變壓器在線(xiàn)色譜儀校驗(yàn)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及變壓器在線(xiàn)色譜儀校驗(yàn)裝置，本發(fā)明還涉及使用所述裝置配制確值溶 解氣體濃度的變壓器油樣品的方法及變壓器在線(xiàn)色譜儀校驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 變壓器等充油電氣設(shè)備在運(yùn)行中，不同的故障狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生不同的特征氣體（主要 包括CH4、C2H6、C2H4、〇2出、0)、0)2、112等），并溶解于絕緣油中。準(zhǔn)確分析絕緣油中溶解氣體 的特征氣體組分和含量，可以判斷設(shè)備的安全狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)早期潛伏性故障，是監(jiān)視充油電氣 設(shè)備安全運(yùn)行最有效的措施之一。
[0003] 變壓器在線(xiàn)色譜儀安裝于變壓器上，能夠動(dòng)態(tài)連續(xù)監(jiān)測(cè)變壓器油中各種特征氣體 的濃度，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛伏性故障、保障變壓器的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮重要作用。
[0004] 目前，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，變壓器在線(xiàn)色譜儀存在的主要問(wèn)題是準(zhǔn)確性差，難于準(zhǔn) 確檢測(cè)變壓器油中的特征氣體含量，經(jīng)常漏報(bào)、誤報(bào)警。因此，必須要定期用足夠體積、能夠 連續(xù)恒壓供應(yīng)、已知確值溶解氣體濃度的變壓器油樣品進(jìn)行校驗(yàn)，保證其示值的準(zhǔn)確性。但 因?yàn)樽儔浩饔椭腥芙鈿怏w含量會(huì)隨著油的溫度、壓力和密封狀態(tài)而變化，因此，配制特征氣 體濃度準(zhǔn)確、并且連續(xù)、恒壓輸出的變壓器油確值樣品的難度很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供變壓器在線(xiàn)色譜儀校驗(yàn)的裝置及方法，可以方便地配 制準(zhǔn)確特征氣體濃度的變壓器油樣品，并且能夠連續(xù)、恒壓輸出，進(jìn)行變壓器在線(xiàn)色譜儀校 驗(yàn)。
[0006] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所提供變壓器在線(xiàn)色譜儀校驗(yàn)的裝置以及方法的技術(shù) 方案如下： 變壓器在線(xiàn)色譜儀校驗(yàn)的裝置，包括： 主油箱，內(nèi)部設(shè)恒壓排油裝置，用于配制和保存定值油樣品，主油箱與調(diào)節(jié)油箱連通， 油溫變化時(shí)油體積變化量通過(guò)調(diào)節(jié)油箱儲(chǔ)存和補(bǔ)充； 調(diào)節(jié)油箱，設(shè)有排空閥和進(jìn)油閥，能夠儲(chǔ)存變壓器油，位于主油箱上端，并且與主油箱 連通； 副油箱，與主油箱連通，外部設(shè)有循環(huán)栗和真空栗，并且設(shè)有霧化系統(tǒng)，用于凈化回用 油，除去回用油中殘余水分和各種溶解氣體雜質(zhì)至基礎(chǔ)油； 混油管路，包括控制與主油箱連通的混油閥門(mén)和排油栗、控制與副油箱連通的副油箱 進(jìn)油閥； 凈化循環(huán)系統(tǒng)，副油箱頂部設(shè)有霧化器，凈化循環(huán)管路包括連接副油箱底部的循環(huán)栗， 所述循環(huán)栗通過(guò)雙向閥與換熱器連接，所述換熱器通過(guò)混油管路與主油箱和副油箱連接； 氣體控制裝置，包括標(biāo)準(zhǔn)氣體氣瓶、平衡氣氣瓶和相應(yīng)的標(biāo)氣進(jìn)樣定量閥、平衡氣進(jìn)樣 定量閥，還包括用于改變氣體濃度的手動(dòng)進(jìn)樣定量器和相應(yīng)的手動(dòng)進(jìn)樣閥，所述標(biāo)準(zhǔn)氣體 氣瓶、平衡氣氣瓶和手動(dòng)進(jìn)樣定量器通過(guò)四通連接件與進(jìn)氣管連通，所述進(jìn)氣管與主油箱 連通； 回收油容器，通過(guò)凈化循環(huán)管路與主油箱和副油箱連通； 變壓器油確值樣品輸出系統(tǒng):包括變壓器在線(xiàn)色譜儀，所述變壓器在線(xiàn)色譜儀一端通 過(guò)確值變壓器油輸出閥與主油箱連接，另一端連接回收油容器。
