一種變壓器油的預(yù)處理裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種變壓器油的預(yù)處理裝置和方法，裝置包括電磁閥、球閥、油箱、油缸、循環(huán)泵、真空泵、油氣分離室、壓力傳感器、步進電機、空氣和氮氣接口、進油口以及出油口；進油口與油箱、油缸和循環(huán)泵之間通過四通連接；油缸與所述油箱、油氣分離室和壓力傳感器分別連接，球閥設(shè)于所述油箱與所述油缸之間；油缸的活塞通過機械裝置與步進電機固定連接，活塞底部連接所述出油口；油氣分離室連接空氣和氮氣接口，并通過電磁閥連接真空泵。本發(fā)明通過引入真空霧化脫氣、空氣清洗、氮氣清洗三種脫氣方法來對變壓器油進行預(yù)處理，可以彌補各種方法的清洗脫氣效果的不足，更高效的洗脫原始變壓器油中溶解的殘留氣體。
【專利說明】一種變壓器油的預(yù)處理裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種預(yù)處理裝置和方法，具體涉及一種變壓器油的預(yù)處理裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓器油中溶解氣體組分含量的測定，是電力系統(tǒng)十分重要的檢測項目之一，是變壓器出廠檢驗和運行過程中判斷設(shè)備潛伏性故障的有效手段。油色譜在線監(jiān)測設(shè)備作為實時監(jiān)測變壓器油中溶解氣體組分含量的儀器，已經(jīng)在全國范圍內(nèi)廣泛使用，其測量結(jié)果的質(zhì)量直接影響變壓器的安全運行。目前，電力系統(tǒng)通常使用標準油樣對油色譜在線監(jiān)測設(shè)備進行校準、檢定和檢測。標準油樣是在對原始油樣進行預(yù)處理的基礎(chǔ)上配置而成的，因此，對原始油樣進行預(yù)處理在校準、檢定和檢測試驗中是一個很重要的流程。目前的預(yù)處理過程主要是利用氮氣對原始油樣進行攪拌鼓泡吹洗，不僅效率低下，而且往往需要消耗大量氮氣，造成很大浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種變壓器油的預(yù)處理裝置和方法，利用本裝置可以對變壓器油進行霧化后真空脫氣、空氣清洗和氮氣清洗，自動獲取變壓器油空白油樣，從而制備校準油色譜在線監(jiān)測裝置所需的標準油樣。
[0004]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明提供一種變壓器油的預(yù)處理裝置，所述裝置包括電磁閥、球閥、油箱、油缸、循環(huán)泵、真空泵、油氣分離室、壓力傳感器、步進電機、空氣和氮氣接口、進油口以及出油口 ；所述進油口與所述油箱、油缸和循環(huán)泵之間通過四通連接；所述油缸與所述油箱、油氣分離室和壓力傳感器分別連接，所述球閥設(shè)于所述油箱與所述油缸之間；所述油缸的活塞通過機械裝置與所述步進電機固定連接，所述活塞底部連接所述出油口 ；所述油氣分離室連接所述空氣和氮氣接口，并通過所述電磁閥連接所述真空泵。
[0006]所述油箱頂部和底部分別設(shè)有開口，頂部的開口與外界空氣相通，所述油箱通過底部的開口連接三通A。
[0007]所述進油口通過電磁閥與所述四通的一端連接，所述四通的另一端通過所述電磁閥連接循環(huán)泵，另外兩端分別通過三通A、三通B連接所述油箱和油缸，所述三通A的另一端通過電磁閥連接球閥，所述球閥的另一端通過三通B連接所述油缸。
[0008]所述油缸頂部和底部分別設(shè)有開口，頂部和底部的開口處分別設(shè)有黃銅片和活塞，所述油缸通過所述黃銅片連接所述三通B。
[0009]所述黃銅片的直徑為50?70mm,均勻設(shè)置10?100個圓孔,所述圓孔的直徑為0.3mm ?0.5mm0
[0010]所述出油口通過電磁閥與三通C的一端連接，所述三通C的另外兩端分別連接所述循環(huán)泵和所述油缸的活塞；所述活塞采用中空設(shè)置。[0011 ] 所述油缸側(cè)面頂部側(cè)面設(shè)有開口，所述開口連接三通D，所述三通D的另外兩端分別連接壓力傳感器和油氣分離室，所述三通D和油氣分離室之間設(shè)有電磁閥，所述油氣分離室通過三通E連接所述空氣和氮氣接口，所述三通E的其余一端通過電磁閥連接真空泵；所述三通E與空氣和氮氣接口之間設(shè)有電磁閥。
