RU2810490C1 - Method for extracting gases from insulating liquid, implementing device and machine-readable medium - Google Patents
Method for extracting gases from insulating liquid, implementing device and machine-readable medium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2810490C1 RU2810490C1 RU2023112216A RU2023112216A RU2810490C1 RU 2810490 C1 RU2810490 C1 RU 2810490C1 RU 2023112216 A RU2023112216 A RU 2023112216A RU 2023112216 A RU2023112216 A RU 2023112216A RU 2810490 C1 RU2810490 C1 RU 2810490C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- insulating liquid
- oil
- tank
- gases
- gas
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 88
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 52
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 238000003869 coulometry Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
Область, к которой относится изобретениеField to which the invention relates
Настоящее изобретение относится к способу извлечения газов из изоляционной жидкости, такой как трансформаторное масло, а также к устройству для извлечения газов из изоляционной жидкости и к машиночитаемому носителю с программой, позволяющей реализовать указанный способ.The present invention relates to a method for extracting gases from an insulating liquid such as transformer oil, as well as to a device for extracting gases from an insulating liquid and to a computer-readable medium with a program allowing the said method to be implemented.
Уровень техникиState of the art
Извлечение газов из изоляционной жидкости может осуществляться различными способами.The extraction of gases from the insulating liquid can be carried out in various ways.
Так, в патенте США № 3992155 (опубл. 16.11.1976) описан способ, в котором трансформаторное масло при прокачке через камеру дегазации проходит через слой наполнителя, увеличивающий площадь выделения газов, и откачивается из пространства над этим слоем в тракт определителя газов. В этом патенте описано также устройство для выделения газов, содержащее камеру дегазации трансформаторного масла с упомянутым слоем наполнителя, включённую в замкнутую петлю с маслонаполненным трансформатором, которая снабжена масляным насосом, нагревателем и управляемыми клапанами.Thus, US patent No. 3992155 (published on November 16, 1976) describes a method in which transformer oil, when pumped through a degassing chamber, passes through a layer of filler that increases the area of gas release, and is pumped out from the space above this layer into the gas detector path. This patent also describes a device for gassing, containing a transformer oil degassing chamber with the said filler layer, included in a closed loop with an oil-filled transformer, which is equipped with an oil pump, a heater and controllable valves.
В патенте РФ № 2204127 (опубл. 10.05.2003) предложен способ измерения концентрации газов, растворённых в трансформаторном масле. В этом способе десорбцию растворённых газов из пробы масла осуществляют путем барботирования через масло газа-носителя гелия с постоянным расходом, обеспечивающим полную десорбцию растворённых газов за время анализа. Из десорбированного газа поглощают пары воды с помощью сорбционно-кулонометрического осушителя.RF patent No. 2204127 (published on May 10, 2003) proposes a method for measuring the concentration of gases dissolved in transformer oil. In this method, desorption of dissolved gases from an oil sample is carried out by bubbling helium carrier gas through the oil at a constant flow rate, ensuring complete desorption of dissolved gases during the analysis. Water vapor is absorbed from the desorbed gas using a sorption-coulometric dryer.
Патент США № 5400641 (опубл. 28.05.1998) раскрывает систему для выделения газов из трансформаторного масла, в которой реализуется соответствующий способ и которая содержит камеру для извлечения газов, включённую в замкнутую петлю с маслонаполненным трансформатором и имеющую датчик уровня для поддержания масла на определённом уровне, обеспечивающем формирование полости для выделения газа, откачиваемого вакуумным насосом в газоанализатор.US Patent No. 5,400,641 (published May 28, 1998) discloses a system for extracting gases from transformer oil, which implements the corresponding method and which contains a chamber for extracting gases, included in a closed loop with an oil-filled transformer and having a level sensor to maintain the oil at a certain level , ensuring the formation of a cavity for the release of gas, pumped out by a vacuum pump into the gas analyzer.
В заявке Китая № 111781034 (опубл. 16.10.2020) охарактеризован способ выделения газа и соответствующее устройство, которые можно считать ближайшими аналогами для заявленного изобретения. В этом способе наполняют маслом газосборную коробку, имеющую датчик уровня жидкости и встроенную в петлю от маслонаполненного оборудования с управляемыми клапанами и масляным насосом. Выделяющиеся газы собирают в ёмкость для хранения газов, отделённую от газосборной коробки управляемым клапаном, чтобы потом направить эти газы на анализ. Устройство по заявке Китая № 111781034 снабжено контроллером, который управляет работой этого устройства.Chinese application No. 111781034 (published on October 16, 2020) describes a gas separation method and a corresponding device, which can be considered the closest analogues for the claimed invention. In this method, a gas collection box is filled with oil, which has a liquid level sensor and is built into a loop from oil-filled equipment with controllable valves and an oil pump. The released gases are collected in a gas storage tank, separated from the gas collection box by a controlled valve, so that these gases can then be sent for analysis. The device according to Chinese application No. 111781034 is equipped with a controller that controls the operation of this device.
Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention
Настоящее изобретение направлено на расширение арсенала технических средств. Для решения этой задачи в первом объекте настоящего изобретения предложен способ извлечения газов из изоляционной жидкости, находящейся в маслонаполненном оборудовании, в котором: полностью заполняют резервуар изоляционной жидкостью путём её прокачки из маслонаполненного оборудования; по завершении прокачки и заполнении резервуара откачивают часть изоляционной жидкости из резервуара для формирования в нём газосборной полости; интенсифицируют выделение газов из оставшейся изоляционной жидкости в сформированную газосборную полость; при достижении заданной величины скорости выделения газов в газосборной полости сигнализируют о готовности к перекачиванию выделенных газов в измерительное средство.The present invention is aimed at expanding the arsenal of technical means. To solve this problem, the first aspect of the present invention proposes a method for extracting gases from an insulating liquid located in an oil-filled equipment, in which: the reservoir is completely filled with the insulating liquid by pumping it out of the oil-filled equipment; upon completion of pumping and filling of the tank, part of the insulating liquid is pumped out from the tank to form a gas collection cavity in it; intensify the release of gases from the remaining insulating liquid into the formed gas collection cavity; upon reaching a given value of the rate of gas release in the gas collection cavity, they signal readiness to pump the released gases into the measuring device.
Особенность способа по первому объекту настоящего изобретения состоит в том, что по заполнении резервуара могут нагревать изоляционную жидкость до заданной температуры.The peculiarity of the method according to the first object of the present invention is that, after filling the reservoir, the insulating liquid can be heated to a predetermined temperature.
Другая особенность способа по первому объекту настоящего изобретения состоит в том, что перед перекачиванием выделенных газов в измерительное средство могут добавлять к ним газ-носитель.Another feature of the method according to the first aspect of the present invention is that before pumping the separated gases into the measuring means, a carrier gas can be added to them.
Ещё одна особенность способа по первому объекту настоящего изобретения состоит в том, что перекачивание в измерительное средство могут осуществлять путём заполнения резервуара изоляционной жидкостью.Another feature of the method according to the first aspect of the present invention is that pumping into the measuring means can be carried out by filling a reservoir with insulating liquid.
Для решения той же задачи во втором объекте настоящего изобретения предложено устройство для извлечения газов из изоляционной жидкости, находящейся в маслонаполненном оборудовании, содержащее: резервуар заданного объёма, состыкованный маслопроводом с маслонаполненным оборудованием для формирования замкнутой петли и снабжённый в газосборной полости датчиком давления газов; масляный насос, установленный в маслопроводе для обеспечения циркуляции изоляционной жидкости через резервуар; управляемый клапан, установленный на выходе маслопровода в резервуар и соединённый своим первым выходом со входом в резервуар, причём другой выход управляемого клапана выполнен с возможностью подключения к измерительному средству, предназначенному для измерения концентрации выделенных газов; отсечной клапан, соединяющий выход из резервуара с маслопроводом; перемешивающее средство, предназначенное для интенсификации перемешивания изоляционной жидкости в резервуаре; управляющее средство, выполненное с возможностью воспринимать сигналы от датчика давления газов и от аналогичного датчика в измерительном средстве и управлять работой управляемого клапана, отсечного клапана, масляного насоса и перемешивающего средства для реализации действий способа по первому объекту настоящего изобретения.To solve the same problem, the second object of the present invention proposes a device for extracting gases from an insulating liquid located in oil-filled equipment, containing: a reservoir of a given volume, connected by an oil pipeline to the oil-filled equipment to form a closed loop and equipped with a gas pressure sensor in the gas collection cavity; an oil pump installed in the oil line to circulate the insulating liquid through the reservoir; a controlled valve installed at the outlet of the oil pipeline into the tank and connected by its first output to the inlet to the tank, wherein the other output of the controlled valve is configured to be connected to a measuring device designed to measure the concentration of released gases; shut-off valve connecting the outlet of the tank to the oil pipeline; a mixing means designed to intensify the mixing of the insulating liquid in the tank; control means configured to receive signals from the gas pressure sensor and from a similar sensor in the measuring means and control the operation of the controlled valve, shut-off valve, oil pump and mixing means to implement the actions of the method according to the first aspect of the present invention.
