为了便于野外使用，所述变压器油箱仿真装置还包括废油箱，所述废油箱与所述油缸的上端连通，且所述废油箱与所述油缸之间设有电磁阀，使所述变压器油箱仿真装置能够适应多变的实验环境。
优选的是，所述变压器油箱仿真装置还包括有在线监测装置，所述在线监测装置上设有出油口和循环回油口，所述出油口及所述循环回油口均与所述循环油管连通。
优选的是，所述变压器油箱仿真装置还包括压力控制模块，所述压力控制模块与所述空气进管连接。
本实用新型变压器油箱仿真装置与现有技术相比，具有如下有益效果：
本实用新型变压器邮箱仿真装置配置的油样精准度高，且容易操作，便于重复配置同样的油样，可同时对多台油质实验仪器进行检定，大大提高了检定效率。
附图说明
图1为实用新型变压器油箱仿真装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明：
如图1所示，变压器油箱仿真装置包括：油缸5、循环油管51、与所述油缸5连接的空气进管8及排气装置9、标气装置4、体积检测装置、循环泵22及加热装置23。
其中，所述油缸5为气动式油缸，其内设有可上下移动的隔板52，所述隔板52将所述油缸5分为上腔室53和下腔室54，所述上腔室53用于装油，而所述下腔室54用于装气。所述油缸5设有导杆55，所述导杆55的一端与所述隔板52连接，所述导杆55的另一端与所述循环油管51连接，所述导杆55内设有通孔56，所述通孔56将所述上腔室53与所述循环油管51连通。通过所述隔板52的上、下移动，控制所述上腔室53、所述下腔室54的体积，进而改变所述上腔室53所容纳的油的体积。
所述空气进管8与所述油缸5的下腔室54连通，且所述空气进管8及所述下腔室54之间设有电磁阀7，所述电磁阀7控制空气进管8的开度；所述排气装置9与所述油缸5的下腔室54连通，且所述排气装置9与所述下腔室54之间设有电磁阀10，所述电磁阀10控制所述排气装置9的排气量；所述标气装置4与所述油缸5的上腔室53通过标气进气管连通，且所述标气装置4与所述上腔室53之间设有电磁阀3，所述电磁阀3控制进入所述上腔室53的标气量。
所述循环油管51的一端连接于所述油缸5的底部并通过所述通孔56与所述上腔室53连通，所述循环油管51的另一端连接于所述油缸5的上端并与所述上腔室53连通，所述上腔室53及所述循环油管51形成循环油路。所述循环油管51连接有取油管17及空白油进管15，且所述取油管17与所述循环油管51之间设有电磁阀16，所述电磁阀16用于控制所述取油管17的开度，所述空白油进管15与所述循环管51之间设有电磁阀14和压力控制模块6，所述压力控制模块6控制所述下腔室54的压力，而所述电磁阀14根据所述下腔室54的压力大小控制所述空白油进管15的开度。所述循环油管51上连接有温度感应器12，而所述温度感应器12靠近所述油缸5底端设置，用于感测从所述上腔室54流出的油样的温度。
所述体积测量装置为拉线电阻传感器，所述拉线电阻传感器包括有编码识别电路11及拉线111，所述拉线111的一端与所述编码识别电路11连接，另一端固定于所述隔板52上，所述编码识别电路11设于所述油缸5的底部。当所述隔板52移动时，所述编码识别电路11感测到与隔板52连接的拉线111长度的变化量，从而测量出所述隔板52到所述油缸5底部的距离，经过计算从容得出所述油缸5上腔室53所容纳的油的体积及所述下腔室54的体积。
为了模拟变压器油箱的工作环境，使所述上腔室53的温度与变压器油箱的温度保持一致，所述加热装置23设于所述油缸5上腔室53的外周。
进一步的，为了便于野外使用，所述变压器油箱仿真装置还包括废油箱2，所述废油箱2通过电磁阀1与所述油缸5的上端连通，使所述变压器油箱仿真装置能够适应多变的实验环境。