[0007] 進(jìn)一步的，所述主油箱為橄欖球型耐壓容器，所述排油裝置包括可充分填充主油 箱內(nèi)腔的球囊、控制球囊壓力的恒壓裝置、壓力傳感器和雙向氣栗，所述球囊的底部與主油 箱底部密閉連接，球囊球體為耐油橡膠材料。
[0008] 進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)油箱內(nèi)設(shè)有高油位液位傳感器，主油箱下部設(shè)有低油位液位 傳感器。
[0009] 進(jìn)一步的，所述副油箱體積為主油箱的兩倍，并且所述副油箱底部為倒錐形。
[0010] 進(jìn)一步的，所述進(jìn)氣管與主油箱設(shè)有輔助氣體溶解裝置，所述輔助氣體溶解裝置 包括分別連接進(jìn)氣管、進(jìn)油管路、出油管路的三通套管，所述進(jìn)氣管上設(shè)有篩分器，所述篩 分器為海綿狀結(jié)構(gòu)，所述篩分器微孔孔徑為10~20微米，可以將待溶氣體細(xì)化成微氣泡，迅 速完全地溶解到變壓器油中。
[0011] 本發(fā)明提供變壓器在線(xiàn)色譜儀校驗(yàn)的方法，具體步驟如下： (1)系統(tǒng)真空:將用于變壓器在線(xiàn)色譜儀校驗(yàn)裝置的真空度維持在550Pa~850Pa，靜置 10~20分鐘。
[0012] (2)系統(tǒng)注油:將變壓器油通過(guò)凈化裝置進(jìn)行過(guò)濾后，注入副油箱中。
[0013] (3)回用油凈化:將過(guò)濾后的變壓器油加熱到70~80°C，通過(guò)霧化裝置，將加熱后 的變壓器油霧化成0. 〇5_的液滴，在負(fù)壓狀態(tài)下，溶解于變壓器油中水分氣化成水蒸汽，雜 質(zhì)氣體的溶解度降低，都從油中逸散出來(lái)，隨真空栗排出副油箱，變壓器油落入副油箱底 部，繼續(xù)進(jìn)行加熱、霧化、除雜質(zhì)的循環(huán)，此步驟持續(xù)進(jìn)行90 min~120min。
[0014] (4)確值溶解氣體變壓器油樣品配制:根據(jù)預(yù)設(shè)特征氣體濃度，包括特征氣體濃度 和平衡氣濃度，計(jì)算需要加入的各種氣體體積，將副油箱中變壓器油注入主油箱中，使凈化 后的變壓器油在主油箱和混油管路在50°C、10~20kPa的條件下密閉循環(huán)。待溶解標(biāo)準(zhǔn)氣體 經(jīng)二次減壓后調(diào)整壓力為25~30kPa，然后將精確定量的待溶解氣體經(jīng)由輔助氣體溶解裝 置注入油中，加氣速度為0. 〇5L/min，循環(huán)15min，然后定量注入平衡氣，可以設(shè)定10~90%飽 和度，循環(huán)，使油與待溶解氣體充分混合。
[0015] (5)變壓器在線(xiàn)色譜儀校驗(yàn):連接變壓器油樣品輸出接口與變壓器在線(xiàn)色譜儀進(jìn) 油接口，連接變壓器在線(xiàn)色譜儀出油接口與排油管路。對(duì)球囊充氣加壓并恒壓至130kPa，打 開(kāi)變壓器油輸出閥即可提供連續(xù)、恒壓輸出的變壓器油確值樣品，進(jìn)行變壓器在線(xiàn)色譜儀 校驗(yàn)，使用過(guò)的油排至回收油容器。
[0016] 進(jìn)一步的，在步驟(1)之前對(duì)變壓器在線(xiàn)色譜儀校驗(yàn)裝置排空:將調(diào)節(jié)油箱內(nèi)殘余 的運(yùn)行變壓器油排入主油箱中，通過(guò)雙向氣栗對(duì)球囊加壓并恒壓至130kPa，將主油箱中殘 余的變壓器油排出至回收油容器中，通過(guò)循環(huán)栗將副油箱中的運(yùn)行變壓器油排出至回收油 容器中。
[0017]進(jìn)一步的，所述平衡氣為氮?dú)狻?br>[0018] 進(jìn)一步的，溶解氣體包括需校準(zhǔn)的特征氣體CH4、C2H6、C2H4、（：出2、0)、0) 2、!12中的 或幾種。
[0019] 進(jìn)一步的，所述待溶解氣體包括CH4、C2H6、C 2H4、&出、0)、0)2、!12中的或幾種。
[0020] 本發(fā)明的有益效果為:可以精確制作出大容量的任意特征氣體濃度的變壓器油， 油中各種特征氣體成分和含量準(zhǔn)確可控，并且可以常溫下長(zhǎng)時(shí)間恒值保存。配制出的變壓 器油能夠連續(xù)、恒壓輸出，可方便地用于變壓器在線(xiàn)色譜儀的校驗(yàn)，有效保障電力變壓器的 安全運(yùn)行。操作安全，快捷方便，使用成本低。變壓器油采用回用凈化、循環(huán)使用的方式，經(jīng) 濟(jì)環(huán)保。