Особенность устройства по второму объекту настоящего изобретения состоит в том, что оно может дополнительно содержать: нагреватель, предназначенный для нагрева изоляционной жидкости в резервуаре; датчик температуры изоляционной жидкости; при этом управляющее средство выполнено с дополнительной возможностью воспринимать сигналы от датчика температуры изоляционной жидкости и управлять работой нагревателя для реализации соответствующих действий способа по первому объекту настоящего изобретения.A feature of the device according to the second aspect of the present invention is that it may further comprise: a heater for heating the insulating liquid in the reservoir; insulating liquid temperature sensor; wherein the control means is further configured to receive signals from the insulating liquid temperature sensor and control the operation of the heater to implement the corresponding actions of the method according to the first object of the present invention.
Другая особенность устройства по второму объекту настоящего изобретения состоит в том, что перемешивающее средство может быть выполнено в виде магнитной мешалки, привод которой установлен под днищем резервуара, а якорь размещён внутри этого резервуара.Another feature of the device according to the second object of the present invention is that the mixing means can be made in the form of a magnetic stirrer, the drive of which is installed under the bottom of the tank, and the armature is located inside this tank.
Ещё одна особенность устройства по второму объекту настоящего изобретения состоит в том, что управляемый клапан может быть снабжён дополнительным входом, предназначенным для подсоединения к источнику газа-носителя, при этом управляющее средство выполнено с дополнительной возможностью реализации соответствующих действий способа по первому объекту настоящему изобретения.Another feature of the device according to the second object of the present invention is that the controlled valve can be equipped with an additional input intended for connection to a source of carrier gas, while the control means is made with the additional ability to implement the corresponding actions of the method according to the first object of the present invention.
Наконец, ещё одна особенность устройства по второму объекту настоящего изобретения состоит в том, что управляющее средство может быть выполнено с дополнительной возможностью реализации действий способа по первому объекту настоящего изобретения в случае перекачивания выделенных газов в измерительное средство путём заполнения резервуара изоляционной жидкостью.Finally, another feature of the device according to the second object of the present invention is that the control means can be made with the additional possibility of implementing the actions of the method according to the first object of the present invention in the case of pumping released gases into the measuring means by filling the reservoir with insulating liquid.
Для решения той же задачи в третьем объекте настоящего изобретения предложен машиночитаемый носитель для непосредственного использования в управляющем средстве устройства по второму объекту настоящего изобретения с записанной на нём программой, которая при её исполнении обеспечивает выполнение действий способа по первому объекту настоящего изобретения.To solve the same problem, the third object of the present invention proposes a machine-readable medium for direct use in the control means of the device according to the second object of the present invention with a program recorded on it, which, when executed, ensures the execution of the actions of the method according to the first object of the present invention.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
Настоящее изобретение иллюстрируется чертежами.The present invention is illustrated by drawings.
На Фиг. 1 представлена условная схема устройства по второму объекту настоящего изобретения.In FIG. 1 shows a schematic diagram of a device according to the second object of the present invention.
На Фиг. 2 приведена блок-схема алгоритма способа по первому объекту настоящего изобретения.In FIG. 2 is a flowchart of the method according to the first aspect of the present invention.
Подробное описание вариантов осуществленияDetailed Description of Embodiments
Способ по первому объекту настоящего изобретения может быть реализован в устройстве по второму объекту настоящего изобретения, которое может быть выполнено, как показано на Фиг. 1.The method of the first aspect of the present invention may be implemented in a device of the second aspect of the present invention, which may be configured as shown in FIG. 1.