优选的是，所述变压器油箱仿真装还包括有在线监测装置19，所述在线监测装置19上设有出油口18和循环回油口20，所述出油口18及所述循环回油口20均与所述循环油管51连通，且所述循环回油口20与所述在线监测装置19之间设有电磁阀21。
为了便于控制所述循环油管51的导通与否，所述循环油管51上设有电磁阀13，本实施例优选所述电磁阀13设于所述温度感应器12与所述空白油进管15之间。
所述变压器邮箱仿真装置工作流程是：
控制所述循环泵22、所述电磁阀14及所述电磁阀10及拉线电阻传感器，往所述油缸5的上腔室53加入一定比例的标气，通过所述循环泵22和所述加热装置23使所述油缸5的油、气充分混合，此时，打开电磁阀1，排出多余残气及油沫至所述废油箱2，即可配置成所需试验样油；之后，关闭所述电磁阀21及所述电磁阀1，并打开所述电磁阀16及所述电磁阀7，空气即可通过所述空气进管8、所述压力控制模块6推动所述隔板52运动，油样即可从所述取油管17取出，该油样即可在实验室色谱上标定出各组分的浓度。而所述油缸5内油的实际体积，可根据拉线电阻传感器的拉线111的移动长度进行计算。
最后，关闭电磁阀4、7、10、21、16、14、13，并打开电磁阀7，向所述油缸5内通入一定量的空气，即可将所述油缸5中的剩油排入废油箱2中。
在本实用新型中，所述取油管17、所述空白油进管15及所述出油口18亦可连接所述在线监测装置19，从而可同时对多台油质实验仪器进行检定。
以上仅为本实用新型的具体实施例，并不以此限定本实用新型的保护范围；在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种变压器油箱仿真装置，其特征在于，其包括：
油缸，所述油缸内设有可上、下移动的隔板，所述隔板将所述油缸分为上、下两个腔室，所述上腔室用于装油，而所述下腔室用于装气；
循环油管，所述循环油管的一端连接于所述油缸的底部并与所述上腔室连通，所述循环油管的另一端连接于所述油缸的上端并与所述上腔室连通，所述上腔室及所述循环油管形成循环油路，所述循环油管连接有取油管及空白油进管；
与所述油缸的下腔室连接的空气进管及排气装置；
标气装置，所述标气装置通过标气进气管与所述油缸的上腔室连通； 
用于测量所述上腔体体积及下腔室体积的体积测量装置，所述体积测量装置与所述油缸连接；
循环泵，所述循环泵连接于所述循环油管上；
及加热装置，所述加热装置设于所述油缸上腔室的外周。
2.如权利要求1所述的变压器油箱仿真装置，其特征在于，所述油缸设有导杆，所述导杆的一端与所述隔板连接，所述导杆的另一端与所述循环油管连接，所述导杆内设有通孔，所述通孔将所述上腔室与所述循环油管连通。
3.如权利要求1所述的变压器油箱仿真装置，其特征在于，所述体积测量装置为拉线电阻传感器，所述拉线电阻传感器包括有编码识别电路及拉线，所述拉线的一端与所述编码识别电路连接，另一端固定于所述隔板上，所述编码识别电路设于所述油缸的底部。
4.如权利要求1所述的变压器油箱仿真装置，其特征在于，所述循环油管上设于用于测量油样温度的温度感应器。
5.如权利要求1所述的变压器油箱仿真装置，其特征在于，其还包括废油箱，所述废油箱与所述油缸的上端连通，且所述废油箱与所述油缸之间设有电磁阀。
6.如权利要求1所述的变压器油箱仿真装置，其特征在于，其还包括有在线监测装置，所述在线监测装置上设有出油口和循环回油口，所述出油口及所述循环回油口均与所述循环油管连通。
7.如权利要求1所述的变压器油箱仿真装置，其特征在于，其还包括压力控制模块，所述压力控制模块与所述空气进管连接。
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