[发明专利]变压器油在线监测高浓缩真空油气分离装置及方法

说明书

本发明涉及一种变压器油在线监测高浓缩真空油气分离装置及方法，具有定量室、气井、油井、脱气室、集气室、定量管、耐真空气泵、驱动电机以及油、气管路，其中集气室、耐真空气泵、定量管形成真空脱气机的气路部分；定量室下端分别连接变压器油箱出油口和脱气室，上端与气井相连；气井上端经气管路与集气室相连，下端接至定量室的上端及油井的上端；油井下端通过两支管路分别与脱气室及变压器油箱进油口连接；脱气室和集气室由活塞分隔开，驱动电机与活塞连接；耐真空气泵进气口与集气室相连，出气口与定量管相连。本发明采用真空脱气原理完成脱气，有利于变压器油中溶解气体的实时在线分析，采用多次脱气、集气的方式，脱气效率高，重复性好。

技术领域

本发明涉及变压器油监测技术，具体的说是一种变压器油在线监测高浓缩真空油气分离装置及方法。

背景技术

实践证明，变压器油中气体化验技术可有效预测变压器内部的潜伏故障，因此在电力设备预防性试验规程中，将其列在电力变压器及电抗器预防性试验的首要位置。变压器油中气体在线监测装置，能够全自动在线分析油中溶解气体的各种组分含量，解决了传统油化验方法检测周期长、操作复杂、花费时间和费用较高等问题，在电力系统中得到了广泛应用。

变压器油中气体在线监测装置需要先对变压器油进行油气分离，再对分离气体进行气体浓度分析。传统的油气分离方法有：基于高分子脱气膜的膜脱气法、真空脱气法以及顶空脱气法。膜脱气法是利用“溶解-扩散-平衡”原理，其脱气时间过长，其中CO、CO2的脱气时间在4小时以上。另外，长期的浸泡使膜渗透率变化，造成测量误差；顶空脱气法是利用“油气置换(也称萃取)”原理，其受环境影响较大，重复性和稳定性差，还存在油样污染、载气消耗、捕集器失效、使用寿命等问题；传统真空脱气是通过真空泵或机械活塞获得真空度，使油气分离。但传统真空脱气只能将脱出的小部分气体作为进样气体，还存着气体回溶问题，最终导致气体利用率很低。加之此种方式结构复杂，生产成本较高，故障率高，实际应用效果不佳。

发明内容

针对现有技术中检测变压器油用真空脱气装置进样气体利用率低等不足，本发明要解决的问题是提供一种变压器油在线监测高浓缩真空油气分离装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种变压器油在线监测高浓缩真空油气分离装置，具有定量室、气井、油井、脱气室、集气室、定量管、耐真空气泵、驱动电机以及油、气管路，其中集气室、耐真空气泵、定量管形成真空脱气机的气路部分；定量室的下端分别连接变压器油箱出油口和脱气室，上端与气井相连；气井的上端经气管路与集气室相连，下端接至定量室的上端及油井的上端；油井下端通过两支管路分别与脱气室及变压器油箱进油口连接；脱气室和集气室由活塞分隔开，驱动电机与活塞连接；耐真空气泵的进气口与集气室相连，出气口与定量管相连。

在定量管与耐真空气泵之间设有第一排气口，该第一排气口位置通过电磁阀控制其开、闭；第一排气口还设有第一消声器。

在定量管终端管路上设有第二排气口，该第二排气口位置通过电磁阀控制其开、闭；第二排气口还设有第二消声器。

在定量室、气井、油井、脱气室、集气室、定量管以及耐真空气泵之间的管路上均设有电磁阀，其接受控制装置的控制信号实现开、合动作，包括分别为设于定量室和脱气室之间管路上的第一电磁阀，设于脱气室和油井之间管路上的第二电磁阀，设于定量室和气井之间管路上的第三电磁阀，设于气井和油井之间管路上的第四电磁阀，设于定量室和变压器油箱出油口之间管路上的第五电磁阀，设于油井和变压器油箱进油口之间管路上的第六电磁阀，设于气井与集气室之间管路上的第七电磁阀，设于集气室的压力平衡进气口处的第八电磁阀，设于耐真空气泵和集气室之间的第九电磁阀，设于耐真空气泵和定量管之间的第十电磁阀，设于定量管的第二压力传感器和第二消声器之间的第十一电磁阀。

定量室的顶部、气井的顶部以及油井底部分别安装有光电液位开关，其信号线与控制装置的信号采集端相连。