На этом чертеже ссылочная позиция 1 обозначает маслонаполненное оборудование, к примеру, силовой трансформатор, в бак которого залито трансформаторное масло в качестве изоляционной жидкости. Специалистам понятно, что в качестве маслонаполненного оборудования могут использоваться и иные устройства, к примеру, шунтирующий реактор, автотрансформатор. В качестве изоляционных жидкостей могут применяться как минеральные масла, так и различные синтетические изоляционные жидкости [см., например, на сайте об электроэнергетике https://leg.co.ua/arhiv/raznoe-arhiv/tehnika-vysokih-napryazheniy/Page-23.html]. К маслонаполненному оборудованию 1 присоединены маслопроводы 2 и 3, предназначенные для формирования замкнутой петли к резервуару 4, являющемуся основой устройства по второму объекту настоящего изобретения. На выходе из маслопровода 2 установлен управляемый клапан 5, первый выход которого соединён с резервуаром 4, а второй выход выполнен с возможностью подключения к измерительному средству 6, предназначенному для измерения концентрации выделенных газов. Следует отметить, что измерительное средство 6 не входит в объём притязаний по настоящему изобретению и может иметь любое выполнение, как известное специалистам, так и возможно разрабатываемое в будущем. В частности, это может быть измерительная кювета, пример которой раскрыт в патенте РФ № 173565 (опубл. 30.08.2017), либо хроматографическая установка (см., например, на сайте https://www.ngpedia.ru/id549798p1.html). In this drawing, reference numeral 1 denotes an oil-filled equipment, for example, a power transformer, the tank of which is filled with transformer oil as an insulating liquid. It is clear to specialists that other devices can be used as oil-filled equipment, for example, a shunt reactor or an autotransformer. Both mineral oils and various synthetic insulating liquids can be used as insulating liquids [see, for example, on the website about the electric power industry https://leg.co.ua/arhiv/raznoe-arhiv/tehnika-vysokih-napryazheniy/Page- 23.html]. Oil lines 2 and 3 are connected to the oil-filled equipment 1, designed to form a closed loop to the reservoir 4, which is the basis of the device according to the second object of the present invention. At the outlet of the oil line 2, a controlled valve 5 is installed, the first output of which is connected to the reservoir 4, and the second output is configured to connect to a measuring device 6, designed to measure the concentration of released gases. It should be noted that the measuring means 6 is not included in the scope of the claims of the present invention and can have any design, both known to specialists and possibly developed in the future. In particular, this can be a measuring cell, an example of which is disclosed in RF patent No. 173565 (published on August 30, 2017), or a chromatographic installation (see, for example, on the website https://www.ngpedia.ru/id549798p1.html) .
Маслопровод 3 соединён с резервуаром 4 через отсечной клапан 7. В маслопроводе (предпочтительно, в маслопроводе 3) установлен масляный насос 8, предназначенный для обеспечения циркуляции изоляционной жидкости через резервуар 4.Oil line 3 is connected to tank 4 through shut-off valve 7. An oil pump 8 is installed in the oil line (preferably in oil line 3), designed to circulate the insulating liquid through tank 4.
Резервуар 4 имеет объём, заданный технологическими особенностями способа по первому объекту настоящего изобретения, и может быть выполнен из любого подходящего материала - металла или пластика. Предпочтительно, внутренняя поверхность резервуара 4 выполнена из материала с низкой смачиваемостью используемой изоляционной жидкостью, либо покрыта слоем такого материала. Резервуар 4 может быть снабжён смотровым окном для визуального контроля уровня жидкости, однако вместо этого окна или вместе с ним в резервуаре 4 может быть установлен датчик 9 уровня любой конструкции, обеспечивающий выдачу сигнала на описанное ниже управляющее средство 19.The reservoir 4 has a volume specified by the technological features of the method according to the first object of the present invention, and can be made of any suitable material - metal or plastic. Preferably, the inner surface of the reservoir 4 is made of a material with low wettability by the insulating liquid used, or is covered with a layer of such a material. Tank 4 can be equipped with an inspection window for visual monitoring of the liquid level, however, instead of this window or together with it, a level sensor 9 of any design can be installed in tank 4, providing a signal to the control means 19 described below.
В верхней части резервуара 4, представляющей собой газосборную полость 10, размещён датчик 11 давления газов. Следует отметить, что в измерительном средстве 6 имеется аналогичный по назначению датчик 12 давления газов, обеспечивающий выдачу сигнала на описанное ниже управляющее средство 19.In the upper part of the tank 4, which is a gas collection cavity 10, there is a gas pressure sensor 11. It should be noted that the measuring means 6 has a gas pressure sensor 12 similar in purpose, which provides a signal to the control means 19 described below.
В нижней части резервуара 4 размещено перемешивающее средство 13, предназначенное для интенсификации перемешивания изоляционной жидкости в резервуаре 4. Это средство может быть выполнено в виде магнитной мешалки, привод 14 которой установлен под днищем резервуара 4, а якорь 15 размещён внутри этого резервуара 4. Выполнение такой магнитной мешалки известно специалистам, к примеру, из патента РФ № 75044 (опубл. 20.07.2008). перемешивающее средство 13 может иметь и иное выполнение, например, для интенсификации выделения газов можно применять ультразвук, разбрызгивание, струйный поток, переливание и другие методы. В нижней части резервуара 4 может быть также размещён нагреватель 16 для нагрева изоляционной жидкости в резервуаре 4 и датчик 17 температуры изоляционной жидкости, обеспечивающий выдачу сигнала на описанное ниже управляющее средство 19.At the bottom of the tank 4 there is a mixing means 13, designed to intensify the mixing of the insulating liquid in the tank 4. This means can be made in the form of a magnetic stirrer, the drive 14 of which is installed under the bottom of the tank 4, and the armature 15 is placed inside this tank 4. The execution of this magnetic stirrer is known to specialists, for example, from RF patent No. 75044 (published on July 20, 2008). The mixing means 13 may have another design, for example, to intensify the release of gases, ultrasound, spraying, jet flow, pouring and other methods can be used. At the bottom of the reservoir 4, a heater 16 can also be placed to heat the insulating liquid in the reservoir 4 and an insulating liquid temperature sensor 17, which provides a signal to the control means 19 described below.