[0012]所述油氣分離室內(nèi)設(shè)有液位傳感器。
[0013]本發(fā)明還提供一種利用變壓器油的預(yù)處理裝置對變壓器油進行預(yù)處理的方法，所述方法包括以下步驟:
[0014]步驟1:進油；
[0015]所述活塞下行，打開所述四通與三通A之間的電磁閥，若所述油氣分離室內(nèi)有變壓器油，則打開所述三通D與所述油氣分離室之間的電磁閥及所述三通E與空氣和氮氣接口之間的電磁閥，所述活塞到達油缸底部后，關(guān)閉上述打開的電磁閥；
[0016]所述活塞下行，打開所述四通與三通A之間的電磁閥，所述活塞到達油缸底部后關(guān)閉所述四通與三通A之間的電磁閥，并打開三通D與所述油氣分離室之間的電磁閥及所述三通E與真空泵之間的電磁閥；油缸內(nèi)達到真空狀態(tài)后關(guān)閉三通D與所述油氣分離室之間的電磁閥、所述三通E與真空泵之間的電磁閥及真空泵，打開所述進油口與四通之間的電磁閥，使變壓器油進入所述裝置，完成后關(guān)閉所述進油口與四通之間的電磁閥；
[0017]步驟2:真空霧化脫氣；
[0018]打開所述四通與三通A之間的電磁閥，所述活塞上行至油缸頂部，關(guān)閉四通與三通A之間的電磁閥；活塞下行至油缸底部，打開球閥和球閥與三通A之間的電磁閥；
[0019]步驟3:所述油缸內(nèi)壓強不低于5kPa時，關(guān)閉球閥和球閥與三通A之間的電磁閥，打開三通D與所述油氣分離室之間的電磁閥、三通E與真空泵之間的電磁閥及真空泵；當油缸內(nèi)壓強不高于0.1kPa時，關(guān)閉上述打開的電磁閥和真空泵，打開球閥與三通A之間的電磁閥；
[0020]步驟4:循環(huán)步驟3的操作直至油箱內(nèi)無變壓器油，關(guān)閉球閥與三通A之間的電磁閥，打開三通D與所述油氣分離室之間的電磁閥、三通E與真空泵之間的電磁閥及真空泵，當油缸內(nèi)達到真空狀態(tài)后，關(guān)閉上述打開的電磁閥和真空泵；
[0021]步驟5:空氣清洗；
[0022]打開所述空氣和氮氣接口與三通E之間電磁閥和三通E與油氣分離室之間的電磁閥，使空氣進入裝置，當油缸內(nèi)壓強達到95kPa及以上時，關(guān)閉上述打開的電磁閥，活塞上行直至油缸內(nèi)壓強達到150kPa及以上，打開所述四通與循環(huán)泵之間的電磁閥及循環(huán)泵，使變壓器油開始循環(huán)，15?30分鐘后關(guān)閉循環(huán)泵；
[0023]步驟6:氮氣清洗；
[0024]打開三通D與所述油氣分離室之間的電磁閥及所述空氣和氮氣接口與三通E之間的電磁閥，使氮氣進入裝置，當油缸內(nèi)壓強達到150kPa及以上時，關(guān)閉上述打開的電磁閥，并打開循環(huán)泵使變壓器油開始循環(huán)，15?30分鐘后關(guān)閉循環(huán)泵；完成變壓器油的預(yù)處理。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0026]1、通過引入真空霧化脫氣、空氣清洗、氮氣清洗三種脫氣方法來對變壓器油進行預(yù)處理，可以彌補各種方法的清洗脫氣效果的不足，更高效的洗脫原始變壓器油中溶解的殘留氣體；[0027]2、使用了真空霧化脫氣、空氣清洗配合氮氣清洗的方式，有效節(jié)約了氮氣的使用量，降低了試驗成本；
[0028]3、可以方便的與標準油樣制備裝置進行集成，可以更加快捷地制備試驗用標準油樣；
[0029]4、真空霧化脫氣、空氣清洗和氮氣清洗三個流程可以視變壓器油中氣體濃度情況多次進行，靈活方便；
[0030]5、通過油氣分離室內(nèi)設(shè)置的液位傳感器判斷油氣分離室內(nèi)是否有變壓器油；
[0031]6、三通A與油缸之間設(shè)置的球閥可以調(diào)節(jié)變壓器油的流速以保證霧化程度；
