[發(fā)明專利]一種用于變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測的油氣分離裝置

無效

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• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN104236985A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設計）人: 呂澤承;鄧雨榮;陶松梅;吳秋莉;張煒;郭麗娟;謝裕煥;趙勇;周方潔
• 申請（專利權）人: 廣西電網(wǎng)公司電力科學研究院;寧波理工監(jiān)測科技股份有限公司
• 主分類號: G01N1/34
• 分類號: G01N1/34;G01N30/06
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 王素娥

技術領域

本發(fā)明屬變壓器油中溶解氣體油氣分離領域。具體是一種用于變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測的油氣分離裝置。

背景技術

變壓器是電力系統(tǒng)的主要設備之一，保證變壓器的安全可靠運行，對提高電力系統(tǒng)的供電可靠性具有十分重要的意義。變壓器油中溶解氣體色譜分析的在線監(jiān)測方法是基于油中溶解氣體分析理論，它直接在現(xiàn)場實現(xiàn)油色譜的定時在線智能化監(jiān)測與故障診斷，不僅可以及時掌握變壓器的運行狀況，發(fā)現(xiàn)和跟蹤存在的潛伏性故障，并且可以及時根據(jù)專家系統(tǒng)對運行工況自動進行診斷。

從變壓器安全可靠運行的重要性與變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置的性價比來看，采用在線監(jiān)測裝置在技術和經(jīng)濟上有顯著的優(yōu)勢，既提高了變電站運行的管理水平，又可為狀態(tài)檢修體系奠定基礎。因此，變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測及故障診斷裝置的應用具有重要的現(xiàn)實意義和實用價值。

應用于變壓器色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)的油氣分離裝置要求能夠自動、快速、長壽命、無污染以及不消耗變壓器油條件下高效分離出溶解在變壓器油中的微量故障特征氣體。試驗室使用的震蕩脫氣裝置、真空脫氣裝置等雖能高效脫氣，但要消耗變壓器油，且不能用于在線分離，因此，油氣分離技術就成了變壓器色譜在線監(jiān)測技術研發(fā)過程中的難題。常用的在線油氣分離技術分以下幾種：

1.高分子膜油氣分離技術。

學者們對滲透膜進行了大量研究，相繼研制成功了聚酰亞胺、聚六氟乙烯和聚四氟乙烯等各種高分子聚合物分離膜，并研制出了各種在線監(jiān)測裝置。由于聚酰亞胺等透氣性能和耐老化能力差，而聚四氟乙烯的透氣性能好，又有良好的機械性能和耐油等諸多優(yōu)點，因此國內外早期產品選用聚四氟乙烯作為油中溶解氣體監(jiān)測儀上的分離膜。但高分子滲透膜平衡時間過長，也不能滿足在線實時性的需要。

2.波紋管頂空式分離技術：

利用波紋管的不斷往復運動，將變壓器油中的氣體快速的脫出，具有效率高、重復性好的優(yōu)點。并且采用循環(huán)取油方式，油樣具有代表性。主要缺點是：由于頂空方式的油樣與氣樣之間沒有隔離，脫出的氣樣中會含有少量的油蒸汽，從而造成對色譜柱的污染，降低色譜柱的使用壽命；波紋管的壽命有限，同時由于波紋管的磨損，對變壓器油存在一定程度的污染。

3.動態(tài)頂空式分離技術：

主要原理是以載氣在色譜柱之前往油中通氣，將油中溶解氣體置換出來，送入檢測器檢測，根據(jù)油中各組分氣體的排出率調整氣體的響應系數(shù)來定量。這種方式脫氣速度較快，但由于要不斷通入載氣，不能使用循環(huán)油樣，以免載氣進入變壓器本體油箱，因此油樣代表性差。另外，在脫氣完畢后，必須把油樣放掉，這樣每次檢測必然消耗少量的變壓器油。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種用于變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測的油氣分離裝置。

本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種用于變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測的油氣分離裝置包括油循環(huán)回路裝置、氣循環(huán)回路裝置、真空發(fā)生裝置。

所述油循環(huán)回路裝置包括變壓器油箱、油氣分離室、油循環(huán)裝置、進油過濾器、電磁閥V1、出油過濾器和電磁閥V2；油氣分離室設有油進口Ⅰ、油出口Ⅱ、氣出口Ⅲ、氣進口Ⅳ和接口Ⅴ五個接口；變壓器油箱出口與進油過濾器的進口連接，進油過濾器出口與電磁閥V1進口連接，電磁閥V1出口與油氣分離室的油進口連接；油氣分離室的油出口Ⅱ與油循環(huán)裝置的進口連接，油循環(huán)裝置的出口與電磁閥V2的進口連接，電磁閥V2的出口與出油過濾器的進口連接，出油過濾器的出口與變壓器油箱的進口連接；油氣分離室的接口Ⅴ與液位傳感器連接；各部件進出口用不銹鋼管路連接成循環(huán)回路。

氣循環(huán)回路裝置包括電磁閥V3、油氣隔離室、負壓氣循環(huán)裝置、電磁閥V4、定量腔體、電磁閥V5；油循環(huán)回路裝置的油氣分離室的氣出口Ⅲ與電磁閥V3的進口連接，電磁閥V3出口與油氣隔離室的一個進口連接，油氣隔離室的出口與負壓氣循環(huán)裝置的一端連接，負壓氣循環(huán)裝置的另一端與電磁閥V4的進口連接，電磁閥V4的出口與定量腔體的一端連接，定量腔體的另一端與電磁閥V5的進口連接，電磁閥V5的出口與油循環(huán)回路裝置的油氣分離室的氣進口Ⅳ連接；各部件進出口用不銹鋼管路連接成循環(huán)回路。

真空發(fā)生裝置包括真空泵、電磁閥V6、壓力傳感器；真空泵出口與壓力傳感器的一端連接，壓力傳感器的另一端與電磁閥V6的進口連接，電磁閥V6的出口與氣循環(huán)回路裝置的油氣隔離室的另一個進口連接。