Ссылочной позицией 18 обозначен источник газа-носителя, в качестве которого может быть использован, например, баллон с гелием, аргоном и т.п. Выход баллона 18 соединён с дополнительным входом управляемого клапана 5.Reference numeral 18 denotes a source of carrier gas, which can be, for example, a cylinder of helium, argon, etc. The outlet of the cylinder 18 is connected to an additional input of the controlled valve 5.
Устройство по второму объекту настоящего изобретения содержит управляющее средство 19, например, компьютер, процессор, контроллер и т.п. Это управляющее средство 19 выполнено с возможностью воспринимать сигналы от датчика 11 давления газов и от аналогичного датчика 12 в измерительном средстве 6, а также опционально от датчика 9 уровня и датчика 17 температуры (при наличии одного из них или их обоих), и с возможностью управлять работой управляемого клапана 5, отсечного клапана 7, масляного насоса 8 и перемешивающего средства 13 (привода 14), а также нагревателя 16 (при его наличии) для реализации действий способа по первому объекту настоящего изобретения. Для этого в управляющем средстве 19 соответственно запрограммирована его память либо используется машиночитаемый носитель (не показано) по третьему объекту настоящего изобретения с записанной на нём программой, которая при её исполнении обеспечивает выполнение действий упомянутого способа.The device according to the second aspect of the present invention includes a control means 19, for example, a computer, a processor, a controller, or the like. This control means 19 is configured to receive signals from the gas pressure sensor 11 and from a similar sensor 12 in the measuring means 6, as well as optionally from the level sensor 9 and the temperature sensor 17 (if one or both of them is present), and with the ability to control the operation of the controlled valve 5, the shut-off valve 7, the oil pump 8 and the mixing means 13 (drive 14), as well as the heater 16 (if any) to implement the actions of the method according to the first object of the present invention. For this purpose, the control means 19 has its memory programmed accordingly, or a machine-readable medium (not shown) is used according to the third object of the present invention with a program recorded on it, which, when executed, ensures the execution of the actions of the mentioned method.
Способ по первому объекту настоящего изобретения реализуется в устройстве по Фиг. 1 следующим образом (Фиг. 2).The method according to the first aspect of the present invention is implemented in the device of FIG. 1 as follows (Fig. 2).
Вначале управляемый клапан 5 и отсечной клапан 7 открыты по сигналу с управляющего средства 19, формируя замкнутую петлю из маслонаполненного оборудования 1 из резервуара 4, а масляный насос 8 включён в прямой режим. Изоляционная жидкость из маслонаполненного оборудования 1 прокачивается по маслопроводам 2 и 3 через резервуар 4, заполняя его полностью. Предпочтительно, чтобы до начала измерений через резервуар 4 был прокачан объём изоляционной жидкости, равный как минимум 10 объёмам маслопровода 2 от маслонаполненного оборудования 1 до управляемого клапана 5. На Фиг. 2 это действие обозначено ссылочной позицией 21.Initially, the controlled valve 5 and the shut-off valve 7 are opened by a signal from the control means 19, forming a closed loop of oil-filled equipment 1 from the reservoir 4, and the oil pump 8 is switched on in direct mode. The insulating liquid from oil-filled equipment 1 is pumped through oil lines 2 and 3 through tank 4, filling it completely. It is preferable that before starting measurements, a volume of insulating liquid equal to at least 10 volumes of the oil line 2 from the oil-filled equipment 1 to the controlled valve 5 is pumped through the reservoir 4. In FIG. 2, this action is indicated by reference numeral 21.
После заполнения резервуара 4, что можно контролировать через смотровое окно в боковой стенке резервуара 4 (не показано на Фиг. 1) или автоматически по сигналу с датчика 9 уровня (условие 22), управляющее средство 19 останавливает масляный насос 8 и перекрывает управляемый клапан 5 (действие 23). Затем, при наличии нагревателя 16, он включается по сигналу с управляющего средства (не показано на Фиг. 2) и нагревает изоляционную жидкость до достижения установленного порога по сигналу с датчика 17 температуры. При этом будет увеличиваться давление из-за расширения изоляционной жидкости, так что её избыток выходит через открытый отсечной клапан 7. After filling the tank 4, which can be monitored through an inspection window in the side wall of the tank 4 (not shown in Fig. 1) or automatically by a signal from the level sensor 9 (condition 22), the control means 19 stops the oil pump 8 and closes the controlled valve 5 ( action 23). Then, if there is a heater 16, it is turned on by a signal from the control means (not shown in Fig. 2) and heats the insulating liquid until the set threshold is reached by a signal from the temperature sensor 17. In this case, the pressure will increase due to the expansion of the insulating liquid, so that its excess exits through the open shut-off valve 7.