[0032]7、空氣和氮氣接口可以按需要自動進如空氣或者氮氣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是變壓器油的預(yù)處理裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0034]其中，1-出油口與三通C之間的電磁閥，2-四通與循環(huán)泵之間的電磁閥，3-進油口與四通之間的電磁閥,4-三通A與四通之間的電磁閥，5-三通A與球閥之間的電磁閥，6-三通D與油氣分離室之間的電磁閥，7-空氣和氮氣接口與三通E之間的電磁閥，8-三通E與真空泵之間的電磁閥，9-油箱，10-油缸，11-循環(huán)泵，12-真空泵，13-油氣分離室，14-壓力傳感器，15-球閥，16-步進電機，17-三通A，18-三通B，19-三通C，20-三通D，21-三通E，22-四通。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0036]如圖1，本發(fā)明提供一種變壓器油的預(yù)處理裝置，所述裝置包括電磁閥、球閥15、油箱9、油缸10、循環(huán)泵11、真空泵12、油氣分離室13、壓力傳感器14、步進電機16、空氣和氮氣接口、進油口以及出油口 ；所述進油口與所述油箱9、油缸10和循環(huán)泵11之間通過四通22連接；所述油缸10與所述油箱9、油氣分離室13和壓力傳感器14分別連接，所述球閥15設(shè)于所述油箱9與所述油缸10之間；所述油缸10的活塞通過機械裝置與所述步進電機16固定連接，所述活塞底部連接所述出油口 ；所述油氣分離室13連接所述空氣和氮氣接口，并通過所述電磁閥連接所述真空泵12。
[0037]所述油箱9頂部和底部分別設(shè)有開口，頂部的開口與外界空氣相通，所述油箱9通過底部的開口連接三通A17。
[0038]所述進油口通過電磁閥3與所述四通22的一端連接，所述四通22的另一端通過所述電磁閥2連接循環(huán)泵11，另外兩端分別通過三通A17、三通B18連接所述油箱9和油缸10，所述三通A17的另一端通過電磁閥5連接球閥15，所述球閥15的另一端通過三通B18連接所述油缸10。
[0039]所述油缸10頂部和底部分別設(shè)有開口，頂部和底部的開口處分別設(shè)有黃銅片和活塞，所述油缸10通過所述黃銅片連接所述三通B18。
[0040]所述黃銅片的直徑為60mm,均勻設(shè)置80個圓孔,所述圓孔的直徑為0.4mm。
[0041]所述出油口通過電磁閥I與三通C19的一端連接，所述三通C19的另外兩端分別連接所述循環(huán)泵11和所述油缸10的活塞；所述活塞采用中空設(shè)置。[0042]所述油缸10側(cè)面頂部側(cè)面設(shè)有開口，所述開口連接三通D20，所述三通D20的另外兩端分別連接壓力傳感器14和油氣分離室13，所述三通D20和油氣分離室13之間設(shè)有電磁閥6，所述油氣分離室13通過三通E21連接所述空氣和氮氣接口，所述三通E21的其余一端通過電磁閥連接真空泵12 ;所述三通E21與空氣和氮氣接口之間設(shè)有電磁閥7。
[0043]所述油氣分離室13內(nèi)設(shè)有液位傳感器。
[0044]本發(fā)明還提供一種利用變壓器油的預(yù)處理裝置對變壓器油進行預(yù)處理的方法，所述方法包括以下步驟:
[0045]步驟1:進油；
[0046]所述活塞下行，打開所述四通22與三通A17之間的電磁閥4，若所述油氣分離室13內(nèi)有變壓器油，則打開所述三通D20與所述油氣分離室13之間的電磁閥6及所述三通E21與空氣和氮氣接口之間的電磁閥7，所述活塞到達油缸10底部后，關(guān)閉上述打開的電磁閥6和電磁閥7 ；
[0047]所述活塞下行，打開所述四通22與三通A17之間的電磁閥4，所述活塞到達油缸10底部后關(guān)閉所述四通22與三通A17之間的電磁閥4，并打開三通D20與所述油氣分離室13之間的電磁閥6及所述三通E與真空泵12之間的電磁閥8 ;油缸10內(nèi)達到真空狀態(tài)后關(guān)閉三通D20與所述油氣分離室13之間的電磁閥6、所述三通E21與真空泵12之間的電磁閥8及真空泵12，打開所述進油口與四通22之間的電磁閥3，使變壓器油進入所述裝置，完成后關(guān)閉所述進油口與四通22之間的電磁閥3 ；
[0048]步驟2:真空霧化脫氣；