[0021]
【附圖說(shuō)明】： 圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明中輔助氣體溶解裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖中：1_真空栗，2-霧化器，3-副油箱，4-排油閥，5-進(jìn)油閥，6-循環(huán)栗，7-雙向閥， 8-換熱器，9-副油箱進(jìn)油閥，10-排油栗，11-低油位液位計(jì)，12-球囊，13-主油箱，14-主油箱 混合油閥，15-凈化裝置，16-恒壓裝置，17-雙向氣栗，18-回收油容器，19-確值變壓器油輸 出閥，20-標(biāo)準(zhǔn)氣體氣瓶，21-平衡氣氣瓶，22-標(biāo)氣進(jìn)樣定量閥，23-平衡氣進(jìn)樣定量閥，24-手動(dòng)進(jìn)樣定量器，25-手動(dòng)進(jìn)樣閥，26-進(jìn)氣閥，27-調(diào)節(jié)油箱，28-高油位液位計(jì)，29-排空閥， 30-輔助氣體溶解裝置，31-進(jìn)油閥，32-進(jìn)氣管，33-變壓器在線(xiàn)色譜儀，34-三通套管，35-篩 分器，36-進(jìn)油管路，37-出油管路。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體是實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]變壓器在線(xiàn)色譜儀校驗(yàn)裝置，包括： 調(diào)節(jié)油箱27,設(shè)有排空閥29,進(jìn)油閥31，能夠儲(chǔ)存變壓器油，位于主油箱13上端，并且與 主油箱13連通； 主油箱13,內(nèi)部設(shè)恒壓排油裝置，用于配制和保存定值油樣品。主油箱13與調(diào)節(jié)油箱27 連通，油溫變化時(shí)油體積變化量通過(guò)調(diào)節(jié)油箱27儲(chǔ)存和補(bǔ)充； 副油箱3,與主油箱13連通，外部設(shè)有循環(huán)栗6和真空栗1，內(nèi)部設(shè)有霧化系統(tǒng)，用于凈化 回用油，除去回用油中殘余水分和各種溶解氣體雜質(zhì)至基礎(chǔ)油； 混油管路，包括控制與主油箱13連通的混油閥門(mén)14和排油栗10、控制與副油箱連通的 副油箱進(jìn)油閥9; 凈化循環(huán)管路，回用油通過(guò)凈化裝置15進(jìn)入副油箱3,所述副油箱3頂部設(shè)有霧化器2， 凈化循環(huán)管路包括連接副油箱3底部的循環(huán)栗6,所述循環(huán)栗通過(guò)雙向閥7與換熱器8連接， 所述換熱器8通過(guò)混油管路與主油箱13和副油箱3連接； 氣體控制裝置，包括標(biāo)準(zhǔn)氣體氣瓶20、平衡氣氣瓶21和相應(yīng)的標(biāo)氣進(jìn)樣定量閥22、平衡 氣進(jìn)樣定量閥23,還包括用于改變氣體濃度的手動(dòng)進(jìn)樣定量器24和相應(yīng)的手動(dòng)進(jìn)樣閥25， 所述標(biāo)準(zhǔn)氣體氣瓶20、平衡氣氣瓶21和手動(dòng)進(jìn)樣定量器24通過(guò)四通連接件與進(jìn)氣管32連 通，所述進(jìn)氣管32與主油箱13連通； 回收油容器18,通過(guò)凈化循環(huán)管路與主油箱13和副油箱3連通； 變壓器在線(xiàn)色譜儀校驗(yàn)，變壓器油確值樣品經(jīng)輸出口 19，與待校驗(yàn)變壓器在線(xiàn)色譜儀 連接，恒壓、連續(xù)輸入變壓器在線(xiàn)色譜儀，進(jìn)行校驗(yàn)，用過(guò)的變壓器油排入回收油容器18。
[0025]進(jìn)一步的，所述主油箱3為橄欖球型耐壓容器，所述排油裝置包括可充分填充主油 箱3內(nèi)腔的球囊12、控制球囊12壓力的恒壓裝置16、壓力傳感器和雙向氣栗17,所述球囊12 的底部與主油箱13底部密閉連接，球囊12球體為耐油橡膠材料。
[0026]進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)油箱27內(nèi)設(shè)有高油位液位傳感器29,主油箱13下部設(shè)有低油 位液位傳感器11，能精確控制進(jìn)油量。
[0027]進(jìn)一步的，所述副油箱3體積為主油箱13的2倍，并且所述副油箱3底部為倒錐形。 [0028]進(jìn)一步的，所述進(jìn)氣管32與主油箱13進(jìn)油管路上設(shè)有輔助氣體溶解裝置