После установления постоянной температуры (или через заранее заданное время, определённое в предыдущих испытаниях) управляющее средство 19 включает масляный насос 8, и часть изоляционной жидкости выкачивается из резервуара 4 в маслонаполненное оборудование 1 (действие 24) до достижения установленного порога в датчике 11 давления в газосборной полости 10 (условие 25). Этот порог устанавливается из условий, ограничивающих область отрицательных давлений, т.е. до величины упругости насыщенных паров изоляционной жидкости. Например, в случае трансформаторного масла при температуре 60°С рекомендуемое значение этого показателя не более 5,3 Па (0,04 мм.рт. ст.) (см. Липштейн Р.А., Шахнович М.И. Трансформаторное масло. - М.: Энергоатомиздат, 1983). Вместо масляного насоса 8 создавать вакуум можно, оттягивая поршень, встроенный в резервуар 4 (не показан на Фиг. 1), или любым иным способом.After establishing a constant temperature (or after a predetermined time determined in previous tests), the control means 19 turns on the oil pump 8, and part of the insulating liquid is pumped out from the reservoir 4 into the oil-filled equipment 1 (action 24) until the set threshold is reached in the pressure sensor 11 in the gas collecting room cavities 10 (condition 25). This threshold is set from the conditions limiting the area of negative pressures, i.e. up to the saturated vapor pressure of the insulating liquid. For example, in the case of transformer oil at a temperature of 60°C, the recommended value of this indicator is no more than 5.3 Pa (0.04 mmHg) (see Lipshtein R.A., Shakhnovich M.I. Transformer oil. - M.: Energoatomizdat, 1983). Instead of the oil pump 8, a vacuum can be created by pulling back the piston built into the reservoir 4 (not shown in Fig. 1), or in any other way.
После этого по сигналам с управляющего средства 19 закрывается отсечной клапан 7 и включается перемешивающее средство 13 (например, привод 14 магнитной мешалки), чтобы интенсифицировать выделение газов из оставшейся в резервуаре 4 изоляционной жидкости в сформированную газосборную полость 10 (действие 26). Из-за выделяющихся из изоляционной жидкости газов давление в газосборной полости 10 резервуара 4 будет увеличиваться (снижается вакуум). Датчик 11 давления измеряет величину этого давления в газосборной полости 10, подавая соответствующий сигнал в управляющее средство 19 (действие 27), которое по поступающим значениям давления вычисляет скорость выделения газов из изоляционной жидкости.After this, according to signals from the control means 19, the shut-off valve 7 is closed and the mixing means 13 is turned on (for example, the magnetic stirrer drive 14) to intensify the release of gases from the insulating liquid remaining in the reservoir 4 into the formed gas-collecting cavity 10 (action 26). Due to the gases released from the insulating liquid, the pressure in the gas collection cavity 10 of the reservoir 4 will increase (the vacuum decreases). The pressure sensor 11 measures the value of this pressure in the gas collection cavity 10, sending a corresponding signal to the control means 19 (action 27), which, based on the incoming pressure values, calculates the rate of gas release from the insulating liquid.