[0049]打開所述四通22與三通A17之間的電磁閥4，所述活塞上行至油缸10頂部，關(guān)閉四通22與三通A17之間的電磁閥4 ;活塞下行至油缸10底部，打開球閥15和球閥15與三通A17之間的電磁閥5 ；
[0050]步驟3:所述油缸10內(nèi)壓強不低于5kPa時，關(guān)閉球閥15和球閥15與三通A17之間的電磁閥5，打開三通D20與所述油氣分離室13之間的電磁閥6、三通E21與真空泵12之間的電磁閥8及真空泵12 ;當油缸10內(nèi)壓強不高于0.1kPa時，關(guān)閉上述打開的電磁閥6、電磁閥8和真空泵12，打開球閥15與三通A17之間的電磁閥5 ；
[0051]步驟4:循環(huán)步驟3的操作直至油箱9內(nèi)無變壓器油，關(guān)閉球閥15與三通A17之間的電磁閥,打開三通D20與所述油氣分離室13之間的電磁閥、三通E21與真空泵12之間的電磁閥及真空泵12，當油缸10內(nèi)達到真空狀態(tài)后，關(guān)閉上述打開的電磁閥和真空泵12 ；
[0052]步驟5:空氣清洗；
[0053]打開所述空氣和氮氣接口與三通E21之間電磁閥7和三通E21與油氣分離室13之間的電磁閥6，使空氣進入裝置，當油缸10內(nèi)壓強達到95kPa及以上時，關(guān)閉上述打開的電磁閥7和電磁閥6，活塞上行直至油缸10內(nèi)壓強達到150kPa及以上，打開所述四通22與循環(huán)泵11之間的電磁閥2及循環(huán)泵11，使變壓器油開始循環(huán)，20分鐘后關(guān)閉循環(huán)泵11 ；
[0054]步驟6:氮氣清洗；
[0055]打開三通D20與所述油氣分離室13之間的電磁閥6及所述空氣和氮氣接口與三通E21之間的電磁閥7，使氮氣進入裝置，當油缸10內(nèi)壓強達到150kPa及以上時，關(guān)閉上述打開的電磁閥6和電磁閥7，并打開循環(huán)泵11使變壓器油開始循環(huán)，20分鐘后關(guān)閉循環(huán)泵11 ;完成變壓器油的預(yù)處理。[0056]最后應(yīng)當說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
【權(quán)利要求】
1.一種變壓器油的預(yù)處理裝置，其特征在于:所述裝置包括電磁閥、球閥、油箱、油缸、循環(huán)泵、真空泵、油氣分離室、壓力傳感器、步進電機、空氣和氮氣接口、進油口以及出油口 ；所述進油口與所述油箱、油缸和循環(huán)泵之間通過四通連接；所述油缸與所述油箱、油氣分離室和壓力傳感器分別連接，所述球閥設(shè)于所述油箱與所述油缸之間；所述油缸的活塞通過機械裝置與所述步進電機固定連接，所述活塞底部連接所述出油口 ；所述油氣分離室連接所述空氣和氮氣接口，并通過所述電磁閥連接所述真空泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器油的預(yù)處理裝置，其特征在于:所述油箱頂部和底部分別設(shè)有開口，頂部的開口與外界空氣相通，所述油箱通過底部的開口連接三通A。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器油的預(yù)處理裝置，其特征在于:所述進油口通過電磁閥與所述四通的一端連接，所述四通的另一端通過所述電磁閥連接循環(huán)泵，另外兩端分別通過三通A、三通B連接所述油箱和油缸，所述三通A的另一端通過電磁閥連接球閥，所述球閥的另一端通過三通B連接所述油缸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓器油的預(yù)處理裝置，其特征在于:所述油缸頂部和底部分別設(shè)有開口，頂部和底部的開口處分別設(shè)有黃銅片和活塞，所述油缸通過所述黃銅片連接所述三通B。