Когда вычисленная скорость выделения газов достигает заданного значения (условие 28), управляющее средство 19 сигнализирует о готовности к перекачке выделившихся газов в измерительное средство 6 (действие 29). К примеру, перекачивание выделившихся газов в измерительное средство 6 может выполняться путём заполнения резервуара 4 изоляционной жидкостью. Для этого по сигналу с соответствующего выхода управляющего средства 19 управляемый клапан 5 открывает канал из резервуара 4 в измерительное средство 6, и выделившиеся газы поступают в измерительное средство 6. После выравнивания давлений в газосборной полости 10 и в измерительном средстве 6, что определяется в управляющем средстве 19 по сигналам с датчиков 11 и 12 давления, по сигналам с соответствующих выходов управляющего средства 19 открывается отсечной клапан 7 и масляный насос 8 включается в реверсивный режим, перекачивая изоляционную жидкость из маслонаполненного оборудования в резервуар 4. Заполняя резервуар 4, изоляционная жидкость выталкивает выделившиеся газы из газосборной полости 10 в измерительное средство 6. После заполнения резервуара 4 по сигналу с датчика 9 уровня управляющее средство 19 включает масляный насос 8 в прямом режиме, а управляемый клапан 5 открывает канал 2 из маслонаполненного оборудования 1 в резервуар 4.When the calculated rate of gas release reaches a predetermined value (condition 28), the control means 19 signals that it is ready to pump the released gases into the measuring means 6 (action 29). For example, pumping the released gases into the measuring means 6 can be done by filling the reservoir 4 with insulating liquid. To do this, upon a signal from the corresponding output of the control means 19, the controlled valve 5 opens the channel from the reservoir 4 to the measuring means 6, and the released gases enter the measuring means 6. After the pressures in the gas collection cavity 10 and in the measuring means 6 are equalized, which is determined in the control means 19, according to signals from pressure sensors 11 and 12, according to signals from the corresponding outputs of the control means 19, the shut-off valve 7 opens and the oil pump 8 is switched on in reverse mode, pumping the insulating liquid from the oil-filled equipment into the reservoir 4. Filling the reservoir 4, the insulating liquid pushes out the released gases from the gas collection cavity 10 to the measuring means 6. After filling the tank 4, based on a signal from the level sensor 9, the control means 19 turns on the oil pump 8 in direct mode, and the controlled valve 5 opens channel 2 from the oil-filled equipment 1 to the tank 4.
Для некоторых измерительных средств необходимо применение газа-носителя. В этом случае после остановки прокачки изоляционной жидкости (действие 23) управляемый клапан 5 по сигналу с управляющего средства 19 соединяет источник 18 газа-носителя с измерительным средством 6. Затем по достижении заданной скорости выделения газов (условие 28) управляемый клапан 5 по сигналу с управляющего средства 19 открывает канал из резервуара 4 в измерительное средство 6, и выделившиеся газы перемешиваются с газом-носителем из кюветы измерительного средства 6. После выравнивания давлений в газосборной полости 10 и в измерительном средстве 6 выполняются описанные выше операции.Some measuring instruments require the use of a carrier gas. In this case, after stopping the pumping of the insulating liquid (action 23), the controlled valve 5, based on a signal from the control means 19, connects the source 18 of the carrier gas with the measuring means 6. Then, upon reaching the specified gas emission rate (condition 28), the controlled valve 5, based on a signal from the control means 19 opens a channel from the reservoir 4 to the measuring means 6, and the released gases are mixed with the carrier gas from the cuvette of the measuring means 6. After equalizing the pressures in the gas collection cavity 10 and in the measuring means 6, the operations described above are performed.
Специалистам понятно, что перекачивание газов (в том числе и при использовании газа-носителя) может осуществляться и иными средствами. Например, вместо реверсивного включения масляного насоса 8 управляющее средство 19 может выдать сигнал на привод поршня (не показано), поднимающего изоляционную жидкость в резервуаре 4 для вытеснения выделившихся газов и измерительное средство 6. Поршень может приводиться в движение и вручную при визуальном контроле уровня заполнения резервуара 4 изоляционной жидкостью. Перекачивание газов в измерительное средство 6 не входит в объём притязаний по настоящему изобретению.Specialists understand that pumping gases (including when using a carrier gas) can be carried out by other means. For example, instead of reversing the activation of the oil pump 8, the control means 19 can issue a signal to drive the piston (not shown), which raises the insulating liquid in the reservoir 4 to displace the released gases and the measuring means 6. The piston can also be driven manually by visually monitoring the filling level of the reservoir 4 insulating liquid. Pumping gases into the measuring means 6 is not within the scope of the present invention.
Claims (23)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2810490C1 true RU2810490C1 (en) | 2023-12-27 |
Family
ID=
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB947251A (en) * | 1961-02-28 | 1964-01-22 | Shell Int Research | Method of, and apparatus for, discharging a tank |
| US3992155A (en) * | 1976-02-23 | 1976-11-16 | Allmanna Svenska Elektriska Aktiebolaget | Collecting apparatus for gases |
| US5400641A (en) * | 1993-11-03 | 1995-03-28 | Advanced Optical Controls, Inc. | Transformer oil gas extractor |
| RU2204127C2 (en) * | 2001-05-18 | 2003-05-10 | Открытое акционерное общество "Ангарское опытно-конструкторское бюро автоматики" | Procedure measuring concentration of gases dissolved in transformer oil |
| RU75044U1 (en) * | 2008-01-22 | 2008-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | MEDIA MIXING DEVICE BY MAGNETIC MIXER |
| US20130256062A1 (en) * | 2012-03-27 | 2013-10-03 | Lincoln Industrial Corporation | Lubricant reservoir refilling system with shut-off |
| US9091259B2 (en) * | 2011-11-02 | 2015-07-28 | Abb Technology Oy | Method and controller for operating a pump system |
| EP3071964B1 (en) * | 2013-11-20 | 2020-04-08 | Maschinenfabrik Reinhausen GmbH | Apparatus and method for detecting gas |
| CN111781034A (en) * | 2020-07-01 | 2020-10-16 | 广东电网有限责任公司 | Gas extraction device and gas extraction method of gas relay |
| US11434737B2 (en) * | 2017-12-05 | 2022-09-06 | U.S. Well Services, LLC | High horsepower pumping configuration for an electric hydraulic fracturing system |
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB947251A (en) * | 1961-02-28 | 1964-01-22 | Shell Int Research | Method of, and apparatus for, discharging a tank |
| US3992155A (en) * | 1976-02-23 | 1976-11-16 | Allmanna Svenska Elektriska Aktiebolaget | Collecting apparatus for gases |
| US5400641A (en) * | 1993-11-03 | 1995-03-28 | Advanced Optical Controls, Inc. | Transformer oil gas extractor |
| RU2204127C2 (en) * | 2001-05-18 | 2003-05-10 | Открытое акционерное общество "Ангарское опытно-конструкторское бюро автоматики" | Procedure measuring concentration of gases dissolved in transformer oil |
| RU75044U1 (en) * | 2008-01-22 | 2008-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | MEDIA MIXING DEVICE BY MAGNETIC MIXER |
| US9091259B2 (en) * | 2011-11-02 | 2015-07-28 | Abb Technology Oy | Method and controller for operating a pump system |
| US20130256062A1 (en) * | 2012-03-27 | 2013-10-03 | Lincoln Industrial Corporation | Lubricant reservoir refilling system with shut-off |
| EP3071964B1 (en) * | 2013-11-20 | 2020-04-08 | Maschinenfabrik Reinhausen GmbH | Apparatus and method for detecting gas |
| US11434737B2 (en) * | 2017-12-05 | 2022-09-06 | U.S. Well Services, LLC | High horsepower pumping configuration for an electric hydraulic fracturing system |
| CN111781034A (en) * | 2020-07-01 | 2020-10-16 | 广东电网有限责任公司 | Gas extraction device and gas extraction method of gas relay |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6874351B2 (en) | Determining the quantities of gases dissolved in a liquid | |
| CN107167413B (en) | A kind of compact rock core apparent permeability test device and method of testing | |
| CN113286994B (en) | System and method for detecting possible loss of integrity of flexible bags of biopharmaceutical products | |
| RU2810490C1 (en) | Method for extracting gases from insulating liquid, implementing device and machine-readable medium | |
| CN112684063A (en) | Full-automatic standard oil sample configuration detection system and method | |
| CN113092310A (en) | Transformer oil gas content testing device and method for measuring density by U-shaped oscillation tube | |
| CA2366538C (en) | A method and apparatus for thermodynamic analysis of a mixture of fluids | |
| US20160290896A1 (en) | Trace gas measurement apparatus for electrical equipment | |
| CN111610306B (en) | Simulation experiment device for reforming effect of hydrocarbon-generating fluid on rock reservoir | |
| RU2470283C2 (en) | Device for sampling from discharge pipeline (versions) | |
| CN203990324U (en) | Drilling fluid Oil-gas Separation film test loop device | |
| Wang et al. | Dissolved gas analysis (DGA) of mineral oil under thermal faults with tube heating method | |
| CN111398090A (en) | Oil gas measuring device | |
| JP2006078334A (en) | Method and apparatus for measuring quantity of dissolved gas in liquid | |
| CN108761046B (en) | Rock-fluid interaction simulation experiment system | |
| CN112748063A (en) | Ultra-long-service-life environmental fatigue test system and method for dynamic intelligent control of dissolved oxygen | |
| JP2004022692A (en) | Apparatus for extracting gas dissolved in oil | |
| CN115235855B (en) | Degassing device, degassing method and gas detection system in transformer oil | |
| CN216696316U (en) | Gas channeling prevention capability testing device for cement paste | |
| CN117554267B (en) | Shale supercritical synergistic imbibition experimental device and method based on damping vibration | |
| US11802827B2 (en) | Single stage MICP measurement method and apparatus | |
| RU109289U1 (en) | DEVICE FOR TAKING SAMPLES FROM HEAD PIPELINE (OPTION) | |
| KR102561998B1 (en) | Apparatus for simulating of transformer and operating method thereof | |
| RU42059U1 (en) | Wellhead CHEMICAL REAGENT SUPPLY UNIT | |
| CN114509312A (en) | Transformer monitoring method |