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變壓器油的預(yù)處理裝置，其特征在于:所述黃銅片的直徑為50~70mm,均勻設(shè)置10~100個圓孔,所述圓孔的直徑為0.3mm~0.5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器油的預(yù)處理裝置，其特征在于:所述出油口通過電磁閥與三通C的一端連接，所述 三通C的另外兩端分別連接所述循環(huán)泵和所述油缸的活塞；所述活塞采用中空設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變壓器油的預(yù)處理裝置，其特征在于:所述油缸側(cè)面頂部側(cè)面設(shè)有開口，所述開口連接三通D，所述三通D的另外兩端分別連接壓力傳感器和油氣分離室，所述三通D和油氣分離室之間設(shè)有電磁閥，所述油氣分離室通過三通E連接所述空氣和氮氣接口，所述三通E的其余一端通過電磁閥連接真空泵；所述三通E與空氣和氮氣接口之間設(shè)有電磁閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器油的預(yù)處理裝置，其特征在于:所述油氣分離室內(nèi)設(shè)有液位傳感器。
9.一種利用權(quán)力要求1-8任一所述的變壓器油的預(yù)處理裝置對變壓器油進行預(yù)處理的方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 步驟1:進油； 所述活塞下行，打開所述四通與三通A之間的電磁閥，若所述油氣分離室內(nèi)有變壓器油，則打開所述三通D與所述油氣分離室之間的電磁閥及所述三通E與空氣和氮氣接口之間的電磁閥，所述活塞到達油缸底部后，關(guān)閉上述打開的電磁閥； 所述活塞下行，打開所述四通與三通A之間的電磁閥，所述活塞到達油缸底部后關(guān)閉所述四通與三通A之間的電磁閥，并打開三通D與所述油氣分離室之間的電磁閥及所述三通E與真空泵之間的電磁閥；油缸內(nèi)達到真空狀態(tài)后關(guān)閉三通D與所述油氣分離室之間的電磁閥、所述三通E與真空泵之間的電磁閥及真空泵，打開所述進油口與四通之間的電磁閥，使變壓器油進入所述裝置，完成后關(guān)閉所述進油口與四通之間的電磁閥； 步驟2:真空霧化脫氣；打開所述四通與三通A之間的電磁閥，所述活塞上行至油缸頂部，關(guān)閉四通與三通A之間的電磁閥；活塞下行至油缸底部，打開球閥和球閥與三通A之間的電磁閥； 步驟3:所述油缸內(nèi)壓強不低于5kPa時，關(guān)閉球閥和球閥與三通A之間的電磁閥，打開三通D與所述油氣分離室之間的電磁閥、三通E與真空泵之間的電磁閥及真空泵；當油缸內(nèi)壓強不高于0.1kPa時，關(guān)閉上述打開的電磁閥和真空泵，打開球閥與三通A之間的電磁閥； 步驟4:循環(huán)步驟3的操作直至油箱內(nèi)無變壓器油，關(guān)閉球閥與三通A之間的電磁閥，打開三通D與所述油氣分離室之間的電磁閥、三通E與真空泵之間的電磁閥及真空泵，當油缸內(nèi)達到真空狀態(tài)后，關(guān)閉上述打開的電磁閥和真空泵； 步驟5:空氣清洗； 打開所述空氣和氮氣接口與三通E之間電磁閥和三通E與油氣分離室之間的電磁閥，使空氣進入裝置，當油缸內(nèi)壓強達到95kPa及以上時，關(guān)閉上述打開的電磁閥，活塞上行直至油缸內(nèi)壓強達到150kPa及以上，打開所述四通與循環(huán)泵之間的電磁閥及循環(huán)泵，使變壓器油開始循環(huán)，15~30分鐘后關(guān)閉循環(huán)泵； 步驟6:氮氣清洗； 打開三通D與所述油氣分離室之間的電磁閥及所述空氣和氮氣接口與三通E之間的電磁閥，使氮氣進入裝置，當油缸內(nèi)壓強達到150kPa及以上時，關(guān)閉上述打開的電磁閥，并打開循環(huán)泵使變壓器油開始循環(huán)，15~30分鐘后關(guān)閉循環(huán)泵；完成變壓器油的預(yù)處理。
【文檔編號】G01N1/34GK103616274SQ201310626712
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】盧冰, 張軍, 王斯琪, 周瑋, 付濟良, 王旭, 齊聰, 陳習(xí)文 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院